بيماران مبتلا به ديابت براي بررسي سطح قندخون خود نياز به کاري تهاجمي و دردآور دارند که همان سوزن‌زدن به خود است اما اکنون به کمک محققان دانشگاه براون، حسگر جديدي ابداع شده که مي‌تواند سطح قندخون را با اندازه‌گيري غلظت گلوکز در بزاق بيماران تعيين کند و به اين ترتيب به ترس ناشي از سوزن در بيماران مبتلا به ديابت پايان بخشد. اين روش با کمک استفاده از همگرايي نانوتکنولوژي و پلاسمونيک‌هاي سطحي ابداع شده که تعامل ميان الکترون‌ها و فوتون‌ها را بررسي مي‌کند. پژوهشگران اين مطالعه هزاران تداخل پلاسمونيک را روي بيوتراشه‌هايي در اندازه ناخن انگشت گذاشته و غلظت ملکول‌هاي گلوکز را در آب روي تراشه اندازه گرفتند.

نتايج آنها حاکي از آن است که بيوتراشه‌هاي طراحي‌شده براي اين امر مي‌تواند سطح گلوکز را شبيه آنچه در بزاق انساني يافت مي‌شود، تشخيص دهد. غلظت گلوکز در بزاق به طور معمول حدود 100 برابر کمتر از آنچه است که در خون وجود دارد. اين ابداع، پذيرش اين حقيقت است که تداخلات پلاسمونيک مي‌توانند براي تشخيص مولکول‌ها در غلظت‌هاي کم مورد استفاده قرار گيرند و اين کار با استفاده از يک Foot print صورت مي‌گيرد که 10 بار کوچک‌تر از يک موي انساني است. اين روش مي‌تواند براي تشخيص مواد شيميايي ديگر، از سياه‌زخم گرفته تا ترکيبات بيولوژيکي هم مورد استفاده قرار گيرد و همه آنها در يک بار تشخيص، به موازات هم و با استفاده از يک تراشه انجام‌پذير است.

براي ساخت حسگر، محققان شکافي به پهناي صد نانومتر درست کرده و دو شيار با پهناي 200 نانومتر در هر دو طرف شکاف ايجاد کرده‌اند. اين شکاف فوتون‌هاي ورودي را مي‌گيرد و آنها را محدود مي‌کند. در همين حال شيارها فوتون‌هاي ورودي را پراکنده مي‌کنند که با الکترون‌هاي آزاد اطراف سطح حسگر فلزي تداخل مي‌کند. محققان اذعان مي‌دارند که با اين حسگر جديد و فناوري به‌کار رفته در آن مي‌توان غظت گلوکز را در آب با دقتي برابر 36/0 ميلي‌گرم در هر دسي‌ليتر اندازه گرفت. با استفاده از اين بيوتراشه‌ها، مي‌توان غربالگري چند بيومارکر را براي بيماران مختلف، همه را در يک زمان و به موازات هم و با حساسيتي بسيار دقيق انجام داد.

برنامه بعدي مهندسان اين مطالعه ساخت حسگرهايي است که براي گلوکز و ديگر مواد براي تست‌ها و وسايل جديد متناسب شده‌اند. روش پيشنهادي بسياري از تشخيص‌ها با توان بالا را در آناليزهاي محيط‌زيستي و بيولوژيکي امکان‌پذير مي‌کند که همگي در يک طراحي بسيار جمع‌وجور امکان‌پذير است و همه اين پيشرفت‌ها به مدد تکنولوژي‌هاي مدرني است که حساسيت بسيار بالايي دارد و مي‌توانند در خدمت بيماران، همچنين محيط‌زيست قرار گيرند.

منبع: نشریه سپید شماره ۲۸۹