نهایت علم elmend

رصد کارهای فیزیولوژیکی بدن با هدبند ورزشی نانویی

رصد کارهای فیزیولوژیکی بدن با هدبند ورزشی نانویی

نهایت علم: نهایت علم: پژوهشگران کشور با طراحی و ساخت یک سنسور پوشیدنیِ پتانسیومتری بر پایه نانوساختار Na0.44MnO2 توانستند میزان غلظت یون سدیم در نمونه عرق انسان را اندازه گیری کنند.


به گزارش نهایت علم به نقل از ستاد توسعه فناوری نانو، دکتر طیبه مدرکیان عضو هیأت علمی دانشگاه بوعلی سینا همدان اظهار داشت: کنترل میزان یون سدیم یک شاخص مناسب برای تشخیص دی هیدراسیون یا کم آبی بدن ورزشکاران است. نانوساختار Na۰.۴۴MnO۲ به سبب توانایی برهمکنش با یون های سدیم، رسانایی الکتریکی، پایداری و هزینه ساخت کم به عنوان ماده فعال در ساخت سنسور پوشیدنی استفاده شد. وی ادامه داد: بمنظور تعیین غلظت یون سدیم در نمونه عرق انسان، سنسور پتانسیومتریِ پوشیدنی تولید شده در یک هدبند ورزشی تعبیه شد. این سنسور بصورت لحظه ای می تواند غلظت یون سدیم را به یک تلفن همراه بوسیله بلوتوث منتقل کند. این سنسور می تواند یون سدیم را در محدوده غلظتی ۲۱/۰ تا ۵۴/۲۴ میلی مولار در نمونه عرق اندازه گیری نماید، که این گستره ی غلظتی محدوده فیزیولوژیکی این یون را پوشش می دهد.» مدرکیان اشاره کرد: این سنسور پوشیدنی می تواند برای اندازه گیری غیرتهاجمی یون سدیم در عرق انسان بمنظور مراقبت های بهداشتی و تشخیص بیماری استفاده گردد. بیشترین کاربرد این سنسورهای قابل حمل در صنایع پزشکی، مهندسی پزشکی، علوم تغذیه، نظامی و علوم ورزشی است. به عنوان مثال، برای مفسرین علوم ورزشی بسیار حائز اهمیت می باشد که میزان غلظت تعدادی از یون های مهم در عرق فرد ورزشکار را در لحظه کنترل کنند، برای اینکه غلظت تعدادی از یون ها با عملکرد فیزیولوژیکی بدن ارتباط دارد. غلظت لحظه ای این یون، اطلاعات فیزیولوژیکی مهمی را در مورد عملکرد بدن در اختیار متخصصان قرار می دهد تا تصمیم گیری بهتری در مورد درمان و یا تغذیه افراد داشته باشند. پژوهشگر این طرح افزود: امکان تجاری سازی این محصول وجود دارد و باتوجه به خاصیت های قابل حمل بودن، قیمت پایین، حساسیت بالا نسبت به یون سدیم و امکان ارسال نتایج سنسور به تلفن همراه، تجاری سازی این محصول می تواند به صنعت پزشکی کمک شایانی کند. هم اکنون تجاری سازی این محصول توسط دانشگاه بوعلی سینا، دانشگاه علوم پزشکی بقیه الله (عج)، شرکت شتابدهنده نیکتا شیمی و شرکت دانش بنیان فرین بهبود تشخیص در دست بررسی می باشد. مدرکیان درباره ی خاصیت های نوآورانه این تحقیق اظهار داشت: « مهم ترین مزیت این پژوهش نسبت به مطالعات مشابه، استفاده از روش پتانسیومتری به عنوان روش تشخیصی در ساخت سنسور است. سنسورهای پوشیدنی الکتروشیمیایی عمدتا از روش های ولتامتری و یا آمپرومتری استفاده می نمایند. محدودیت های الکترونیکی موجب می شود تا امکان قابل حمل کردن این حسگرها با چالش هایی همراه باشد. در صورتیکه برخلاف روش های ولتامتری و آمپرومتری، سنسورهای پوشیدنی بر پایه روش پتانسیومتری به آسانی به دستگاه های قابل حمل تبدیل می شوند. وی اشاره کرد: از دیگر مزایای این پژوهش می توان به رفاه حال فرد داوطلب در حین انجام آزمایش اشاره نمود. باتوجه به این نکته که برای تعیین غلظت یون سدیم، نیازی به گرفتن نمونه خون و یا مایعات بینابینی نیست و تنها بوسیله عرق حاصل از کارهای روزمره، میزان غلظت این یون سنجش می شود، داوطلب احساس رفاه و آرامش در حین آزمایش دارد. وی با اشاره به پروسه استفاده از فناوری نانو در این طرح پژوهشی اظهار داشت: «نانوساختار Na۰.۴۴MnO۲ به سبب داشتن توانایی برگشت پذیری پاسخ نسبت به یون Na+، یک ماده ی فعال سنسوری برای ساخت حسگرهایی با کارایی بالا برای تشخیص غلظت های کم از یون سدیم در سیالات زیستی بدن است. لازم به ذکر است که ساخت این نانوساختار توسط تکنیک های مشخصه یابی مختلف (XRD، FESEM، EDX و BET) تأیید شده است. وی اظهار داشت: حفرات نانوساختار Na۰.۴۴MnO۲ حساسیت بالایی به یون سدیم دارند و سایر یون های موجود در نمونه های عرق (مانند یون های پتاسیم، کلسیم و منیزیم) اجازه ورود به نانوساختار را ندارند. بدین سبب سنسور پوشیدنی تهیه شده با نانوساختار Na۰.۴۴MnO۲ بصورت گزینش پذیر به یون های سدیم پاسخ می دهد و یون های مزاحم نمی توانند پاسخ سنسور را مختل کنند. به گزارش نهایت علم به نقل از مهر، نتیجه همکاری پژوهشگران دانشگاه بوعلی سینا و دانشگاه علوم پزشکی بقیه الله (عج) به راهنمایی دکتر طیبه مدرکیان، دکتر عباس افخمی (اعضای هیأت علمی دانشگاه بوعلی سینا) و دکتر حسن باقری (عضو هیأت علمی دانشگاه علوم پزشکی بقیه الله (عج)) که در قالب یک طرح پژوهشی مشترک بین دانشگاه بوعلی سینا و دانشگاه علوم پزشکی بقیه الله (عج) انجام شده در مقاله ای با عنوان Wearable Potentiometric Sensor Based on Na ۰.۴۴ MnO ۲ for Non- invasive Monitoring of Sodium Ions in Sweat در نشریه ANALYTICAL CHEMISTRY به چاپ رسیده است.


منبع:

1401/06/01
09:06:28
5.0 از 5
239
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)

تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب
لطفا شما هم نظر دهید
= ۳ بعلاوه ۵
نهایت علم