استفاده از حسگرهای نانویی برای تبدیل مشخصه‌های مولکولی به بارکدهای منحصربه‌فرد
یک سیستم جدید نانو فناوری در مدرسه مهندسی «EPFL» توسعه یافته است که بر اساس آن، می‌توان مولکول‌ها را با دقت بسیار بالا و بدون نیاز به تجهیزات حجیم فعلی، اندازه‌گیری و آنالیز نمود. این فناوری از طریق هوش مصنوعی، دری به‌سوی تشخیص مبتنی بر تصویر مواد، در ابعاد و مقیاس‌های بزرگ، فراهم می‌آورد.
طیف‌سنجی مادون قرمز، روشی برای شناسایی و آنالیز ترکیبات آلی است که نیازمند روش‌های پیچیده و ابزارهای حجیم و گران‌قیمت است. همین عامل موجب شده است، تا کوچک‌سازی دستگاه‌های مورد استفاده برای کاربردهای صنعتی و پزشکی و جمع‌آوری اطلاعات در این زمینه، به یک چالش بزرگ بدل شود. همچنین، این روش با حساسیت پایینی همراه بوده و در نتیجه نیاز به مقادیر زیادی نمونه دارد. این در حالی است که سیستم اولیه طراحی شده توسط محققین «EPFL» دارای هر دو ویژگی حساسیت و همچنین قابلیت کوچک‌سازی بوده که می‌تواند برای نانوساختارها مورد استفاده قرار گرفته و با قدرت شناسایی بالا برای سطوح نمونه‌ها مورد استفاده قرار گیرد.
محققین «EPFL» و دانشگاه ملی استرالیا «ANU»، یک سیستم کوچک و حساس نانوفتونیک ایجاد نموده‌اند که می‌تواند خصوصیات جذب مولکولی را بدون استفاده از روش‌های معمول طیف‌سنجی، شناسایی نماید. لازم به ذکر است که محققین پیش از این، از این سیستم برای شناسایی پلیمرها، آفت‌کش‌ها و ترکیبات آلی استفاده نموده‌اند.
سیستم توسعه یافته از سوی تیم تحقیق، شامل یک سطح مهندسی شده با صدها حسگر کوچک به نام متاپیکسل است که می‌تواند یک بارکد مشخص و منحصربه‌فرد برای هر یک از مولکول‌هایی که با سطوح یاد شده ارتباط برقرار می‌کنند، تولید نماید. این بارکدها را با استفاده از فناوری‌های پیشرفته هوش مصنوعی نظیر شبکه عصبی، می‌توان بررسی و طبقه‌بندی قرار داد.
پیوندهای شیمیایی در مولکول‌های آلی، دارای جهت‌گیری‌ها و حالت‌های ارتعاشی خاصی هستند که می‌تواند بر نوع جذب نور توسط مولکول‌ها اثر گذاشته و به عنوان یک امضاء منحصر به فرد، برای آن‌ها شناسایی شود. روش طیف‌سنجی مادون‌قرمز، با مشاهده اشعه‌های نور جذب شده، قابلیت این را داشته که شناسایی نماید آیا یک مولکول خاص در نمونه وجود دارد یا خیر. با این وجود، برخی از این آنالیزها نیازمند تجهیزات آزمایشگاهی حجیم و گران‌قیمت دارند.
از کاربردهای بالقوه فناوری جدید می‌توان به ساخت دستگاه‌های آزمایش و تشخیص پزشکی قابل حمل اشاره کرد که می‌تواند بارکدهای مختلفی برای هر یک از بیومارکرهای موجود در نمونه خون تولید نماید.
مرجع: «Nanowerk»
هنوز نظری وارد نشده است!
نظر خود را ارسال نمایید
پست الکترونیکی شما انتشار پیدا نمی کند.