تشخیص دقیق و سریع غلظت آنتی‌بیوتیک‌ها، راهی برای جلوگیری از بروز عوارض جانبی آن‌ها
از این حسگر می‌توان در پزشکی و دامپزشکی به‌منظور اندازه‌گیری کمی یک نوع داروی آنتی‌بیوتیک در سرم خون و شیر استفاده کرد.
آنتی‌بیوتیک فراورده یا ماده ای است که از یک میکروارگانیسم گرفته می‌شود و میکروارگانیسم‌های دیگر را از بین می‌برد یا از رشد آن‌ها جلوگیری می‌کند. داروی کانامایسین یک آنتی‌بیوتیک پرکاربرد است که به‌منظور درمان برخی عفونت‌ها در انسان و حیوان استفاده می‌شود. دوزهای بالای این دارو می‌تواند سبب عوارض جانبی شدیدی مانند مسمومیت‌های شنوایی و کلیوی گردد؛ بنابراین تعیین مقادیر این دارو در خون به‌منظور جلوگیری از بروز عوارض جانبی ضروری به نظر می‌رسد. تاکنون روش‌های متعددی جهت شناسایی و اندازه‌گیری داروی مذکور معرفی شده است.
دکتر خلیل آبنوس با تأکید بر معایب روش‌های مرسوم تشخیص و تعیین غلظت داروی کاتامایسین، هدف از اجرای این طرح را بدین‌صورت عنوان کرد: «به‌طورکلی روش‌های مرسوم مورد استفاده در تشخیص داروی کانامایسین وقت‌گیر و گران هستند. به‌علاوه به نیروی متخصص برای کار با تجهیزات نیاز است. ازاین‌رو در این پژوهش به تولید یک حسگر فلورسانس دقیق و سریع جهت تعیین مقادیر جزئی داروی مذکور در خون و شیر پرداخته شده است.»
به گفته‌ی این محقق، حسگر طراحی شده در این پژوهش که کارایی آن به‌وسیله‌ی نانوذرات طلا بهینه شده است می‌تواند حضور و مقدار داروی کانامایسین را با حساسیت و انتخاب‌گری بالایی شناسایی و اندازه گیری کند. همچنین سرعت تشخیص این حسگر نسبت به روش‌های تشخیصی مشابه بالاتر است.
هنگامی‌که به یک مولکول از طریق نور انرژی داده شود، مولکول برانگیخته شده و تمایل دارد مجدداً به حالت پایدار بازگردد. این مولکول هنگام بازگشت به حالت پایدار از خود نور منتشر می‌کند. این پدیده به فلورسانس معروف است. در پژوهش حاضر، یک حسگر فلورسانس بر مبنای آپتامر، آنزیم آگزونوکلئاز III و نانوذرات طلا طراحی شده است که غلظت‌های بسیار اندک داروی کانامایسین را در سرم خون و شیر شناسایی می‌کند.
آبنوس در خصوص مراحل انجام طرح و روند ارزیابی این حسگر گفت: «ابتدا حسگر مورد نظر به‌صورت تئوری طراحی شد. در ادامه نانوذرات طلا سنتز شده و مواد مورد استفاده بهینه شد. سپس کونژوگه نانوذرات طلا- رشته‌ی مکمل نشان‌دار تهیه شده و در نهایت ارزیابی‌های مربوط به حد تشخیص و انتخاب‌گری صورت گرفت.»
حسگر تولید شده در این طرح قادر است داروی کانامایسین موجود در سرم خون را با حد تشخیص 569 پیکومولار و موجود در شیر را با حد تشخیص 476 پیکومولار و با انتخاب‌گری بالایی شناسایی کند.
به گزارش ستاد توسعه فناوری نانو،این تحقیقات حاصل تلاش‌های دکتر خلیل آبنوس، دکتر سید محمد تقدیسی حیدریان و دکتر محمد رمضانی – اعضای هیأت علمی دانشگاه علوم پزشکی مشهد- و نور محمد دانش و پری لوایی – دانشجویان دکترای این دانشگاه- است. نتایج این کار در مجله‌ی Sensors and Actuators B: Chemical (جلد 222، سال 2016، صفحات 1 تا 7) به چاپ رسیده است.
