ساخت سنسور زیستی موج صوتی برای تشخیص سکته قلبی قبل از وقوع

به گزارش بی بدیل پرداز، پژوهشگران گروه مهندسی الکترونیک دانشگاه تربیت مدرس موفق به طراحی و ساخت سنسور زیستی موج صوتی برای شناسایی بدون نشانگر زیستی تروپونین قلبی در سرم خون شدند.

به گزارش بی بدیل پرداز به نقل از دانشگاه تربیت مدرس، سنسورهای زیستی در شناسایی نشانگرهای قلبی که برای تشخیص اولیه انفارکتوس حاد میوکارد (سکته قلبی) مهم هستند، به کار می روند. سکته قلبی هنگامی رخ می دهد که جریان خون در بخشی از قلب کاهش پیدا کند یا متوقف شود و سبب صدمه به عضله قلب شود.

فرزانه سلیمان پور که این پروژه را با راهنمایی دکتر محمد کاظم مروج در چارچوب رساله خود در رشته مهندسی برق-الکترونیک- افزاره های میکرو و نانو الکترونیک انجام داده است، اظهار نمود: در دهه های گذشته، سنسورهای زیستی متنوعی مانند نوری، الکتروشیمیایی و صوتی ساخته شده اند که سنسورهای امواج صوتی سطحی به علت هزینه کمتر نسبت به سنسورهای نوری، قابلیت بدون برچسب گذاری که در سنسورهای الکتروشیمیایی باید صورت گیرد و اندازه کوچک، در کاربردهای زیستی توسعه یافته اند.

وی در مورد اهداف این پروژه اظهار داشت: هدف ما در این طرح، ساخت و مشخصه یابی سنسور زیستی صوتی سطحی برای سنجش تروپونین قلبی I (cTnI ) بعنوان نشانگر زیستی خاص تشخیص سکته قلبی است.
مقدار cTnI در فرد سالم کمتر از ۰/۴ نانوگرم در میلی لیتر است که با افزایش آن احتمال بروز سکته قلبی بیشتر می شود و در غلظت ۱ نانوگرم در میلی لیتر سکته رخ می دهد و سنسور ما قابلیت اندازه گیری در محدوده فرد سالم و پس از آنرا دارد. این سنسور زیستی صوتی کوچک و قابل حمل و سازگار با فناوری CMOS با اندازه گیری میزان تروپونین در سرم خون بدون آزمایش های کلینیکی می تواند احتمال بروز سکته قلبی را قبل از وقوع بیان کند.

سنسور ساخته شده در این طرح، لایه نازک اکسید روی بر بستر سیلیکون است و به علت استفاده از بستر سیلیکون و لایه نازک پیزوالکتریک اکسید روی و الکترودهای آلومینیومی و استفاده از آپتامر به جای آنتی بادی، نسبت به سنسورهای بر اساس لیتیوم نایوبیت و لیتیوم تانتالیت هزینه کمتر و حساسیت و پایداری بالایی دارد.

همینطور عملکرد سنسور حساسیت ۰/۱۳۴۲ به ازای هر نانوگرم در میلی لیتر تغییر در غلظت تروپونین و پایداری ۸۹ درصدی طی هشت هفته و کمترین مقدار قابل تشخیص ۰/۰۲۵ نانوگرم در میلی لیتر را نشان داد.