محققان دانشگاه صنعتی سهند تبریز و دانشگاه تنسی آمریکا موفق به ساخت یک نانوحسگر زیستی شدند که میتواند نوعی ماده خطرناک موجود در غذاهای کنسرو شده را فقط در مدت زمان 20 ثانیه با دقت بالایی شناسایی کند.
عادات نامطلوب غذایی در شیوه زندگی کشورهای در حال توسعه از جمله ایران، علاوه بر اینکه تهدیدی برای سلامتی کودکان و نوجوانان محسوب میشود، سایر افراد را هم در معرض ابتلا به انواع بیماریها قرار میدهد.
در دنیای امروز که کار و تحصیل بیش از پیش مورد توجه اقشار مختلف جامعه بهویژه زنان و جوانان قرار گرفته است، فرصت آشپزی بسیار محدود شده و مصرف غذاهای آماده رواج یافته است. این روزها یکی از راههای آسان برای تهیه غذا، استفاده از کنسرو آنهاست. مطالعات محققان حوزه غذا و دارو نشان میدهد که استفاده از غذاهای کنسرو شده در بلندمدت باعث ایجاد مشکلات متعددی در انسان میشود. برخی از این مشکلات به استفاده از مواد خطرناک در تولید قوطیهای کنسرو برمیگردد.
دکتر هادی میرزاجانی با اشاره به ماده خطرناک بیسفنول A بهعنوان یکی از مواد پرکاربرد در تولید قوطیهای کنسرو گفت: این کار تحقیقاتی با هدف پایش غلظت ماده خطرناک بیسفنول A در غذاهای کنسرو شده و نوشیدنیهای موجود در ظروف پلاستیکی بوده است. روشهای ارائه شده قبلی به آزمایشگاههای بسیار مجهز نیاز دارند و بسیار هزینهبر هستند. همچنین از بازه تشخیص و دقت بالایی نیز برخوردار نیستند. بنابراین در این کار تحقیقاتی تلاش کردیم تا با طراحی و ساخت یک زیست نانوحسگر ارزان و سریع، مشکلات روشهای قبل در شناسایی این ماده خطرناک را مرتفع کنیم.
وی از هزینه بسیار پایین این حسگر بهعنوان یک نکته جالب توجه یاد کرد و افزود: هزینه ساخت این حسگر، حتی در ابعاد آزمایشگاهی در حدود 30000ریال است که اگر به تولید انبوه برسد، قطعاً کمتر نیز خواهد شد. مورد مهم دیگر تجهیزات مورد نیاز برای ساخت این حسگر است. با توجه به فرآیند ساخت پیشنهادی، کل تجهیزات اولیه برای ساخت حسگر با مبلغی بالغ بر 200 میلیون ریال قابل تأمین است. استفاده از این روش ساخت نیز به حساسیت بسیار بالا و زمان آشکارسازی بسیار پایین در حد 20 ثانیه منجر شده است.
میرزاجانی استفاده از فناوری نانو را یکی از دلایل اصلی بالا بودن دقت این حسگر دانست و افزود: در ساختار این حسگر از آپتامر بهعنوان مولکول پروب استفاده شده است. آپتامرها ساختارهای نانومتری هستند که از یک طرف به سطح الکترود حسگر متصل میشوند و طرف دیگر در داخل محلول حاوی ماده شیمیایی شناور میشوند. برای یک حسگر با کاربرد خاص، آپتامرها میتوانند طوری انتخاب شوند که دارای قابلیت اتصال و گزینش پذیری بالایی نسبت به یک مولکول خاص باشند.
حسگر ساخته شده دارای محدودیت آشکارسازی (Limit of Detection) aM 152/93 ، بازه خطی fM 1 تا pM 10 و مدتزمان آشکارسازی 20 ثانیه است.
بیسفنول A در حجم زیادی برای تولید پلاستیکهای پلی کربنات و رزینهای اپوکسی مورد استفاده در محصولات پلاستیکی، دیواره قوطیهای کنسرو، ظروف غذا و نوشیدنیها و اسباببازی مورد استفاده قرار میگیرد. در غذاهای کنسرو شده این ماده بهراحتی میتواند وارد مواد غذایی موجود در قوطی شده و موجبات اختلال در سیستم غدد درونریز را فراهم کند.
این تحقیقات حاصل تلاشهای دکتر هادی میرزاجانی- دانشآموخته مقطع دکترای دانشگاه صنعتی سهند تبریز- دکتر اسماعیل نجفی اقدم و دکتر حبیب بدری قوی فکر- اعضای هیأت علمی دانشگاه سهند تبریز- است. همچنین همکارانی از دانشگاه تنسی آمریکا در این طرح همکاری داشتهاند. نتایج این کار در مجله Biosensors and Bioelectronics با ضریب تأثیر 7/780 (جلد 89، سال 2017، صفحات 1059 تا 1067) منتشر شده است.