زیست حسگرها چگونه آینده پزشکی را متحول می نمایند، نگاهی به صندلی ایران در بکارگیری این تکنولوژی - زمین جهانی

به گزارش زمین جهانی، زیست حسگرها از پرکاربردترین ادوات حوزه هایی چون تشخیص پزشکی به شمار می فرایند که توسعه آن، نقش موثری در بهبود روش های تشخیصی و افزایش سطح سلامت جامعه دارد.

به گزارش گروه علم و پیشرفت زمین جهانی، فناوری زیست حسگر، در حقیقت نشان دهنده ترکیبی از علوم بیوشیمی، بیولوژی مولکولی، شیمی، فیزیک، الکترونیک و کامپیوتراست.یک حسگر زیستی در حقیقت شامل یک حسگر کوچک و ماده بیولوژیک تثبیت شده بر آن می باشد.

از آنجا که حسگرهای زیستی ابزاری توانمند جهت شناسایی مولکول های زیستی می باشند، امروزه از آنها در علوم مختلف پزشکی، صنایع شیمیایی، صنایع غذایی، پایش محیط زیست، فراوری محصولات دارویی، بهداشتی و غیره بهره می گیرند.در واقع این حسگرها ابزاری توانمند جهت شناسایی مولکول های زیستی می باشند.حواس بویایی و چشایی انسان که به شناسایی بوها و طعم های مختلف می پردازد و یا سیستم ایمنی بدن که میلیون ها نوع مولکول مختلف را شناسایی می نماید، نمونه هایی از حسگرهای زیستی طبیعی می باشند.

حسگرهای زیستی ابزارهای کمکی و جایگزینی به شمار می فرایند که می توانند با بهره گیری از هوشمندی مواد زیستی، ترکیب یا ترکیباتی را شناسایی نموده، با آنها واکنش دهند و بدین ترتیب یک پیغام شیمیایی، نوری و یا الکتریکی ایجاد نمایند.

زیست حسگرها چه کاربردهایی دارند؟

بیشترین کاربرد حسگرهای زیستی در تشخیص های پزشکی و علوم آزمایشگاهی است. زیست حسگرها در مهم ترین کارایی خود به عنوان یک دستگاه سنجش شیمیایی که از طریق آن می توان مولفه های شیمیایی و زیستی را شناخت یا نسبت به آن ها واکنشی نشان داد، شناخته می شوند.

اما حسگرهای زیستی از بخش های گوناگونی تشکیل شده است؛ مهم ترین بخش های زیست حسگر شامل قطعه زیستی و یک قطعه الکترونیکی است که سیگنال را شناسایی و منتقل می نماید. مواد گوناگونی ممکن است به عنوان عنصر زیستی در یک حسگر زیستی استفاده گردد که از مهم ترین آن ها می توان به اسیدهای نوکلئیک، پروتئین ها، آنزیم ها و پادتن ها اشاره نمود.

حسگرهای زیستی مبتنی بر پادتن، حسگرهای ایمنی نیز نامیده می شوند.هم­چنین انواع پیچیده ای از پروتئین ها، برش های بافتی، میکروارگانیسم ها و اندامک ها نیز در زیست حسگرها به کار می فرایند.

سیگنال فراوریشده هنگام تعامل حسگر زیستی با پذیرنده، ممکن است الکتریکی، نوری یا حرارتی باشد.سپس با استفاده از مبدل مناسب به یک معیار الکتریکی قابل مقدار گیری تبدیل می گردد.

حسگرهای زیستی تجهیزات بسیار ارزشمندی برای مقدار گیری و انجام طیف وسیعی از آنالیزها از جمله ترکیبات آلی، گازها و باکتری ها هستند.یکی از مهم ترین ویژگی نانوحسگرها، کارایی بالا ضمن سازگاری با طبیعت و آسیب اندک برای محیط زیست است.تجهیزاتی که بر مبنای این فناوری فراوری می شوند از قابلیت درک سریع، واکنش کارآمد و پاسخ گویی برخوردارند.

نقش فناوری های همگرا در فراوری حسگرها

دو فرایند مینیاتورسازی و مجازی سازی موجب پیشرانی همگرایی میان فناوری های زیستی، نانویی، مطالعات و نیز علوم شناختی شده و با برانگیختن نوآوری و شتاب یافتن پژوهش و توسعه در بسیاری از گستره ها، موجب پیشرفت های انقلابی و پرشتاب در پزشکی شده اند.

این همگرایی در فناوری ها، ما را در خلق نقاط تماس میان مغزها و کامپیوترها، در رشد نانوفناوری ملکولی، ساخت سلول های تنفسی، پالکت های مکانیکی، فاگوسیت های نانوروبوتی، نانوبوت هایی که می توانند وارد هسته یک سلول شده و مواد ژنتیکی را برداشت نموده و آن را با نسخه ای که فاقد جفت بازهای ناقص هستند و در آزمایشگاه ساخته شده اند را جایگزین نمایند، توانمند خواهند ساخت.

این­گونه پیش بینی می گردد که دنیا پزشکی از ابرفرایند در حال تکامل پزشکی باز آفرینشی دچار انقلابی بزرگ در عرصه های علوم و فناوری پزشکی و گستره­های بالینی گردد.

پزشکی باز آفرینشی که یک گستره کاربردی از فناوری های همگرا و هیجان انگیز در پزشکی ترجمانی است، کوشش می نماید که از دستاوردهای رشد فناوری مهندسی بافت برای خلق مدل های آزمایشگاهی سه بعدی بافت ها و ارگان ها به صورت مدل های زیستی زنده و فناوری سلول های بنیادی القا شده در دامنه مراقبت های سلامت یک جابجایی پارادایمی ایجاد کند.بر پایه وزن شواهد فناوری های همگرا این پتانسیل را برای پزشکی بازآفرینشی فراهم خواهند آورد که درمان های نوین، نوآورانه و حتی درمان کامل بیماری هایی را که با شیوه ها و رهیافت های سنتی، راه حلی برای آنها وجود نداشته است را بر جامعه بشری عرضه دارد.

ایران در فراوری زیست حسگر چه جایگاهی دارد؟

فناوری و دانش ساخت زیست حسگرها در کشورمان نوپا است و کمتر شناخته شده، اما طی سال های اخیر، گشایش هایی از طریق پژوهشگران و فعالان شرکت های دانش بنیان انجام شده است.

تعدادی از شرکت های دانش بنیان کشور با تکیه به تجربه و توانمندی بومی در حوزه فناوری های زیستی، نانو و الکترونیک توانسته اند به دستاوردهای قابل توجهی در حوزه ساخت حسگرهای قند خون و مقدار گیری معیارهای زیستی دست پیدا نمایند.

از دیگر حوزه هایی که فناوران زیستی، پیروز به کسب توفیق هایی در آن شده اند می توان به زیست حسگرهای تشخیص سریع، زیست حسگرهای پوشیدنی برای تشخیص و مقابله با دیابت و حسگر زیستی الکتروشیمیایی ویژه تشخیص بیماری آلزایمر اشاره نمود.