۴۸ نتیجه برای حسگر
دوره ۳، شماره ۴ - ( ۱۲-۱۳۹۸ )
چکیده
در سالهای گذشته، مطالعات بسیاری در زمینه شناسایی و تشخیص ترکیبات آلی فرار صورت گرفته است. شناسایی این ترکیبات فرار در صنایع متعددی مانند کنترل آلودگی هوا، کنترل کیفیت هوا، بسته بندی مواد غذایی، کنترل کیفیت مواد غذایی، تشخیص بیماریها، کشاورزی و... مورد توجه قرار گرفته است. با وجود این پژوهشها حساسیت و انتخاب پذیری حسگرهای شناسایی ترکیبات فرار نیازمند بهبود می باشند. در این پژوهش لایه حساس کامپوزیت پلیمری رسانا بر پایه پلی (لاکتیک اسید) به عنوان ماتریس و نانولوله های کربنی به عنوان فاز رسانای پراکنده جهت شناسایی بخارات آلی فرار تهیه شده است. برای این منظور فیلم متخلخل کامپوزیتی به کمک روش جدایی فازی القایی خشک توسط ضدحلال آماده گردیده است. در این ساختار از حلال کلروفرم (با دمای جوش پایین و فراریت بیشتر) و ضدحلال اتانول (با دمای جوش بالاتر و فراریت کمتر) استفاده شده است. ساختار به دست آمد جهت شناسایی بخارات متانول، تولوئن و کلروفرم مورد بررسی قرار گرفته است. ساختار و مورفولوژی کامپوزیت متخلخل تهیه شده توسط تستهای میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و آزمون اندازه گیری سطح ویژه سه نقطه ای (BET) مورد مطالعه و بررسی گرفتند. نتایج بدست آمده نشان میدهد که فرآیند جدایی فازی القایی منجر به تشکیل ساختار متخلخل با مورفولوژی سلول باز شده است. میزان سطح ویژه بدست آمده برای فیلم کامپوزیت پلیمری تهیه شده برابر با ۳/۲۲ m۲gr-۱ میباشد که در مقایسه با نمونه های متراکم نشان دهنده افزایش چشمگیر میزان سطح ویژه میباشد. نتایج تست بخار نشان دهنده بهبود چشمگیر پاسخ نمونه های متخلخل در مقایسه با نمونه های متراکم می باشد. به طوری که نمونه متراکم در مقابل غلظت ۱۰۰ ppm از بخار تولوئن هیچ پاسخی نشان نمیدهد در حالیکه نمونه متخلخل در مقابل همان غلظت پاسخی در حدود ۱۴/۰ % نشان میدهد. علت این مساله را میتوان به افزایش سطح ویژه لایه حساس و بهبود ضریب نفوذ مولکولهای بخار و افزایش امکان دسترسی آنها به سایتهای فعال حسگر دانست. همچنین روند پاسخ و انتخابپذیری حسگر بهدست آمده در مقابل بخارات هدف براساس پارامترهای ترمودینامیکی مانند پارامتر برهمکنش فلوری-هاگینز و پارامتر حلالیت هنسن مورد مطالعه قرار گرفته است
دوره ۴، شماره ۳ - ( ۹-۱۳۹۹ )
چکیده
حساسیت رسانایی الکتریکی کامپوزیتهای لاستیکی حاوی پرکنندههای رسانا به کرنشهای تورمی، پدیدهای است که میتواند موجب توسعه حسگرهای تشخیص نوع و یا نشتی مایعات هیدروکربنی شود. تغییر ساختار شبکه پرکننده در کامپوزیت رسانای متورم شده، کاهش فراوانی تونل زنی ذرات رسانا و اتصال آنها به یکدیگر را درپی دارد. این رفتار میتواند علامتی برای سیستم آشکارساز حلال یا سوخت هیدروکربنی در حسگرهای انعطافپذیر باشد. در این تحقیق نمونههای کامپوزیت نیتریل/گرافیت با غلظتهای ۲۰، ۳۰، ۴۰، ۵۰، ۶۰، ۷۰ و phr۸۰ از ذرات گرافیت تهیه و مشخصات الکتریکی آنها اندازهگیری شد. تغییر مقاومت الکتریکی نمونههای لاستیک نیتریل/گرافیت در ازای افزایش محتوی ذرات گرافیت، مواجهه با تولوئن و تکرار دورهای فرایند تورم/ بازیابی برای هر نمونه بررسی گردید. حساسیت کامپوزیتهای حاوی غلظتهای بالاتر از آستانه همپوشانی phr ۵/۵۳ از ذرات گرافیت به تغییرات رسانایی ناشی از پدیده تورم برای کاربری حسگری مناسب است. همچنین تغییرات افزایشی مقاومت الکتریکی نمونههای غوطهور در حلال تولوئن اندازه گیری و مشاهده شد که همه نمونهها در نهایت به عایق الکتریکی تبدیل شدند. به منظور مطالعه تکرارپذیری عملکرد سنسور، نمونههای با غلظت ۶۰، ۷۰ و phr ۸۰ برای سه دوره متورم و بازیابی شدند، که رسانایی نمونه قبل از تورم دوم و سوم نسبت به رسانایی قبل از تورم اول کمتر است. این اختلاف در نمونه حاوی phr ۸۰ ذرات گرافیت بسیار ناچیز است. روند تغییر مقاومت الکتریکی در تورم دوم نسبت به تورم اول تفاوت قابل ملاحظهای دارد. ولی این تفاوت بین دومین و سومین تکرار تورم کمتر است. این پدیده برای هر سه نمونه اتفاق افتاده است که میتواند به فرایند مولینز تشبیه شود.
دوره ۵، شماره ۰ - ( ۱۲- )
چکیده
- لایههای حساس به گاز به کار رفته در ساخت حسگرهای مقاومتی گاز۱به روشهای گوناگونی ساخته میشوند. در این مقاله برای اولین بار تأثیر روش ساخت در یکی از مهمترین ویژگیهای کاربردی این حسگرها یعنی پاسخ گذرا، بهطور عملی بررسی شده است. لایههایی از اکسیدهای قلع و روی به روشهای LPCVD۲ْ، PVD۳، EPD۴ و ”پرس کم فشار پودر“۵ تهیه شد. حسگرهای مقاومتی گاز ساخته شده بر اساس این لایهها مورد آزمایش قرار گرفت. پاسخ گذرای این حسگرها به تغییر پلهای در ترکیب اتمسفر، ثبت و مقایسه شد. بر اساس این مقایسه مشخص شد که ضخامت لایه، بافت و مقدار تخلخل در ساختار لایه حساس همراه با جرم ملکولی گاز هدف، مؤثرترین عوامل در تعیین پاسخ گذرا هستند. چگونگی ارتباط این عوامل با تغییر زمانی هدایت الکتریکی در حسگر مورد تحلیل کیفی قرار گرفت و ملاحظه شد که سرعت پاسخ بهطور مستقیم با ضریب تخلخل لایه حساس مرتبط است، لیکن زمان پاسخ با افزایش ضخامت لایه حساس و افزایش جرم ملکولی گاز هدف افزایش مییابد. حسگر حاصل از روش EPD با دارا بودن بیشترین تخلخل در میان حسگرهای ساخته شده، سریعترین وحسگرهای ساخته شده به روش CVD، علیرغم داشتن ضخامت کم - به علت پایین بودن ضریب تخلخل - کندترین بودند
دوره ۷، شماره ۱ - ( ۹-۱۳۸۷ )
چکیده
آزمایش میدانی پلها با استفاده از پاسخ ناشی از بهرهبرداری پلها، از نظر اقتصادی مقرون بهصرفه و از منظر اجرایی عملی است. روشهای کلاسیک پردازش اطلاعات اینگونه آزمایشها، بر شناسایی پارامتری و غیرپارامتری سیستم و بر نظریه آمار و احتمالات مبتنی است. نظریه یادگیری که در دو شاخه احتمالاتی و شبکه عصبی مصنوعی مطرح میشود، روش مناسب، قابل اعتماد و کاراتری برای پردازش اطلاعات حسگرهای این نوع آزمایش در اختیار قرار میدهد. در این تحقیق از شبکه عصبی مصنوعی تطبیقی خطی برای پردازش اطلاعات حسگرهای کرنش و تغییر مکان استفاده شده و کاربرد آن در جایگزینی مدل اجزای محدود و کمک در معتبرسازی مدل اجزای محدود در نقاط آموزش دیده، تبیین شده است.
دوره ۷، شماره ۳ - ( ۸-۱۴۰۲ )
چکیده
موضوع تحقیق: حسگرهای نوری برپایه پلیمرهای کوئوردیناسیونی متخلخل یا چارچوبهای فلز-آلی (MOF) با ویژگی لومینسانسی با حساسیت و گزینشپذیری بالا به عنوان ابزارهای شناسایی مهم در تحقیقات شیمیایی و زیست محیطی به حساب میآیند. امروزه آفتکشها/ علفکشها به دلیل کاربردهای گسترده به منظور محافظت از منابع غذایی پرکاربرد جامعه بشری در برابر آفات و حفظ غنی بودن زمینهای قابل کشت در برابر علفهای هرز و موارد غیر ضروری در صنایع کشاورزی مورد توجه قرار گرفته میشوند. مقدار زیاد یا مزمن این ترکیبات میتواند سطوح بالایی از سمیت را در انسان، حیوانات و گیاهان ایجاد کرده و زندگی موجودات را به خطر اندازد. از این رو، شناسایی این دسته از ترکیبات از اهمیت بالایی برخوردار است.
روش تحقیق: در این مطالعه نانو حسگر فلورسانسی چارچوب فلز-آلی UiO-۶۶-NH۲ (۱) جهت شناسایی علفکش تریفلورالین (TFA) از روش اولتراسونیک سنتز شد. ویژگیهای نانو حسگر ۱ بوسیله آنالیزهای پراش اشعه ایکس پودری، تبدیل فوریه مادون قرمز، آنالیز حرارتی، طیفهای فتولومینسانس، اسپکتروفتومتری فرابنفش – مرئی، میکروسکوپ الکترونی روبشی شناسایی شد. نشر آبی ترکیب ۱ ناشی از انتقالات الکترونی n-π* لیگاند ۲-آمینو ترفتالیک اسید جهت شناسایی TFA مورد بررسی قرار گرفت. نتایج تجربی نشان میدهد نشر فلورسانس آبی نانو حسگر ۱ در حضور مولکول TFA و افزایش تدریجی غلظت آن، خاموش میشود.
یافتههای تحقیق: نانو حسگر ۱ در تعیین TFA با پاسخ سریع، پایدار،گزینشپذیری با حساسیت بالایی همراه است. با توجه به همبستگی خطی خوب پاسخ فلورسانس نانو حسگر ۱ به غلظت TFA در محدوده µM ۱۰ تا ۱۰۰ و کمترین حد تشخیص (LOD) برابر µM ۳۲/۲ ، نشاندهنده قابلاطمینان و کاربردی بودن نانو حسگر سنتزی در شناسایی علفکش TFA است.
دوره ۸، شماره ۱ - ( ۱-۱۳۹۶ )
چکیده
آلودگی آب یکی از مهمترین مشکلات بشر است. BTEX ( بنزن، تولوئن، اتیل بنزن و زایلن ) استفاده گسترده ای در صنعت دارند و دارای اثرات سرطانزایی بر انسان هستند. پس این بخش از آلودگیهای آب (ترکیبات آروماتیک محلول در آب) دارای اهمیت بیشتری هستند. سامانه های رصدی که میتوانند وجود BTEX را در منابع آبی تشخیص دهند از قبیل کروماتوگرافی گازی گرانقیمت هستند بنابر ابن به سامانه های ساده تری نیازمندیم که با استفاده از آن تعداد نمونه هایی را که به آنها مشکوک هستیم و باید با روشهای گرانقیمت تر تجزیه و تحلیل کنیم کاهش دهیم. زیست گزارشگرها زیر مجموعه ای از زیستحسگرها هستندکه جهت احساس و رصد بعضی محرکها استفاده می شوند. یک زیست گزارشگر یک موجود زنده مانند گیاه یا باکتری می باشد که به روش ژنتیکی طوری دستکاری شده است تا دارای یک پروموتر حساس به یک محرک شیمیایی یا فیزیگاهها اندازه گیری شود. در این تحقیق یک ژن پروتئین فلورسنت سبز به عنوان ژن گزارشگر در فرودست پروموتر حساس به BTEX ای به نام PtbuA۱ در Escherichia coli قرار داده شده است و پاسخ آن به BTEX مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج ما نشان می دهد که زیست گزارشگر نسبت به تولوئن حساس است. دما و زمان بهینه زیستگزارشگر نیز مشخص شد.
دوره ۹، شماره ۲ - ( ۶-۱۳۹۷ )
چکیده
اهداف: در سالهای اخیر با توجه به مزایای تراریختی کلروپلاستی، سطح زیر کشت این گیاهان و محصولات ناشی از آنها افزایش یافته و بهدلیل نگرانیهای احتمالی ایمنیزیستی آنها شناسایی و برچسبگذاری آنها بیشتر مورد توجه قرار گرفته است. هدف پژوهش حاضر طراحی و ارایه یک روش بهینه بر پایه واکنش زنجیرهای پلیمراز (PCR) و نانوحسگر زیستی برای شناسایی گیاهان ترانسپلاستوم و مقایسه حساسیت آنها بود.
مواد و روشها: در مطالعه تجربی حاضر برای طراحی آغازگرها و کاوشگرهای اختصاصی، نشانگر aadA کلروپلاستی به کار رفت. در روش PCR بعد از بهینهسازی شرایط تکثیر ژن aadA، حساسیت آن با درصدهای مختلف DNA گیاه ترانسپلاستوم توتون مورد بررسی قرار گرفت. در روش نانوحسگر زیستی ابتدا کاوشگر نشاندار ژن aadA در صفحات گرافناکسید تثبیت، سپس واکنش هیبریداسیون برای شناسایی توالی هدف بهینهسازی و حساسیت آن با درصدهای مختلف DNA گیاه ترانسپلاستوم تعیین شد.
یافتهها: تکثیر باند ۸۰۰جفتبازی ژن aadA در گیاهان ترانسپلاستوم توتون مشاهده شد. واکنش PCR توانست تا ۵% DNA توتون ترانسپلاستوم، ژن aadA را تکثیر نماید. با تثبیت کاوشگر aadA در سطح گرافناکسید فلورسانس نشری خاموش و با اضافهکردن DNA گیاه ترانسپلاستوم توتون دوباره نشر فلورسانس ظاهر شد. در بررسی حساسیت این روش تا ۱% DNA گیاه ترانسپلاستوم نشر فلورسانس بهطور معنیدار بیشتر از گیاه شاهد مشاهده شد.
نتیجهگیری: روش PCR میتواند گیاه ترانسپلاستوم توتون را با حساسیت ۵% DNA و روش حسگر زیستی با حساسیت ۱% DNA شناسایی نماید. بنابراین روش حسگرزیستی نهتنها یک روش تشخیصی مطمئن در کنار روش PCR برای شناسایی گیاهان ترانسپلاستوم است، بلکه حساسیت بالاتری نیز دارد.
دوره ۱۰، شماره ۱ - ( ۱۲-۱۳۹۷ )
چکیده
اهداف: تجمع رادیکالهای آزاد در بدن با ایجاد استرس اکسیداتیو منجر به تخریب پلیمرهای زیستی میشود. بهدلیل ورود فلزات سنگین به محیطهای آبی و خاکی، یافتن روشهای کارآمد برای شناسایی و اندازهگیری میزان فلزات سنگین لازم است. زیستحسگرهای سلولی میتوانند در حضور یک محرک از جمله فلزات سنگین، سیگنالی قابل اندازهگیری تولید کنند. در این تحقیق رده سلولی Huh۷-۱x-ARE-luc تحت کنترل پروموتر حساس به حضور اکسیدانها با هدف پایش سرب استفاده شد و کارآیی آن در سنجش سمیت این مواد به واسطه آرمایشهای لوسیفراز و Real time-PCR بررسی شد.
مواد و روشها: در این مطالعه تجربی، بعد از ترنسفکشن وکتور نوترکیب سنجش فعالیت ژن لوسیفراز در نمونههای تیمارشده با سرب انجام شد. تعدادی از کلونهای تاییدشده با فنوتیپ پایدار بعد از پاساژ پنجم برای بررسی بیان ژن لوسیفراز در غلظتهای صفر تا ۸۰ماکرومولار از سرب بررسی شدند. سپس قابلیت مهارکنندگی به روش assay MTT و تغییرات بیان ژنهای مسیر اکسیداتیو توسط Real time-PCR بررسی شد. تحلیلهای آماری با روش ∆Ct و با استفاده از نرمافزار graphpad prism ۶ انجام شد.
یافتهها: میزان بیان ژن گزارشگر همراه با افزایش ماده اکسیداتیو افزایش یافت. کاهش بیان ژن گزارشگر بعد از غلظت ۳۰ماکرومولار سرب قابل مشاهده بود. غلظت ۳۵ماکرومولار سرب، متابولیسم ۵۰% سلولها را مهار کرد. بیان ژنهای مسیر آنتیاکسیدانی در سلولهای تیمارشده با سرب ۳۰ماکرومولار نسبت به ژن کنترل، افزایش معنیداری داشت.
نتیجه گیری: زیستحسگر تهیهشده از رده سلولی نوترکیب Huh۷-۱x-ARE-luc حامل ژن گزارشگر میتواند وسیله مناسب و کارآمدی برای سنجش ترکیبات اکسیداتیو همچون فلزات سنگینی چون سرب باشد.
دوره ۱۰، شماره ۱ - ( ۱۲-۱۳۹۷ )
چکیده
اهداف: مطالعه برهمکنشهای آنالیت- زیستپذیرنده در سطح مولکولی در راندمان طراحی زیستحسگرها نقش اساسی دارد. زیستحسگرهایی که از آپتامرها بهعنوان پذیرنده زیستی استفاده میکنند، بسیار کارآمد بوده و دارای اختصاصیت بالا و قابلیت استفاده مجدد هستند. آپتاحسگرها میتوانند در شرایط مختلف داخل بدن یا در شرایط آزمایشگاهی استفاده شوند. هدف از تحقیق حاضر، بررسی تاثیرات غلظت یونی حلال محیطی در اتصال پپتید MUC۱-G و آپتامر anti-MUC۱ است.
مواد و روشها: روش شبیهسازی دینامیک مولکولی برای بررسی تغییر برهمکنشهای مولکولی بهعلت تغییرات انتخابی در شرایط حلال، به کار گرفته شده است. نتایج میتواند برای منعکسکردن محیطهای مختلف در آپتاحسگری که از آپتامر anti-MUC۱ S۲.۲ بهعنوان زیستپذیرنده و از پپتید MUC۱–G بهعنوان زیستشناساگر استفاده میکند، به کار گرفته شوند.
یافتهها: براساس انرژیهای اتصال محاسبهشده، آپتامر anti-MUC۱ S۲.۲ بالاترین تمایل به پپتید MUC۱–G را در محیط ۰/۱۰مولار سدیمکلرید در میان غلظتهای مطالعهشده سدیمکلرید نشان داده و اسیدآمینه آرژنین در اتصال پپتید-آپتامر نقش کلیدی ایفا مینماید.
نتیجهگیری: نتایج شبیهسازیهای دینامیک مولکولی نشان داد که افزایش غلظت حلال سدیمکلرید در محیط باعث کاهش انرژیهای اتصال می شود و بنابراین تمایل اتصال آپتامر anti-MUC۱ به پپتید MUC۱–G با افزایش غلظت کمتر میشود. دیدگاه بهدستآمده از مدلسازی حاضر انتخابپذیری و حساسیت نسبت به شرایط حلال در مورد MUC۱ را نشان میدهد که در توسعه زیستحسگرها باید ملاحظه شود.
دوره ۱۰، شماره ۲ - ( ۴- )
چکیده
در این مقاله، حساسیت به بخار اتانل در حسگرهای مقاومتی گاز ساخته شده بر مبنای لایههای نازک SnO۲ و دولایهای ZnO/SnO۲ بررسی میشود. لایههای اکسیدفلزی حساس به گاز و اتصالات اهمی پلاتین را به روش PVD۱ و با استفاده از “تبخیر با باریکه الکترونی“۲ در خلأ، روی زیرپایه پورسلانی۳ لایه نشانی و نمونههای حاصل در دماهای مختلف ترمیم حرارتی شده است. نقش دمای فرایند در تعیین انرژی فعالسازی هدایت الکتریکی لایه بررسی و ملاحظه شد که با تغییر دما، انرژی فعالسازی هدایت و حساسیت مقاومت الکتریکی در لایههای دوگانه ZnO/SnO۲ به بخار اتانل قابل تغییر و تنظیم است. حساسیت حسگرهای گاز ساخته شده با لایههای SnO۲ و ZnO/SnO۲ به اتمسفر حاوی بخار اتانل، اندازهگیری و با یگدیگر مقایسه شد. نتایج نشان میدهد که در شرایط ساخت و آزمون یکسان ، حساسیت حسگر دولایهای ZnO/SnO۲ به بخار اتانل ۶/۱ برابر بیشتر از حساسیت حسگر تک لایه SnO۲ است. استفاده از این روش برای کنترل حساسیت و ارائه یک درجه آزادی بیشتر در طراحی حسگرهای گاز، برای اولین بار در این مقاله مطرح میشود.
دوره ۱۰، شماره ۲ - ( ۴-۱۳۹۸ )
چکیده
میکروRNAها ریبونوکلئیکاسیدهای تکرشتهای هستند که نقشهای مهمی در فرآیندهای طبیعی سلولها دارند و در برخی بیماریها میزان بیان آنها تغییر میکند، در نتیجه میتوان از آنها برای تشخیص بیماریها استفاده کرد. بنابراین روشهایی برای شناسایی دقیق و حساس آنها ضروری است. در سالهای اخیر، طراحی پروبهای فلورسنت مبتنی بر نانوخوشههای فلزی و کاربرد موفق آنها در تشخیص هدفهای مختلف همچون miRNA، ssDNA و یونهای فلزی، توسعه یافته است. نانوخوشههای فلزی بر پایه داربست DNA دارای ویژگیهایی همچون پایداری نوری عالی، اندازه کمتر از نانومتر، سمیت کم و زیستسازگاری هستند؛ بنابراین گزینه مناسبی برای مطالعات زیستی هستند. در این پروژه برای اولینبار از نانوخوشههای نقره مبنی بر DNA استفاده شده است که در حضور توالی هدف(miR_۱۰۳) که بیومارکری برای تشخیص زودهنگام سرطان روده بزرگ است، نشر آنها افزایش یافت. نانوخوشهها به روش کاهش شیمیایی تولید شدند و خصوصیات آنها با تکنیکهای تصویربرداری الکترونی عبوری (TEM) و پراکندگی دینامیکی نور (DLS) مورد بررسی قرار گرفت. حد تشخیص در نانوزیست حسگر طراحیشده ۰/۶۴پیکومولار است و میتواند بهعنوان ابزاری برای بررسی microRNAها در نمونههای زیستی و تشخیصهای کلینیکی زودهنگام با دقت و حساسیت بالا به کار گرفته شود.
محمدعلی اردکانی، پژمان اصغری تهرانی،
دوره ۱۰، شماره ۳ - ( ۹-۱۳۸۹ )
چکیده
با استفاده از جریانسنج سیمداغ میتوان سرعت لحظهای جریان هوا را با فرکانس بسیار بالا اندازهگیری کرد. با توجه به اینکه جریانسنج سیمداغ بر مبنای انتقال حرارت عمل میکند، از اینرو تشخیص جهت جریان هوا مشکل است. در این مقاله برای تعیین جهت جریان هوا از دو حسگر فیلم داغ استوانهای شکل که بهصورت موازی قرار دارند، استفاده شده که با استفاده از اثر دنباله و حرارت ناشی از حسگر بالادست بر حسگر پاییندست جهت جریان هوا را تشخیص میدهد اثر دنباله و حرارت حسگر بالادست بر حسگر پاییندست بررسی شده و با توجه به نتایج بهدست آمده، پرابی با دو حسگر موازی به فاصله یک میلیمتر ساخته شده است. عملکرد این پراب برای زاویههای مختلف جریانهای آرام و آشفته بررسی شده و محدوده عملکرد آن ۱۰± است.
دوره ۱۰، شماره ۴ - ( ۹-۱۳۹۸ )
چکیده
در جدیدترین پژوهشهای مبتنی بر استفاده از نانوذرات با رویکرد کاربردی، نانوساختارهای میلهایشکل طلا با داشتن خواص نوری بینظیر در درمان و تشخیص بیماریها مورد توجه ویژه قرار گرفتهاند. شکل میلهای این نانوساختارها، باعث جذب قوی و حساس پلاسمون سطحی در ناحیه مادون قرمز میشود. در پژوهش حاضر، با توجه به حساسیت ویژه نوسانات پلاسمون سطحی نانومیلههای طلا نسبت به کوچکترین تغییرات محیطی و اهمیت تشخیص سریع مقادیر بسیار کم آلبومین در ادرار، اتصال و پایداری نانومیلههای طلا به آنتیبادی ضد آلبومین در شرایط مختلف غلظتی، حجمی، زمانی و همچنین تغییرات pH مورد بررسی قرار گرفت. نتایج مطالعات طیفسنجی نمونههای مختلف در گستره طول موج مریی- نزدیک مادون قرمز نشان داد که در غلظت، حجم و pH مشخص نانوساختار از پایداری مطلوبی برخوردار است و شکل میلهای آن به همراه ویژگیهای پلاسمونیک محفوظ مانده است. مطالعه پایداری زمانی نمونهها نشان داد که برای استفاده بهعنوان نانوزیست حسگر، قابلیت نگهداری نمونه کمپلکس تا ۴۸ ساعت مناسب خواهد بود. پایش اولیه عملکرد نانوزیست حسگر در حضور آلبومین با دو غلظت در گستره نرمال و بیماریزا، تغییر شدید در فاصله بین نانوذرات، اندازه و مورفولوژی نانوساختارها را نشان داد. طبق این پژوهش، میتوان از این نانوساختارهای میلهای در طراحی زیست حسگرهای ساده استفاده کرد.
دوره ۱۱، شماره ۱ - ( ۱۲-۱۳۹۸ )
چکیده
جیوه ازخطرناکترین آلایندههای زیست-محیطی است که در صورت ورود به بدن انسان متابولیزه نشده و با تشکیل کمپلکسهای پایدار با مولکولهای زیستی اختلالات عصبی، تنفسی و متابولیکی متعددی را در پی خواهد داشت بنابراین توسعه روشهای دقیق، سریع و ارزان برای تشخیص جیوه درمحیط زیست اهمیت زیادی دارد. نقطه کوانتومی کربنی یک ماده فلورسنت جدید با خواص فیزیکی و شیمیایی منحصر به فردی است که برای کاربردهای تشخیصی به خصوص برای تشخیص فلزات سنگین در غلظتهای کم مورد توجه قرار گرفته است. در این بررسی نقاط کوانتومی کربنی با نشر فلورسنت آبی با استفاده از روش پیرولیز سنتز و مشخصه یابی شد. نشر فلورسنت نقاط کوانتومی کربنی سنتز شده در میانکنش با جیوه به میزان قابل توجهی کاهش یافت. در ادامه برای سهولت استفاده از این ماده برای تشخیص جیوه در هیدروژل آلژینات سدیم انکپسوله شد. امکان خاموش سازی توسط جیوه در ساختار هیدروژل ارزیابی شد و کمترین غلظت قابل شناسایی جیوه در ساختار جدید به میزان یک میکرومولار به دست آمد. استفاده از ساختار هیدروژلی علاوه بر اینکه سبب گسترش کاربردهای حسگر جیوه میشود، میتوان از آن برای حذف جیوه از محیط نیز بهره برد.
دوره ۱۱، شماره ۲ - ( ۳-۱۳۹۹ )
چکیده
آپتامرها، توالیهای تک رشته DNA یا RNA، به دلیل مزایای زیادی همچون اختصاصیت و تمایل بالا، مقرون به صرفه بودن و روش تولید آسان کاربردهای مختلفی در پژوهشهای زیستی از جمله ساخت آپتاحسگرها دارند. در این پژوهش، آپتاحسگری بر اساس تغییرات طیف SPR نانوذرات کروی طلا برای تشخیص آنتیژن کارسینوامبریونیک CEA)) به عنوان نشانگر سرطان پستان طراحی و عملکرد آن ارزیابی شد .در حضور آپتامر، نانوذارت کروی طلا پایدار بوده و با افزودن سدیم کلراید، طیف SPR نانوذرات کروی شکل بدون تغییر ماند. اما در حضور نشانگر سرطانی CEA، آپتامر به مولکول هدف چسبیده و در نتیجه با افزودن سدیم کلراید، طیف SPR نانوذرات کروی طلا تغییر میکند. نتایج این پژوهش نشان داد که این زیستحسگر توانایی تشخیص CEA را در محدوده ۵۰ نانوگرم بر میلیلیتر دارد و حد تشخیص این زیستحسگر در حدود ۲۲,۷۵ نانوگرم بر میلیلیتر است. به نظر میرسد این زیستحسگر میتواند برای شناسایی نشانگر سرطانی آنتیژن کارسینوامبریونیک مورد استفاده قرار گیرد.
حمید مددکن، علیرضا فدایی تهرانی، مهدی نیلی احمد آبادی،
دوره ۱۲، شماره ۵ - ( ۱۰-۱۳۹۱ )
چکیده
در این مقاله، مجرائی خاص معرفی شده که در آن، جت آب ورودی، پس از زمان کوتاهی شروع به نوسان کرده و باعث نوسانات منظم سرعت و فشار می گردد. با توجه به وجود رابطه خطی بین سرعت جت ورودی و فرکانس نوسانات آن، با اندازه گیری فرکانس فشار می توان دبی جریان را محاسبه کرد. به منظور بررسی میدان جریان سیال در هندسه موجود دبی سنج نوسانی و یافتن موقعیت بهینه قرارگیری حسگر های اندازه گیری نوسان، حل معادلات ناویر-استوکس آشفته و غیر دائم توسط نرم افزار ANSYS CFX به طریق عددی انجام شده است. پس از بررسی استقلال حل از شبکه، قابلیت دو مدل آشفتگی کا-اپسیلون و اس اس تی در شبیه سازی غیردائم جریان، بررسی شده است. سپس، کیفیت سیگنال فشار دریافتی از چند نقطه، براساس معیار نسبت ماکزیمم به متوسط نواسانات، مقایسه شده و موقعیت مناسب قرارگیری حسگر مشخص شده است. با ساخت اولین نمونه دبی سنج نوسانی در ایران و قرار دادن حسگر فشار و حسگر پیزوالکتریک در نقطه مناسب، بستر آزمونی فراهم شده و نتایج شبیه سازی عددی صحت سنجی شده اند. مقایسه نتایج عددی با نتایج تجربی نشان داده است که مدل اس اس تی برای این جریان نتایج بهتری دارد. سرانجام، با انجام آزمایش در سرعت های مختلف و دریافت و پردازش سیگنال های فشار، نمودار مشخصه سیستم (فرکانس نوسانات جت ورودی- سرعت جت ورودی) استخراج شده است.
دوره ۱۳، شماره ۰ - ( ۹-۱۳۹۵ )
چکیده
چکیده الیاف پلیمری ساختار یافته با قطری در حدود چندین میکرومتر تا چند نانومتر، توجهات قابل ملاحظهای را در علوم مختلف به خود جلب کردهاند. از میان روشهای مختلفی که برای تولید این الیاف بکار میروند روش الکتروریسی به عنوان یکی از جدیدترین این روشها مطرح میباشد. در این روش از طریق اعمال جریان برق بر محلول پلیمری و با تبخیر حلال موجود در آن، تولید ساختارهای بدون بافت صورت میگیرد. در روش الکتروپاشش(به عنوان شاخهای از تکنیک الکتروریسی) فرایند تولید از مسیر تولید لیف به تولید کپسول منحرف شده و بدین ترتیب شرایط برای ارایه کاربردهای متنوع دیگری از این تکنیک نیز فراهم میشود. از این ساختارهای الکتروریسی شده در فرایندهایی مانند فیلتراسیون، مهندسی بافت، رسانش هدفمند دارو و غذا-دارو و همچنین به عنوان تقویت کننده سیستمهای کامپوزیتی استفاده میشود. در این مقاله جامع با تکیه بر تجربیات نویسنده، به معرفی الکتروریسی، روش اجرای آن، کاربردها و قابلیت آن در صنعت غذا و همچنین چشم انداز این تکنیک در صنعت پرداخته میشود. بطور حتم ورود این روش جدید به صنعت غذا میتواند باعث بروز تحولی بزرگ در این صنعت گردد.
دوره ۱۳، شماره ۱ - ( ۱۱-۱۴۰۲ )
چکیده
ماهی قزل آلای رنگین کمان به دلیل خواص تغذیه ای ارزشمند خود جایگاه خوبی در سبدغذایی خانوار پیدا کرده است. لذا عرضه به صورت بسته بندی بهداشتی این فرآورده در دوران همه گیری بیماری کرونا اجتناب ناپذیر است. این پژوهش در راستای عرضه بستهبندی هوشمند ارزان، قابل اعتماد و با قابلیت تشخیص تازگی ماهی قزل الای رنگین کمان انجام شده است. فیله ماهی به همراه حسگر گاز H۲S ساخته شده از آهن(III)کلرید/ استات سلولز به صورت بستهبندی در آورده شد. طی دوره نگهداری با دمای یخچال ۲۵ و ۴ درجه سانتیگراد بستهها به لحاظ تعداد باکتری کل، سودوموناس، تولیده کننده H۲S و باکتری Escherichia coli (CFU/ml ۱۰۴×۱) مورد بررسی قرار گرفت. پس از تصویر برداری از همبستگی تغییرات رنگ حسگر به صورت ارزش رنگّ محاسبه و بررسی شد. عملکرد حسگر از لحاظ تغییر رنگ معنی دار (P<۰,۰۵) و همبستگی ارزش رنگ حسگر با رشد باکتری کل در دوره ۳ روزه ۹۰۱/ ۰ بودّ. در بررسی دقت شناسایی رشد باکتری E. coli همبستگی پیرسون ارزش رنگ و رشد باکتری برابر با ۹۳۲/۰ بدست آمد. همچنین در بررسی همبستگی ارزش رنگ با تعداد باکتری کل، باکتری سرما گرا و باکتری تولید کننده H۲S به ترتیب ۸۳۵/۰، ۸۶۹/۰ و ۸۳۶/۰ بدست آمد. استفاده از حسگر با ترکیب آهن (III) کلرید و استات سلولز برای تعیین فساد میکروبی ماهی قزل آلای رنگین کمان بسته بندی میتواند در آینده به عنوان یک روش کنترل کیفیت مصرف کننده محور مورد استفاده قرار گیرد.
سهیل طالبیان، یوسف حجت، مجتبی قدسی، شاهد میرزامحمدی، محمدرضا شیخ الاسلامی،
دوره ۱۳، شماره ۲ - ( ۲-۱۳۹۲ )
چکیده
ماده ابردگررسان مغناطیسی ترفنل-دی در ساخت بسیاری از حسگرها از قبیل نیروسنج کاربرد دارد. در این حسگرها نیروی خارجی به واسطه تغییر در شار مغناطیسی گذرنده از ترفنل-دی اندازه گیری می شود. به منظور بهبود عملکرد این حسگرها، ترفنل-دی تحت تاثیر میدان مغناطیسی بایاس و پیش تنش مکانیکی قرار می گیرد. در این مقاله، اثر این دو عامل بر حساسیت و محدوده اندازه گیری خطی حسگر مورد بررسی قرار می گیرد و مقادیر بهینه آنها شناسایی می شوند. در ابتدا با استفاده از معادلات ترکیبی کوپل مگنتومکانیکی، مدل تئوری که شامل پارامترهای موثر بر حساسیت حسگر می باشد، ارائه می شود. سپس با استفاده از یک مجموعه آزمایشگاهی، خواص مغناطیسی-مکانیکی ترفنل-دی و مقادیر پارامترهای مورد نیاز مدل تئوری استخراج می گردد. در انتها با استفاده از مدل تئوری و نتایج تجربی، پاسخ حسگر در مقابل نیروهای دینامیکی شبیه سازی شده و تاثیرات میدان مغناطیسی بایاس و پیش تنش مکانیکی بر فاکتور حساسیت و محدوده اندازه گیری خطی حسگر مطالعه می شوند. نتایج به دست آمده نشان می دهد که مقادیر میدان مغناطیسی بایاس و پیش تنش مکانیکی باید در ارتباط با همدیگر و با توجه به دامنه نیروی اعمالی تعیین شوند تا حسگر ترفنل-دی بیشترین حساسیت را داشته باشد.
دوره ۱۳، شماره ۳ - ( ۱۱-۱۴۰۱ )
چکیده
حسگرهای زیستی یا بیوسنسورها امروزه در زمینههای گوناگون از جمله زیست پزشکی، تشخیص بیماری، نظارت بر درمان، ابعاد مختلف مربوط به محیط زیست،کنترل مواد غذایی، ساخت دارو و غیره کاربرد های بسزایی دارند. اخیراً، انواع مختلفی از حسگرهای زیستی از قبیل حسگرهای آنزیمی،ایمنی،بافتی،زیستی DNA و زیستحرارتی توسط برخی از گروههای تحقیقاتی با ظرافت مورد سنجش قرار گرفته است. این حسگرهای زیستی مزایای بسیاری از جمله سادگی در اجرا، حساسیت بسیار بالا، عملکرد خودکار، اندازه کوچک طبیعی و ذاتی دارند. از دیگر مزایای ارزندهی بیوسنسورها این است که جفت شدن آنها با مولکولهای زیستی با میل بالا امکان تشخیص با حساسیت بالا و انتخابی را میان طیف وسیعی از آنالیتها فراهم می کند. هوش مصنوعی با توجه به پتانسیل بالای خود اگر با فناوریهای زیستی مانند حسگرهای زیستی ترکیب شود میتواند در پیشبینی، تشخیص و درمان دقیق برخی بیماری ها شامل سرطان، موثر باشد.ماشینلرنینگ (ML) به عنوان یکی از شاخه های هوش مصنوعی، امروزه به یک ابزارمفید در تحلیل و طبقهبندی داده های به دست آمده از بیوسنسور ها برای تحلیلهای زیستی تبدیل شده است. استفاده از الگوریتمهایML ، فرآیندهای پیچیده استخراج، پردازش و تجزیه و تحلیل داده ها را که توسط بیوسنسور حاصل می شود به صورت خودکار پیش میبرد. مقاله پیشرو مروری است بر معرفی و بررسی انواع حسگرهای زیستی، کاربرد و روشهای بهکارگیری آنها، با تمرکز بر سرطان و کووید۱۹ که امروزه بیماریهای جدی ای در جهان بهشمار میروند، که از مطالعه یافتههای پیشین بهمنظور جمعبندی و ارائه اطلاعات به محققان در این حوزه به دست آمده است.