به گزارش «فرهیختگان آنلاین»،  قریب پنج میلیون نفر در ایران با بیماری دیابت دست و پنجه نرم‌ می‌کنند. شمار بالایی از آنها در مراحل حاد بیماری دچار عوارض جسمی شدیدی می‌شوند که ممکن است سلامت آنها را به خطر بیندازد و حتی منجر به مرگ‌شان شود. آمارهای جهانی حاکی است که هر 10 ثانیه در دنیا دو نفر به بیماری دیابت مبتلا می‌شوند و هر هشت ثانیه یک نفر بر اثر شدت این بیماری جان خود را از دست می‌دهد. از این رو، کنترل مداوم میزان قند خون در این بیماران از اهمیت بالایی برخوردار است. گروهی از محققان با تلاش‌ خود موفق به ساخت یک نمونه آزمایشگاهی از بایوسنسورهای نانویی شده‌اند که میزان انسولین را اندازه‌گیری می‌کند. از این رو، با علی‌اصغر انصافی، پروفسور و  عضو هیات‌علمی دانشگاه صنعتی اصفهان گفت‌وگو کرده‌ایم که ماحصل آن را می‌خوانید.

 انسولین چه اهمیتی برای بدن دارد؟

به‌طور کلی، انسولین در بدن همه افراد نقش مهمی ایفا می‌کند ولی در بدن بیماران مبتلا به دیابت از اهمیت بالاتری برخوردار است. البته میزان انسولین در افراد دیابتی به نوع بیماری و پیشرفت آن بستگی دارد که طبق نظر پزشک تجویز می‌شود و پزشک با توجه به موقعیت بیمار، واحدهای انسولین مورد نیاز برای او را تعیین می‌کند. هم مقدار اضافی انسولین و هم کمبود این هورمون برای انسان مشکل‌ساز است. وقتی بیمار انسولین تزریق می‌کند، میزان آن بسته به غذای مصرفی در طول روز متفاوت است. بیماران به مقدار انسولین متفاوتی نیاز دارند ولی چون اندازه‌گیری دقیقی وجود  ندارد، پزشکی در طول یک یا دو ماه، مقدار انسولین تزریقی مورد نیاز بیمار را تعیین می‌کند.

 طرح ابداعی شما چه نقشی در تعیین میزان انسولین دارد؟

این طرح، بخشی از پروژه رساله دکتری بوده که 9سال به طول انجامیده و در قالب کارگروهی، در ادامه سایر کارهای تحقیقاتی صورت گرفته است. این طرح شامل بایوسنسورهایی است که میزان انسولین خون را اندازه‌گیری می‌کنند. این بایوسنسور براساس زنجیره DNA که روی بستری از نانوذرات طلا قرار دارد، عمل می‌کند. نانوذرات به مقدار بسیار کم در حدود یک هزارم گرم مورد استفاده قرار می‌گیرد. این DNA مختص انسولین است. در صورتی که اگر انسولین در خون وجود داشته باشد، یک قفس چهار‌وجهی تولید می‌کند که باعث ایجاد سیگنالی‌ می‌شود که به مقدار انسولین و مقدار و بزرگی قفس چهار وجهی ایجاد شده بستگی دارد.

 آیا این طرح نمونه خارجی دارد؟

خیر، طرح بایوسنسورها نمونه خارجی ندارد. از این رو توانسته‌ایم آن را در سطح بین‌المللی مطرح و چاپ کنیم. در این طرح علاوه‌بر بنده، بهزاد رضایی عضو هیات‌علمی دانشگاه صنعتی اصفهان  و الهه خدامی  دانشجوی دکتری شیمی تجزیه دانشگاه اصفهان نیز حضور داشته‌اند.

  این طرح هم‌اکنون در چه مرحله‌ای قرار دارد؟

طرح به اتمام رسیده و یک نمونه آزمایشگاهی از آن ساخته شده است. چنانچه همکاری‌های لازم صورت گیرد، امیدواریم به تولید انبوه هم برسد تا بیماران بتوانند از آن استفاده کنند. برای این کار به تولید تکنولوژی نیاز داریم. مشکلی که متاسفانه در کشور داریم، این است که ما تولید علم می‌کنیم ولی به دلیل عدم ایجاد تکنولوژی مورد نیاز به دست مردم نمی‌رسد. معمولا بودجه‌ها کم و کارهای گروهی سخت انجام می‌پذیرد. در دنیا، حدود 20 درصد کارهای تحقیقاتی به نتیجه می‌رسند. دولت‌ها معمولا از این طرح‌ها حمایت‌های خوبی می‌کنند. اما در ایران به دلیل اینکه انتظارها بالاست و بر این باورند که تمام طرح‌ها باید به نتیجه برسند، غالبا حمایت‌های مطلوبی از آنها به عمل نمی‌آید.

 این بایوسنسورها برای چه منظوری تولید شده‌اند و چگونه کار می‌کنند؟

هدف اصلی ما خود فرد بیمار مبتلا به دیابت است؛ اما در محیط‌های آزمایشگاهی نیز می‌توان برای اندازه‌گیری دقیق انسولین از آنها استفاده کرد. این سنسور یا حسگر در یک نیدل یا سوزن قرار می‌گیرد که وقتی وارد رگ بیماری می‌شود، مقدار انسولین را نشان داده و تشخیص می‌دهد که فرد به تزریق انسولین نیاز دارد یا خیر. این بایوسنسور، در‌واقع زیست‌ حسگری است که براساس برهم‌کنش زنجیره‌های اختصاصی DNA با انسولینی که زنجیره‌های DNA از طریق اتصال گوگردی (تیولی) روی نانوذرات طلا تثبیت شده و پایدار مانده‌اند، عمل می‌کند. در‌واقع، برهم‌کنش این زنجیره با انسولین ایجاد سیگنال الکتریکی می‌کند که نقش نانوذرات طلا تثبیت زنجیره‌های DNA روی بستر است. بزرگی آن سیگنال بسته به مقدار انسولین بستگی دارد.

 در صورت تولید انبوه این بایوسنسورها، چه هزینه‌ای برای آن تخمین می‌زنید؟

تا زمانی که این طرح به مرحله انبوه نرسد، نمی‌توان قیمت دقیقی برای آن بیان کرد. در‌واقع، هزینه آن به مقدار تسترهای قند خون بستگی دارد. نیدل‌ها یا سوزن‌هایی که در این بایوسنسورها مورد استفاده قرار می‌گیرند، یک بار مصرف نیستند و بیمار بارها می‌تواند از آن استفاده کند؛ اما به مرور زمان آلوده می‌شوند و کارایی خود را از دست می‌دهند و باید آنها را تعویض کرد.  در حال حاضر قیمت آن به‌طور دقیق قابل محاسبه نیست ولی به‌نظر می‌رسد قیمتی حدود دستگاه‌های اندازه‌گیری قندخون داشته باشد.

* نویسنده : ندا اظهری خبرنگار گروه دانشگاه