تولید حسگری از پروتئین ابریشم که اکسیژن خون را نشان می‌دهد

مهندسان و پژوهشگران دانشگاه تافس گامی برای ساخت حسگری تاتومانند از جنس پروتئین ابریشم جهت قرارگیری زیر پوست برداشته‌اند که کاهش یا افزایش میزان اکسیژن خون را زیر نور یووی با تیره یا روشن‌تر شدن نشان می‌دهد.

به گزارش گروه علم و آموزش ایرنا از پایگاه اطلاع‌رسانی مدیکال‌پرس، این حسگر جدید که اکنون فقط میزان اکسیژن خون را می‌سنجد، از نوعی ترکیب پروتئینی ژل‌مانند ابریشم به نام فیبروئین ابریشم (SF) تولید شده است. فیبروئین ابریشم یک پروتئین فیبری است که به طور عمده توسط کرم ابریشم و عنکبوت تولید می‌شود و خصوصیات منحصربه‌فردی دارد که آن را مناسب پیوند و کاشت می‌سازد.

این ماده وقتی به شکل ژل یا غشاء بازطراحی می‌شود؛ قابل تولید به عنوان ساختاری است که زیر پوست از چند هفته تا بیش از یک سال باقی می‌ماند. وقتی ابریشم از هم جدا می‌شود؛ با بدن انسان سازگار است و موجب واکنشی از سوی سیستم ایمنی نمی‌شود.

مواد داخل خون مانند گلوکز، لاکتیت و اندازه گیری اکسیژن خون نشان دهنده سلامت و عملکرد بدن است. معمولا در مراکز درمانی این مواد در خون یا با نمونه‌گیری اندازه‌گیری می شود یا با کمک دستگاه های بزرگ و پیچیده. توانایی کنترل مستمر سطوح مواد مختلف خون در هر مرکز درمانی مزیتی بسیار خوب است به ویژه برای بیماران در شرایط خاص.

رای نمونه بیماران دیابتی باید برای سنجش گلوکز خون هر روز خون بدهند تا بدانند که نیاز به مصرف دارو دارند یا خیر اما حسگر ساخته شده توسط این گروه از محققان به شکل بسیار آسان‌تری میزان گلوکز خون را نشان می‌دهد.

دیوید کاپلان استاد دانشکده مهندسی دانشگاه تافس آمریکا و محقق ارشد این مطالعه گفت: ابریشم به شکل همزمان چند خصوصیت عالی را در خود دارد. می توان آن را به غشاء، ژل و پوسته متخلخل تبدیل کرد. همچنین نه‌تنها با بافت زنده سازگار است؛ بلکه قابلیت نگهداری مواد افزودنی بدون تغییر در شیمی خود را دارد. این افزودنی ها می توانند توانایی های حس‌یابی داشته باشند که مولکول ها را در محیط خود شناسایی می کنند. موفقیت حسگر اکسیژن در این مواد نشان می دهد که طیفی از حسگرها قابل افزودن به ترکیب اولیه است.

این حسگر کاشته‌شده در بدن فعلا در نمونه حیوانی بلادرنگ و با دقت میزان اکسیژن خون را نشان داده است. اهمیت سنجش میزان اکسیژن خون در زمان اوج همه‌گیری کرونا نیز بسیار زیاد بود زیرا بیماران زمانی بستری می شدند که میزان اکسیژن خون آنها بسیار پایین بود.

تام فالوچی یکی دیگر از محققان این مطالعه نیز گفت: حسگرهای توسعه یافته برای کاشت زیرپوست در شرایط مختلفی قابل استفاده هستند. این امر معمولا در شرایطی است که فرد مبتلا به بیماری مزمن است و باید برای مدت طولانی و در مرکز درمانی تحت نظر باشد.

گزارش کاملی از این دستاورد در نشریه مواد کاربردی پیشرفته/ Advanced Functional Materials  منتشر شده است.