خانه صنعت، معدن و تجارت استان تهران
نوشته های مرتبط
تجزیه و تحلیل توالی دی‌ان‌ای و آران‌ای
امروزه تجزیه و تحلیل توالی دی‌ان‌ای و آران‌ای اطلاعات بسیار مفیدی ارائه می‌کند و از جهات مختلفی مورد اهمیت است. روش‌های موجود، بر تحلیل کامل جزییات توالی ژن تکیه می‌کند و باعث می‌شود که فرآیند بسیار وقت‌گیر و پیچیده باشد. همگرایی فناوری نانو و زیست‌فناوری در ساخت حسگرها این امکان را می‌دهد، که در ابعاد دستگاهی کوچکتر، با سرعت و حساسیت بسیار بالایی فرآیند تجزیه و تحلیل توالی‌ها انجام شود.
با استفاده از نانوزیست‌حسگرها به‌عنوان یک فناوری همگرا برای تجزیه و تحلیل توالی دی‌ان‌ای و آران‌ای می‌توان به این موارد دست یافت:
۱- تشخیص دقیق سرطان در زمانی کوتاه یا پیش‌بینی احتمال خطر سرطان در برخی افراد.
۲- تشخیص ژن‌های معیوب در دوران جنینی و کاهش احتمال تولد نوزادان با مشکلات ژنتیکی.
۳- شناسایی بسیاری از میکروب‌ها و ویروس‌های مضر با دقت بالا و در زمان کوتاه.
۴- ارزیابی دی‌ان‌ای مربوط به آثار به جا مانده در جُرم و جنایت در زمان کوتاه.
۵- تشخیص بهترین و باکیفیت‌ترین محصولات کشاورزی از سوی افراد معمولی و کشاورزان.
نانوحسگرهای ژن‌های معیوب
اساس عملکرد نانوحسگرهای تشخیص‌دهنده ژن بسیار متنوع است. می‌تواند مبتنی‌بر الکتروشیمیایی، فلوئورسنت، تشدید پلاسمون سطحی، توالی‌یابی نانوحفره و سیستم میکروالکترومکانیکی باشد. برای تشخیص و شناسایی دی‌ان‌ای و ژن‌ها تکثیر آنها ضروری است. دستگاه‌هایی را که روش‌های تکثیر مثل واکنش زنجیره پلیمراز (PCR) و تکثیر هم‌دما حلقه واسط (LAMP) را انجام می‌دهند، می‌توان با استفاده از فناوری نانو در ابعاد کوچک و قابل حمل تولید کرد.
مواد فلوئورسانس‌کننده
فلوئورسانس پدیده‌ای است که باعث می‌شود برخی از اجسام، وقتی نور روی آنها می‌تابد، بدرخشند. رنگ نور تابانده شده به جسم با رنگ نور بازتاب شده از جسم، همیشه تفاوت دارد. در بیشتر روش‌های شناسایی، به طور معمول از مواد فلوئورسانس‌کننده در تراشه‌های تشخیصی ژن‌ها و دی‌ان‌ای‌ها استفاده می‌شود. امروزه نقاط کوآنتومی به‌عنوان ماده فلوئورسانس‌کننده مورد توجه واقع شده است.
نقاط کوآنتومی، نانوبلورهایی از جنس مواد نیمه‌هادی هستند که اگر با یک منبع نور مانند لیزر تحریک شوند، می‌درخشند یا نور فلوئورسنت از خود ساطع می‌کنند. نقاط کوآنتومی حالت خاموش و روشن خواهند داشت و هنگام تشکیل توالی دی‌ان‌ای هدف یا اتصال توالی هدف به مکان مدنظر، می‌توانند پاسخ‌های متفاوتی از فلوئورسنت را ایجاد کنند. این قابلیت منجر به شناسایی سریع توالی مورد نظر خواهد شد.
توالی‌یابی نانوحفره
در توالی‌یابی نانوحفره، دی‌ان‌ای عبوری قابل شناسایی است. این حفره‌ها به طور معمول از پروتئین‌های حفره‌ای تشکیل شده‌اند که به صورت اختصاصی عمل می‌کنند. عملکرد توالی‌یابی نانوحفره بر دو مکانیسم استوار است؛ در برخی، توالی دی‌ان‌ای به‌صورت گزینش‌پذیر اجازه عبور دارند و در برخی دیگر سرعت عبور دی‌ان‌ای‌ها متفاوت خواهد بود. براساس این مکانیسم‌ها، تشخیص توالی دی‌ان‌ای امکان‌پذیر است. توالی‌یابی نانوحفره روشی مناسب برای شناسایی ژن‌های معیوب معرفی شده است.
بازار نانوحسگرها
با توجه به بحث اهمیت تشخیص و ارزیابی دی‌ان‌ای، آران‌ای و ژن‌ها در مباحث پزشکی، قضایی و صنعت کشاورزی و دامپروری، بازار امیدوارکننده‌ای برای نانوحسگرهای این صنعت پیش‌بینی می‌شود. براساس گزارش موسسه NanoMarkets، هر چند در حال حاضر بازار بالقوه‌ای برای نانوحسگرهای مورد استفاده برای تشخیص ژن‌های معیوب وجود دارد، اما انتظار می‌رود که رشد اصلی این بازار از سال ۲۰۱۹م با میزان ۳/۶۴میلیون دلار شکوفا شود و به ۸/۱۹میلیون دلار در سال ۲۰۲۱م برسد.
