پایگاه خبری وبدا

پژوهشگران دانشکده داروسازی دانشگاه علوم پزشکی مشهد موفق به طراحی و ساخت یک آپتاسنسور نانوفلورسانس پیشرفته برای شناسایی دقیق، سریع و کم‌هزینه آنتی‌بیوتیک آمپی‌سیلین شدند؛ دستاوردی نوآورانه که می‌تواند تحول قابل توجهی در پایش دارویی، کنترل باقی‌مانده آنتی‌بیوتیک‌ها در مواد غذایی و توسعه فناوری‌های نوین تشخیصی ایجاد کند.

دکتر سید محمد تقدیسی حیدریان، استاد تمام دانشکده داروسازی و عضو هیئت علمی گروه بیوتکنولوژی دارویی دانشگاه علوم پزشکی مشهد، در گفت‌وگو با وبدا با اشاره به اهمیت این پژوهش اظهار کرد: آمپی‌سیلین یکی از پرمصرف‌ترین آنتی‌بیوتیک‌های خانواده بتالاکتام‌هاست که در پزشکی و دامپزشکی برای درمان و پیشگیری از عفونت‌ها کاربرد گسترده‌ای دارد. مصرف بی‌رویه این دارو در دامداری‌ها می‌تواند منجر به باقی‌ماندن بقایای دارو در مواد غذایی و ایجاد مخاطراتی برای سلامت انسان شود؛ ازاین‌رو توسعه روش‌های دقیق، سریع و در دسترس برای شناسایی آن از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است.

وی افزود: این پژوهش با هدف ارائه جایگزینی کارآمد برای روش‌های متداول کروماتوگرافی انجام شد؛ روش‌هایی که اگرچه از دقت بالایی برخوردارند، اما معمولاً هزینه‌بر، زمان‌بر و نیازمند تجهیزات پیچیده آزمایشگاهی هستند.

فناوری نانو در خدمت تشخیص دقیق

این استاد دانشگاه درباره ساختار این سامانه نوآورانه گفت: آپتاسنسور طراحی‌شده بر پایه فناوری نانو و زیست‌فناوری توسعه یافته و از سه بخش اصلی شامل نانوساختارهای DNA حاوی آپتامر اختصاصی آمپی‌سیلین و رشته مکمل، نانوذرات سیلیکا و فلوروفور «پیکوگرین» به‌عنوان تولیدکننده سیگنال فلورسانس تشکیل شده است.

به گفته وی، این ساختار هوشمند قادر است حضور آمپی‌سیلین را در غلظت‌های بسیار پایین شناسایی کرده و تغییرات ایجادشده را با دقت بالا به سیگنال فلورسانسی قابل اندازه‌گیری تبدیل کند.

حساسیت بالا و عملکرد مطلوب در محیط‌های واقعی

دکتر تقدیسی با اشاره به نتایج ارزیابی عملکرد این سامانه اظهار داشت: آپتاسنسور پس از مراحل بهینه‌سازی، موفق به دستیابی به حد تشخیص بسیار پایین ۰٫۲ نانومولار و دامنه اندازه‌گیری خطی ۰٫۵ تا ۲۰۰ نانومولار شد و توانست آمپی‌سیلین را با دقت بالا حتی در نمونه‌های پیچیده‌ای مانند سرم انسان شناسایی کند.

وی افزود: یکی از مهم‌ترین ویژگی‌های این فناوری، انتخاب‌پذیری بسیار بالای آن است؛ به‌گونه‌ای که سنسور تنها به آمپی‌سیلین پاسخ می‌دهد و نسبت به سایر آنتی‌بیوتیک‌ها واکنشی نشان نمی‌دهد. این قابلیت، آن را به گزینه‌ای ارزشمند برای آزمایشگاه‌های تشخیصی، صنایع غذایی و مراکز نظارتی تبدیل کرده است.

قابلیت توسعه برای شناسایی سایر آلاینده‌ها

مجری این طرح پژوهشی با بیان اینکه این فناوری قابلیت توسعه برای سایر ترکیبات را نیز دارد، گفت: با تغییر نوع آپتامر و رشته‌های مکمل، همین پلتفرم می‌تواند برای شناسایی داروهای دیگر، سموم، آلاینده‌های زیستی و حتی فلزات سنگین مورد استفاده قرار گیرد و به بستری منعطف برای طراحی نسل جدید حسگرهای زیستی تبدیل شود.

انتشار در مجله معتبر بین‌المللی

دکتر تقدیسی خاطرنشان کرد: این پژوهش در قالب پایان‌نامه دکتر عماد عظیمی و با راهنمایی دکتر سید محمد تقدیسی حیدریان و دکتر آبنوس و با مشاوره دکتر علی‌بلندی و دکتر سمیان انجام شده و نتایج آن در سال ۲۰۲۵ در مجله معتبر Spectrochimica Acta با ضریب تأثیر ۴.۶ و رتبه Q1 منتشر شده است؛ موضوعی که نشان‌دهنده کیفیت علمی بالا و مورد توجه قرار گرفتن این دستاورد در مجامع علمی بین‌المللی است.

قرار گرفتن در جمع پنج گروه برتر جهان

این عضو هیئت علمی دانشگاه علوم پزشکی مشهد با اشاره به سابقه فعالیت‌های پژوهشی این گروه گفت: فعالیت‌های تحقیقاتی تیم از سال‌های نخست دوره دکتری تخصصی با همکاری دکتر آبنوس در دو محور اصلی شامل طراحی سنسورهای مبتنی بر آپتامر برای شناسایی داروها، سموم و فلزات سنگین و همچنین توسعه سامانه‌های انتقال هدفمند داروهای شیمی‌درمانی و ژن‌درمانی مبتنی بر فناوری CRISPR آغاز شده است.

وی افزود: بر اساس داده‌های پایگاه Scopus، این گروه تحقیقاتی در زمره پنج گروه برتر جهان در حوزه پژوهش‌های مرتبط با آپتامرها قرار دارد و تاکنون موفق به ثبت بیش از ۲۰ اختراع داخلی و بین‌المللی، از جمله ثبت اختراع در ایالات متحده (US Patent) و معاهده همکاری ثبت اختراع (PCT) شده است.

پژوهش نوآورانه نیازمند حمایت بیشتر

دکتر تقدیسی با تأکید بر اهمیت خلاقیت و پشتکار در پژوهش‌های نوآورانه اظهار کرد: حرکت در مرزهای دانش همواره با چالش‌ها و بن‌بست‌های علمی همراه است و پژوهشگر تنها با مطالعه مستمر، نوآوری و تلاش می‌تواند به نتایج ارزشمند دست یابد.

وی با اشاره به نقش حمایت‌های دانشگاه در توسعه تحقیقات افزود: معاونت پژوهشی دانشگاه علوم پزشکی مشهد تلاش کرده است بخشی از موانع مسیر پژوهش را برطرف کند، اما محدودیت منابع مالی همچنان یکی از مهم‌ترین چالش‌های پیش‌روی تحقیقات است. بدون تردید، تقویت سرمایه‌گذاری در حوزه پژوهش می‌تواند زمینه‌ساز دستیابی به موفقیت‌های بزرگ‌تر در آینده باشد.

این استاد دانشگاه در پایان تأکید کرد: طراحی و ساخت این آپتاسنسور نانوفلورسانس، افزون بر یک دستاورد علمی ارزشمند، گامی مؤثر در ارتقای نظام پایش دارویی، افزایش ایمنی مواد غذایی و توسعه فناوری‌های نوین تشخیصی در کشور به شمار می‌رود و می‌تواند مسیر توسعه حسگرهای زیستی پیشرفته برای کاربردهای پزشکی، دارویی و زیست‌محیطی را هموار سازد.