شناسایی ویتامین‌های B3 و C با نانوحسگر محققان ایرانی
محققان دانشگاه مازندران با استفاده از روشی محاسباتی به بررسی عملکرد نانولوله‌های نیترید بور در حضور ویتامین‌ها پرداختند که نتایج این پژوهش می‌تواند در علوم پزشکی به منظور رهایش کنترل شده و هدفمند دارو و تولید حسگرهای زیستی، کارآمد باشد.
به گزارش گروه وبگردی باشگاه خبرنگارانسامره غضنفری، دانشجوی دکتری رشته شیمی در دانشگاه مازندران و محقق طرح با اشاره به اهمیت استفاده از ویتامین‌های B3 و C، هدف این تحقیق را بررسی برهمکنش ویتامین‌های B3 و C و رادیکال‌های آن‌ها با نانولوله نیترید بور برشمرد و گفت: نانولوله‌های نیترید بور آسیبی به مولکول‌های زیستی وارد نمی‌کنند. همچنین قابلیت زیست‌سازگاری بالای این نانولوله‌ها و غیر‌سمی بودن آن‌ها، باعث کاربرد وسیع این نانومواد در روش‌های تشخیصی و درمانی بیماری‌ها شده است.
وی با بیان این که در این کار، برهمکنش این نانوماده با ویتامین‌ها، به کمک محاسبات DFT مورد مطالعه قرار گرفت، گفت: با توجه به نتایج حاصل شده، می‌توان از سیستم ترکیب نانولوله نیترید بور- ویتامین B3، برای اهداف انتقال دارو (Drug delivery) استفاده کرد. دلیل این امر، رهایش ساده و راحت این ویتامین از سطح نانولوله گزارش شده است. همچنین با توجه به نوع جذب ویتامین C روی نانولوله نیترید بور، می‌توان از نانولوله عامل‌دار شده با ویتامین C به عنوان نانوحسگرهای زیستی (nano-biosensor) استفاده کرد.
به گفته غضنفری، با جذب کووالانسی و غیرکووالانسی ویتامین B3، خواص الکترونی نانولوله نیترید بور تغییرات کمی می‌کند. با این جذب، ویتامین B3 به راحتی می‌تواند از سطح نانولوله نیترید بور جدا شود، در حالی که خواص پایه‌ی نانولوله نیترید بور حفظ می‌شود. این دو عامل از فاکتورهای مهم برای طراحی سیستم‌های دارورسانی به شمار می‌رود. بنابراین، بر اساس این نتایج نظری، نانولوله‌های نیترید بور می‌توانند بعنوان موادی برای انتقال ویتامین B3 به کار روند.
محقق طرح تصریح کرد: همچنین، محاسبات در این تحقیق نشان داده است که جذب ویتامین C و رادیکال آن روی نانولوله نیترید بور از نقطه نظر انرژی مطلوب است. به نظر می‌رسد، نانولوله نیترید بور می‌تواند یک جاذب مناسب ویتامین C و رادیکال آن باشد. از طرفی، ساختارهای الکترونی نانولوله نیترید بور در حضور ویتامین C و رادیکال آن، تغییرات قابل توجهی نشان می‌دهد. بر اساس این محاسبات، پیشنهاد می‌شود که نانولوله نیترید بور گزینه مناسبی جهت ساخت حسگرهای شناسایی ویتامین C و رادیکال آن است.
غضنفری تاکید کرد: نظر به اینکه خواص مولکول از جمله ممان دوقطبی، بارهای الکتریکی و انرژی اربیتال‌ها تحت تأثیر میدان الکتریکی خارجی دچار تغییر می‌شود، مطالعه جزئیات اثر میدان بر روی ساختارهای هندسی و الکترونی مولکول، در طراحی نانو ابزارها بسیار مهم است. به همین علت، در ادامه این کار، به منظور پیشنهاد و طراحی سیستم‌های جدید انتقال دارو و حسگرها بر پایه نانولوله‌های نیترید بور تحت میدان الکتریکی، اثر میدان الکتریکی خارجی روی برهمکنش ویتامین‌های B3 و C با نانولوله‌های نیترید بور با طول‌ها و قطرهای مختلف مورد مطالعه قرار گرفته است.
نتایج این کار تحقیقاتی که با همکاری دکتر داود فرمان‌زاده، دانشیار دانشگاه مازندران و سامره غضنفری صورت گرفته، در Journal of Chemical Sciences منتشر شده است.
وی با بیان این که در این کار، برهمکنش این نانوماده با ویتامین‌ها، به کمک محاسبات DFT مورد مطالعه قرار گرفت، گفت: با توجه به نتایج حاصل شده، می‌توان از سیستم ترکیب نانولوله نیترید بور- ویتامین B3، برای اهداف انتقال دارو (Drug delivery) استفاده کرد. دلیل این امر، رهایش ساده و راحت این ویتامین از سطح نانولوله گزارش شده است. همچنین با توجه به نوع جذب ویتامین C روی نانولوله نیترید بور، می‌توان از نانولوله عامل‌دار شده با ویتامین C به عنوان نانوحسگرهای زیستی (nano-biosensor) استفاده کرد.
به گفته غضنفری، با جذب کووالانسی و غیرکووالانسی ویتامین B3، خواص الکترونی نانولوله نیترید بور تغییرات کمی می‌کند. با این جذب، ویتامین B3 به راحتی می‌تواند از سطح نانولوله نیترید بور جدا شود، در حالی که خواص پایه‌ی نانولوله نیترید بور حفظ می‌شود. این دو عامل از فاکتورهای مهم برای طراحی سیستم‌های دارورسانی به شمار می‌رود. بنابراین، بر اساس این نتایج نظری، نانولوله‌های نیترید بور می‌توانند بعنوان موادی برای انتقال ویتامین B3 به کار روند.
محقق طرح تصریح کرد: همچنین، محاسبات در این تحقیق نشان داده است که جذب ویتامین C و رادیکال آن روی نانولوله نیترید بور از نقطه نظر انرژی مطلوب است. به نظر می‌رسد، نانولوله نیترید بور می‌تواند یک جاذب مناسب ویتامین C و رادیکال آن باشد. از طرفی، ساختارهای الکترونی نانولوله نیترید بور در حضور ویتامین C و رادیکال آن، تغییرات قابل توجهی نشان می‌دهد. بر اساس این محاسبات، پیشنهاد می‌شود که نانولوله نیترید بور گزینه مناسبی جهت ساخت حسگرهای شناسایی ویتامین C و رادیکال آن است.
غضنفری تاکید کرد: نظر به اینکه خواص مولکول از جمله ممان دوقطبی، بارهای الکتریکی و انرژی اربیتال‌ها تحت تأثیر میدان الکتریکی خارجی دچار تغییر می‌شود، مطالعه جزئیات اثر میدان بر روی ساختارهای هندسی و الکترونی مولکول، در طراحی نانو ابزارها بسیار مهم است. به همین علت، در ادامه این کار، به منظور پیشنهاد و طراحی سیستم‌های جدید انتقال دارو و حسگرها بر پایه نانولوله‌های نیترید بور تحت میدان الکتریکی، اثر میدان الکتریکی خارجی روی برهمکنش ویتامین‌های B3 و C با نانولوله‌های نیترید بور با طول‌ها و قطرهای مختلف مورد مطالعه قرار گرفته است.
نتایج این کار تحقیقاتی که با همکاری دکتر داود فرمان‌زاده، دانشیار دانشگاه مازندران و سامره غضنفری صورت گرفته، در Journal of Chemical Sciences منتشر شده است.
