توسعه نسل جدید حسگر‌های نانوفوتونیکی اکسیژن
تاریخ انتشار: ۳ بهمن ۱۴۰۱ | کد خبر: ۳۶۹۱۱۷۸۸
به گزارش خبرگزاری صدا و سیما ، اسماعیل حیدری استادیار دانشکده فیزیک دانشگاه خوارزمی و مؤسس آزمایشگاه حسگر‌های نانوفوتونیکی و اپتوفلوئیدیک درباره این طرح گفت: «در این پژوهش از نانوتابشگر‌های تبدیل افزایشی لانتانیدی برای توسعه نسل جدید حسگر‌های نانوفوتونیکی اکسیژن برای کاربردهای زیرپوستی استفاده شده است.
بیشتر بخوانید:
اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!
وی در راستای ضرورت انجام این طرح گفت: «اکسیژن عنصری ضروری برای حیات روی زمین است و اندازه‌گیری دقیق غلظت آن در بسیاری از کاربرد‌ها از جمله پزشکی، زیست‌فناوری و صنایع غذایی و دارویی دارای اهمیت است.
در سال‌های اخیر، حسگر‌های کاشتنی زیرپوستی به دلیل امکان اندازه‌گیری پیوسته و آنی و قابلیت سازگاری با پلتفرم‌های هوش مصنوعی، در تشخیص و درمان بسیار مورد توجه قرار گرفته‌اند. عمق نفوذ محدود منابع نوری مرئی از چالش‌های زیست‌حسگر‌های فوتونیکی کاشتنی است. زیست‌حسگر‌های نانوفوتونیکی تبدیل افزایشی فرکانس با قابلیت برانگیزش با منابع فروسرخ نزدیک که در محدوده پنجره اول اپتیکی بافت هستند راه‌حلی برای افزایش عمق نفوذ و کاهش تخریب بافت هستند.»
در این پژوهش از نانوتابشگر‌های تبدیل افزایشی لانتانیدی برای توسعه نسل جدید حسگر‌های نانوفوتونیکی اکسیژن برای کاربردهای زیرپوستی استفاده شده است. پدیده تبدیل افزایشی فرکانس، یک فرآیند غیرخطی است که طی آن دو یا چند فوتون کم‌انرژی فروسرخ نزدیک، جذب شده و یک فوتون پرانرژی با طول موج کوتاه‌تر تابش می‌شود.
حیدری ضمن اشاره به خصوصیات این نوع نانوتابشگر‌ها گفت: «ویژگی‌هایی از جمله پایداری اپتیکی بالا، عدم وابستگی طیف تابشی به ابعاد نانوذرات، جابجایی پاداستوکس زیاد و طول عمر تابش طولانی باعث شده است نانوتابشگر‌های لانتانیدی تبدیل افزایشی فرکانس، مورد توجه قرار گیرند.»
در ساختار این نانوذرات حداقل دو نوع یون از گروه لانتانید‌ها درون ماتریس غیرفعال میزبان آلاییده می‌شوند. یون‌های حساس‌کننده، فوتون‌های فروسرخ ورودی را جذب کرده و انرژی آن را به یون‌های فعال‌کننده منتقل می‌کند که در نهایت به صورت فوتون‌هایی در محدوده مرئی تابش می‌شود.
استادیار دانشکده فیزیک دانشگاه خوارزمی گفت: «توسط این حسگر نانوفوتونیکی توسعه‌یافته، غلظت اکسیژن در هوا و آب با دو فناوری طیف‌سنجی تفکیک زمانی و شدت‌سنجی اندازه‌گیری شد.
در این مقاله حساسیت به اکسیژن نانوذرات تبدیل افزایشی فرکانس توسط طیف‌سنجی تفکیک زمانی نشان داده شد. حسگر نانوفوتونیکی تبدیل افزایشی با بررسی پارامتر‌های کلیدی حساسیت، پایداری، برگشت‌پذیری، تکرارپذیری و وابستگی دمایی با هر دو روش شدت‌سنجی و طیف‌سنجی تفکیک زمانی در آب و هوا و با دو منبع برانگیزش متفاوت ۴۱۰ و ۹۸۰ نانومتر مشخصه‌یابی شد.
در نهایت برای اثبات لزوم استفاده از منابع برانگیزش فروسرخ در کاربردهای کاشتنی و زیرپوستی، حسگر زیر پوست نمونه حیوانی قرار داده شد و مشاهده شد شدت تابش حسگر تبدیل افزایشی اکسیژن در برانگیزش با منبع ۹۸۰ نانومتر بیش از ۱۲ برابر از برانگیزش با منبع ۴۱۰ نانومتر بیشتر بوده است. این افزایش شدت سیگنال تابش می‌تواند روند پیشرفت حسگر‌های نانوفوتونیکی کاشتنی را شتاب دهد.»
نتایج این طرح در توسعه نسل جدید حسگر‌های نانوفوتونیکی اکسیژن در کاربردهای پزشکی و حسگر پیوسته و کم‌تهاجمی گلوکز برای بیماران دیابتی و همچنین توسعه تصویربرداری اکسیژن در درمان تومور‌های سرطانی در شرایط هایپوکسی با برانگیزش فروسرخ و توسعه فوتوداینامیک‌تراپی با برانگیزش فروسرخ کاربرد دارد.
این پژوهش در آزمایشگاه حسگر‌های نانوفوتونیکی و اپتوفلوئیدیک دانشکده فیزیک دانشگاه خوارزمی توسط جواد امیراحمدی دانش‌آموخته کارشناسی ارشد فوتونیک این دانشگاه و زیر نظر دکتر اسماعیل حیدری و دکتر محمدحسین مجلس‌آرا با همکاری دانشگاه‌های گلاسکو اسکاتلند و جیلیانگ چین صورت گرفته است. حاصل این همکاری با مسئولیت دکتر حیدری مقاله‌ای تحت عنوان Dual-mode nanophotonic upconversion oxygen sensors بود که در مجله Nanoscale به چاپ رسید.
منبع: خبرگزاری صدا و سیما
درخواست حذف خبر:
«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.iribnews.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «خبرگزاری صدا و سیما» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۶۹۱۱۷۸۸ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.
با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.
خبر بعدی:
آتش سوزی ۲ فروند لنج در چابهار؛ یک نفر فوت کرد
معاون استاندار و فرماندار ویژه چابهار گفت: ۲ فروند شناور صیادی لنج در بندر شهدای هفت تیر چابهار طعمه حریق شدند و در این حادثه یک نفر فوت و یک لنج طعمه حریق شده و یک لنج دیگر خسارات وارد شده است.
به گزارش ایرنا؛ جواد سپاهی اظهار داشت: این حریق که در محل حوضچه بندر صیادی شهدای هفت تیر شهر چابهار رخ داد، با واکنش سریع تیم های عملیاتی یگان حفاظت از منابع اداره کل شیلات استان، شناورهای ناجی ۵ و SAR اداره کل بنادر و دریانوردی استان، ایستگاه های آتش نشانی شهرداری بندر چابهار و منطقه آزاد و همکاری سایر ارگانهای مرتبط پس از ساعاتی اطفا شد.
وی بیان کرد: با تلاش امدادگران از سرایت آتش به سایر شناورها جلوگیری و در کمترین فرصت، لنج ها جداسازی شدند.
وی گفت: انفجار گاز اکسیژن جوشکاری در لنج های صیادی سبب بروز این حادثه جانی و مالی شده است.
فرماندار چابهار بیان کرد: براساس بررسی اولیه علت اصلی حادثه بر اثر تعمیرات و جوشکاری لنج صیادی و انفجار گاز اکسیژن بوده است.
وی از حضور به موقع آتش نشانان شهرداری بندر چابهار و اداره کل بنادرو دریا نوردی در کمترین زمان ممکن که توانستند آتش مهار و تمامی حادثه دیدگان به بیمارستان چابهار انتقال دادند، تشکر و قدردانی کرد.
حمله به نمازگزاران در گذره هرات افغانستان/ ۶ نفر شهید شدند