نانوذرات طلا و اطمینان از سلامت بستههای گوشت
نانو ذرات طلا دارای خصوصیات فیزیکی و شیمیایی منحصربه فردی مانند پایداری بسیار بالاء مقاوم بودن به گرما و توانایی بالا در جذب و انتشار نور هستند و به اندازه‌های گوناگون و شکل‌های مختلف مان کروی, میله‌ای, کریستالی, و مارپیچی ستتز می‌شوند. نانو ذرات طلا کاریرد. گسترده‌ای در زمینه‌های پزشکی مانشد تشخیص و درمان بیماری ها دارد.[2]
نانومواد فلزی نجیب برای حسگرهای رنگ‌سنجی (Colorimetry)
پیشرفت های اخیر در خواص نانومواد فلزی جدید زمینه مناسبی را برای طراحی حسگرهای فلورسانس بیولوژیکی و شیمیایی ایجاد می کنند. به طور کلی نانومواد فلزی براساس حسگرهای فلورسانس به 4 طرح زیر دسته بندی می شوند:
الف) فلورسانسی که براساس مکانیسم خاموشی (Quenching) نانوذرات فلزی القا شده به وسیله هدف بیان می شود. به طور مثال نانوذرات Ag برای تعیین یون های جیوه (Hg+2) با حدتشخیص پایین و گزینش پذیری بالا بکار گرفته می شود (شکل 1)
.png "نانوذرات طلا و اطمینان از سلامت بستههای گوشت")
ب) فلورسانسی که براساس توانایی خاموشی مؤثر نانوذرات فلزی به واسطه انتقال الکترون/انرژی غیر تابشی (Nonirradiative) است. مانند نانوپروب طلای ژانگ (Zang) که چند رنگ را برای اندازه گیری همزمان 3 آنالیت آدنوزین (A)، یون پتاسیم (+K) و کوکایین (Cocaine) که با هم ترکیب شده اند، به کارگرفته می شود (شکل2)
.png "نانوذرات طلا و اطمینان از سلامت بستههای گوشت")
ج) فلورسانسی که براساس اثر فیلتر داخلی (Inner filter Effect- IFE) نانوذرات فلزی است که نانوذرات فلزی به عنوان جاذب برای مدوله نشر فلوروفور (عامل ایجاد فلوروسانس) هستند. در همین راستا شانگ و دونگ (Shang و Dong) نشان دادند که نانوذرات طلا می توانند به عنوان جاذب قوی در فلورسانس IFE برای تشخیص سیانید (CN-) و پراکسید هیدروژن (H2O2) به کار گرفته شوند (شکل3).
.png "نانوذرات طلا و اطمینان از سلامت بستههای گوشت")
د) فلورسانس افزایش یافته با فلز (Metal-enhanced fluorescence-MEF) (یعنی نشر فلوروفور در فاصله مشخصی (10-5 نانومتر) از نانوساختارهای فلزی می تواند افزایش داده شود). این حسگر جالبی برای افزایش حد تشخیص (Limit of Detection-LOD) مولکول های هدف است. [3]
اگر گوشت یخ‌زده‌ای از بازار خریداری شود، چگونه می‌توان مطمئن شد که این بسته گوشت تا پیش از رسیدن به‌دست مصرف‌کننده یخ آن باز نشده و مجددا یخ نزده باشد؟
در حال حاضر هیچ روشی برای تشخیص این موضوع وجود ندارد و فرض مصرف‌کننده بر این است که گوشت در تمام طول مسیر از بسته‌بندی تا مصرف، کاملا یخ‌زده بوده و هیچ‌گاه یخ آن برای مدتی آب نشده است، فرآیندی که می‌تواند منجر به فساد گوشت شود. استفاده از نانوذرات طلا به‌عنوان نشانگر سنجش ذوب یخ در بسته‌بندی مواد غذایی یک راه حل پیشنهادی است.
استفاده از کیتوزان که از چیتن (دومین پلیمر طبیعی) به دست می آید به همراه نانوذرات طلا در بسته بندی گوشت می تواند نشانگر سلامت یا فساد گوشت باشد. کیتوزان با استفاده از آمینواسیدهای دارای بار مثبت به نانوذرات طلا متصل می‌شود. با محاط شدن نانوذرات توسط این گروه‌ها، تجمع نانوذرات طلا و خوشه‌ای شدن اتفاق نمی‌افتد. اما اگر دما تغییر کند نانوذرات فرصت تجمع پیدا کرده و تغییر رنگ ایجاد می‌شود. بنابراین رنگ بسته بندی که ابتدا به رنگ سرخ بوده با افزایش دما، ذرات طلا به هم چسبیده و رنگ بنفش ایجاد می‌شود.
حسگرهای رنگ‌سنجی به علت سادگی، حساسیت بالا، قیمت ارزان جذاب هستند و می توانند با اسپکتروسکوپی مرئی/ فرابنفش کوپل شده و به جای وسایل پیچیده به کار روند.
می‌توان از این زیست‌شناساگر برای تشخیص زدایش یخ از گوشت و دیگر مواد غذایی استفاده کرد. هر قدر زمان گرم شدن گوشت بیشتر شود، رنگ ساختار نانوذرات تیره‌تر می‌شود[4]. البته از این مکانیسم به عنوان سنجشگر دما در جاهای دیگر هم می توان استفاده کرد.
پی نوشت
[1] http://edu.nano.ir/paper/127
[2] بیوسنتز داخلی و خارجی نانوذرات طلا توسط قارچ رایزوپوس اوریزا، زینب شیخ لو، مجله علمی پژوهشی دانشگاه علوم پزشکی زنجان، دوره 20، شماره78، فروردین و اردیبهشت1391،ص37.
[3] http://edu.nano.ir/paper/127
[4] http://news.nano.ir/65677
منابع
http://edu.nano.ir
بیوسنتز داخلی و خارجی نانوذرات طلا توسط قارچ رایزوپوس اوریزا، زینب شیخ لو، مجله علمی پژوهشی دانشگاه علوم پزشکی زنجان، دوره 20، شماره78، فروردین و اردیبهشت1391.
