«طراحی و سنتز سنسور نسبت‌سنجی فلورسانس بر پایه پلیمر دات عامل‌دار شده برای تشخیص و اندازه‌گیری یون‌های مس و آهن در بدن انسان و همچنین اندازه‌گیری گلوتاتیون به عنوان گونه مهم بیولوژیک و تصویربرداری سلولی» عنوان طرح پسادکتری فروزان فیضی است که با راهنمایی مجتبی شمسی‌پور و حمایت بنیاد ملی علم ایران به پایان رسانده است.

فیضی با مدرک دکتری تخصصی شیمی - شیمی تجزیه از دانشگاه رازی درباره این طرح توضیح داد: سنسور‌ها و کاوشگر‌های نوری فلورسانس که خواص نوری آن‌ها به‌صورت گزینشی و حساس در اثر برخورد و تماس با آنالیت تغییر می‌کند به ابزار‌های بی‌بدیل در زیست‌شناسی و پزشکی بنیادی تبدیل شده‌اند.

وی افزود: کربن دات‌ها و پلیمر دات‌ها از جمله کاوشگر‌های فلورسانس هستند که به‌دلیل خواص ویژه از جمله نشر فلورسانس قابل تنظیم، بازده کوانتومی فلورسانس بالا، روشنایی زیاد، پایداری و زیست سازگاری مناسب برای کاربرد‌های بیولوژیک به‌طور گسترده در سال‌های اخیر مورد استفاده قرار گرفته‌اند.

این محقق و پژوهشگر در ادامه بیان کرد: تاکنون تحقیقات بسیاری در زمینه استفاده از کاوشگر‌های فلورسانس به‌منظور تشخیص و شناسایی عناصر هدف مختلف انجام شده است. مس، آهن و روی سه یون فلز واسطه فراوان در بسیاری از موجودات هستند. آهن به‌دلیل نقش مهمی که در فرایند‌های متابولیکی مختلف از جمله سنتز دی ان آ، انتقال الکترون و انتقال اکسیژن دارد، فلز ضروری بدن انسان است. مس به‌عنوان دیگر فلز مهم موجود در ارگانیسم‌ها، فلزی با سمیت نسبتاً کم است و کمبود آن در بدن منجر به تغییرات بیوشیمیایی، ساختاری و عملکردی می‌شود. بخش مهمی از مس موجود در بدن به‌صورت یون مس وجود دارد که می‌تواند به‌عنوان کوفاکتور در بسیاری از پروتئین‌ها و آنزیم‌ها عمل کند. با‌این حال، رسوب مس در بدن باعث آسیب بافت کبدی و نارسایی کلیه می‌شود. بنابراین تشخیص و اندازه‌گیری این یون‌ها در بدن انسان از اهمیت ویژه‌ای برخوردار می‌باشد.

وی ادامه داد: روش‌های سنتی برای تعیین میزان آهن و مس مانند طیف‌سنجی جذب اتمی و طیف‌سنجی جذب اتمی شعله‌ای به فرایند‌های پیش تصفیه نمونه پیچیده و ابزار‌های پیچیده نیاز دارند. بنابراین، تلاش‌های مداومی برای توسعه تکنیکی سریع، قابل اعتماد و اقتصادی برای تعیین دقیق یون‌های آهن و مس در محیط و ماتریس‌های بیولوژیکی صورت گرفته است. در این راستا طیف‌سنجی فلورسانس روشی با حساسیت و سادگی بالا است.

فیضی در ادامه بیان کرد: نانوذرات فلورسنت مبتنی بر حسگر‌هایی مانند کوانتوم دات‌های نیمه‌رسانا، گرافن کوانتوم دات‌ها، سیلیکون دات‌ها، کربن دات‌ها، نانوکلاستر‌های فلورسنت و پلیمردات‌ها برای شناسایی یون‌های مختلف مورد توجه قرار گرفته‌اند. ارائه روشی ساده، دقیق، سریع و کاربردی به‌منظور اندازه‌گیری و تشخیص یون‌های مس و آهن در بدن انسان و همچنین اندازه‌گیری گلوتاتیون و سیتوکروم سی به‌عنوان گونه‌های مهم بیولوژیک از اهداف انجام این طرح است.

وی در پایان خاطر نشان کرد: استفاده از متد فلورسانس نسبت‌سنجی با به‌کارگیری پلیمر دات با نشر قرمز به‌عنوان استاندارد داخلی به‌منظور افزایش حساسیت متد نسبت به اندازه‌گیری فلورسانس سینگل، و امکان تشخیص بصری از دیگر اهداف انجام این طرح بوده است.