حسگرهای زیستی مبتنی بر فناوری نانو: تجزیه و تحلیل معمولی از مواد، روش‌ها و کاربردها

نویسندگان

1 گروه علوم کامپیوتر و فناوری اطلاعات، دانشگاه کالینگا، رایپور، هند.

2 گروه علوم کامپیوتر و فناوری اطلاعات، دانشگاه کالینگا، رایپور، هند.

doi
10.22103/jab.2025.23999.1607
چکیده

هدف: امنیت زیستی، تشخیص پزشکی، و نظارت بر محیط زیست تنها تعدادی از حوزه‌هایی هستند که بر حسگرهای زیستی (BSs) متکی هستند. آن‌ها می‌توانند طیف گسترده ای از آلاینده‌های شیمیایی و بیولوژیکی، از جمله بیماری‌های عفونی، آلاینده‌ها، مواد خطرناک و مولکول‌های زیستی خاص را شناسایی کنند. حسگرهای زیستی می‌توانند مقادیر کمی از مواد را تشخیص دهند و استفاده از آن‌ها آسان است، مقیاس پذیر، ارزان و دقیق هستند. به دلیل هزینه کم، کاربر پسند بودن و سازگاری، حسگرهای زیستی به طور فزاینده‌ای در صنعت پزشکی محبوب شده‌اند.نتایج: حسگرهای زیستی با ادغام فناوری نانو (NT)، به ویژه با توجه به سرعت تشخیص، گزینش پذیری و حساسیت، بسیار بهبود یافته‌اند. در حسگرهای زیستی مبتنی برNT، نانومواد (NMs) مانند نانوسیم‌ها، نقاط کوانتومی (QD)، نانولوله‌های کربنی (CNTs)، و نانو میله‌ها معمولاً استفاده می‌شوند. به دلیل مساحت سطح بزرگشان، NM ها حساسیت را بهبود می بخشند و تشخیص دقیق‌تر ترکیبات را در غلظت‌های پایین امکان پذیر می‌کنند. در نتیجه هدایت الکتریکی و حرارتی استثنایی، ظرفیت حمل عالی، دوام فوق العاده و رنگ قابل تغییر، نقش مهمی در ایجاد حسگرهای زیستی قابل اعتماد و کارآمد ایفا می‌کنند.نتیجه‌گیری: این مطالعه به ادغام حسگرهای زیستی که توسط فناوری نانو فعال شده‌اند، یعنیBSهای فعال‌شده با فناوری نانو می‌پردازد. اصول، طرح‌ها و مواد مورد استفاده برای ساخت این حسگرها را بررسی می کند. تاکید بر نقش رو به گسترش حسگرهای زیستی مبتنی بر NT در زمینه‌های متنوعی مانند مراقبت‌های بهداشتی و نظارت بر محیط‌زیست وجود دارد. توسعه نسل بعدی ابزارهای تشخیصی، دستگاه های نظارت بر محیط زیست و ابزارهای امنیت زیستی با ترکیب نانوتکنولوژی با حسگرهای زیستی امکان پذیرتر می‌شود. با توجه به ویژگی‌های خاص نانومواد، حسگرهای زیستی مبتنی بر NT می‌توانند نحوه تشخیص مواد را کاملاً تغییر دهند. آنها قادر خواهند بود طیف گسترده‌ای از مواد را بسیار سریعتر، دقیق‌تر و با سطح بالایی از حساسیت تشخیص دهند، که برای تحقیقات و کاربردهای عملی در بسیاری از زمینه‌ها عالی خواهد بود.