الوفاق/ في هذا الخصوص، قال اسماعيل حيدري الأستاذ المساعد في كلية الفيزياء بجامعة خوارزمي ومؤسس مختبر المستشعرات النانوية والموائع الضوئية عن هذا المشروع: في هذا البحث تم استخدام بواعث ضوئية نانوية لتحويل اللانثانيد لتطوير جيل جديد من مجسات الأوكسجين النانوية للتطبيقات تحت الجلد.
في إشارة إلى أهمية هذه الخطة، أوضح حيدري: أن الأوكسجين عنصر أساسي للحياة على الأرض ، والقياس الدقيق لتركيزه مهم في العديد من التطبيقات ، بما في ذلك الطب والتكنولوجيا الحيوية والصناعات الغذائية والصيدلانية. في السنوات الأخيرة ، حظيت أجهزة الاستشعار المزروعة تحت الجلد باهتمام كبير في التشخيص والعلاج بسبب إمكانية القياس المستمر والوقت الحقيقي والتوافق مع منصات الذكاء الاصطناعي. وأضاف: إن عمق الاختراق المحدود لمصادر الضوء المرئي هو أحد تحديات زرع أجهزة الاستشعار الحيوية الضوئية.
تعد المستشعرات الحيوية الفوتونية النانوية ذات التحويل الأعلى للتردد القادرة على الإثارة بمصادر الأشعة تحت الحمراء والموجودة ضمن النافذة الضوئية الأولى للأنسجة، تعدّ حلاً لزيادة عمق الاختراق وتقليل تدمير الأنسجة.
واضاف حيدري: في هذا البحث تم استخدام بواعث النانو لتحويل اللانثانيد لتطوير جيل جديد من مجسات الأوكسجين النانوية للتطبيقات تحت الجلد. ظاهرة تحويل التردد هي عملية غير خطية يتم فيها امتصاص اثنين أو أكثر من فوتونات الأشعة تحت الحمراء منخفضة الطاقة وينبعث منها فوتون عالي الطاقة بطول موجي أقصر.
واعتبر مدير المشروع ، بان الاستقرار البصري العالي ، وعدم اعتماد الطيف الإشعاعي على أبعاد الجسيمات النانوية ، والإزاحة العالية لبود ستوكس وعمر الإشعاع الطويل من بين خصائص هذا النوع ومن بواعث النانو ما ادى الى الاهتمام ببواعث اللانثانيد النانوية لزيادة ظاهرة تحويل التردد. وتابع الأستاذ المساعد بكلية الفيزياء بجامعة خوارزمي: باستخدام هذا المستشعر النانوي المتطور تم قياس تركيز الأوكسجين في الهواء والماء بتقنيتي التحليل الطيفي لدقة الوقت وقياس الشدة.
في هذه المقالة، تم عرض حساسية الأوكسجين للجسيمات النانوية ذات التحويل الأعلى للتردد من خلال التحليل الطيفي الذي تم حله بمرور الوقت. وتميز مستشعر الفوتون النانوي بالتحويل الأعلى بفحص المعلمات الرئيسية للحساسية ، والاستقرار ، وقابلية الانعكاس ، والتكاثر ، والاعتماد على درجة الحرارة مع كل من قياس الكثافة وطرق التحليل الطيفي التي تم حلها بمرور الوقت في الماء والهواء ومع مصدرين مختلفين للإثارة من 410 و 980 نانومتر. .
أخيرًا ، لإثبات ضرورة استخدام مصادر التحفيز بالأشعة تحت الحمراء في التطبيقات القابلة للزرع وتحت الجلد ، تم وضع المستشعر تحت جلد عينة حيوانية ولوحظ أن كثافة إشعاع مستشعر تحويل الأوكسجين عند تحفيزها بمصدر 980 نانومتر تكون أعلى بـ 12 مرة مما كانت عليه عند التحفيز بمصدر 410 نانومتر. حيث يمكن أن تؤدي هذه الزيادة في شدة إشارة الإشعاع إلى تسريع تقدم أجهزة استشعار الفوتون النانوي القابلة للزرع.
ووفقًا لاعلان لجنة النانو يتم استخدام نتائج هذا المشروع في تطوير جيل جديد من مستشعرات الأوكسجين النانوية في التطبيقات الطبية ومستشعر الجلوكوز المستمر والضعيف التوغل لمرضى السكري، كذلك تطوير عملية تصوير الأوكسجين في علاج الأورام السرطانية في حالات نقص الأكسجة مع تحفيز الأشعة تحت الحمراء وتطوير العلاج الضوئي مع تحفيز الأشعة تحت الحمراء.
أجري هذا البحث في مختبر المجسات النانوية الضوئية والموائع الضوئية بكلية الفيزياء بجامعة خوارزمي من قبل جواد أمير أحمدي ، طالب ماجستير الفوتونات في هذه الجامعة ، تحت إشراف الدكتور إسماعيل حيدري ود. محمد حسين مجلس آرا ، بالتعاون مع جامعات جلاسجو في اسكتلندا وجيليانج بالصين. وكانت نتيجة هذا التعاون تحت مسؤولية الدكتور حيدري مقالة بعنوان مستشعرات الأوكسجين للتحويل النانوي مزدوج الوضع ، والتي تم نشرها في مجلة Nanoscale .
