توسعه حسگر رنگ سنجی مبتنی بر نقاط کوانتومی کربنی دوپوشده با گوگرد و نیتروژن به منظور تشخیص بیلی روبین با خوانش مستقیم نسبت سنجی و تحلیل تصاویر RGB

بیلی روبین به عنوان یکی از شاخص های مهم مرتبط با عملکرد کبد نیازمند روش های اندازه گیری ساده، سریع و دقیق در نمونه های زیستی است. در این پژوهش یک حسگر رنگ سنجی مبتنی بر نقاط کوانتومی کربنی دوپوشده با گوگرد و نیتروژن (CQD) برای تشخیص بیلی روبین با قابلیت خوانش اسپکتروفتومتری و تصویر برداری مبتنی بر تلفن هوشمند توسعه یافت. CQDها با استفاده از یک روش سنتز سبز مبتنی بر پیش سازهای طبیعی و تابش مایکروویو تهیه شدند و مشخصه یابی، نانوذرات ساختار شبه کروی با میانگین اندازه nm ۱۵.۹، حضور گروه های عاملی حاوی اکسیژن، نیتروژن و گوگرد و پایداری کلوئیدی مطلوب آن ها در محیط آبی را نشان داد. عملکرد حسگر اسپکتروفتومتری با استفاده از روش های خوانش مستقیم و نسبت سنجی در محدوده غلظتی ۱.۲۵-۶۰ بیلی روبین ارزیابی شد که به ترتیب ضرایب تعیین (R²) ۰.۹۹۴۹ و ۰.۹۷۲ و حد تشخیص (LOD) ۰.۰۰۵۵۰ و ۰.۰۰۸۴۷ به دست آمد. میزان حد کمیت (LOQ) نیز برای روش های خوانش مستقیم و نسبت سنجی در محدوده غلظتی ذکر شده به ترتیب ۰.۰۱۶۶۶ و ۰.۰۱۰۵۰ محاسبه شد. همچنین گزینش پذیری مناسب حسگر در حضور گونه های مزاحم و عملکرد قابل قبول آن در نمونه سرم خون انسان، قابلیت استفاده از سامانه را در نمونه های زیستی پیچیده تایید کرد. در ادامه روش رنگ سنجی مبتنی بر تلفن هوشمند با تحلیل تصاویر، حسگر توسعه یافت و کانال B به عنوان سیگنال مناسب انتخاب شد. این روش در محدوده غلظتی ۱.۲۵-۶۰ دارای پاسخ خطی با R² برابر با ۰.۹۸۲۹ بود و میزان LOD و LOQ به ترتیب ۰.۰۰۱۷۴ و ۰.۰۰۵۲۶ به دست آمد. نتایج نشان داد که حسگر مبتنی بر N-CQDs با بهره گیری از سنتز سبز و امکان خوانش اسپکتروفتومتری و تلفن هوشمند، ظرفیت مناسبی برای توسعه سامانه های تشخیصی ساده، سریع، کم هزینه و قابل حمل برای اندازه گیری بیلی روبین دارد.

کلیدواژه ها:

تشخیص بیلی روبین ، حسگر رنگ سنجی ، نقاط کوانتومی کربنی دوپوشده با گوگرد و نیتروژن ، تحلیل نسبت سنجی ، تحلیل تصاویر RGB ، حسگر مبتنی بر تلفن هوشمند ، طیف سنجی فرابنفش-مرئی ، نشانگر زیستی ، سنتز سبز