به گزارش گروه فناوری پیشرفته تیکنا، اندازه‌گیری و استفاده از نانوساختارهای جدید مثل نقاط کوانتوم کربن و چارچوب‌های فلزی آلی برای جذب سطحی و حذف انتخابی H۲s و CO۲ از جریان‌ها عنوان طرحی است که سعید فخرایی در قالب رساله دکتری با راهنمایی حمیدرضا رجبی به پایان رسانده است
رشد روزافزون جوامع بشری، صنایع مختلف و افزایش منابع آلاینده و ورود آن‌ها به محیط زیست، افزایش تولید غذاهای فراوری شده و مصرف و کاربرد ترکیبات شیمیایی مختلف از قبیل داروها، مواد خوراکی، رنگ‌های خوراکی، علف‌کش‌ها، حشره‌کش‌ها و رنگ‌های صنعتی، میزان ترکیبات سرطان‌زا را در غذاهای فراوری شده افزایش داده است که به‌صورت مستقیم بر زندگی انسان و محیط زیست اثر می‌گذارد.
این چالش‌ها به یکی از مهم‌ترین و اصلی‌ترین دغدغه‌های محققین و دانشمندان در حوزه سلامت تبدیل شده است. «اندازه‌گیری و استفاده از نانوساختارهای جدید مثل نقاط کوانتوم کربن و چارچوب‌های فلزی آلی برای جذب سطحی و حذف H۲S و CO۲ از جریان‌ها» عنوان طرحی است که سعید فخرایی در قالب رساله دکتری با راهنمایی حمیدرضا رجبی به پایان رسانده است و در این راه از حمایت‌های صندوق حمایت از پژوهشگران و فناوران کشور نیز بهره برده است.
وی در خصوص لزوم انجام این طرح گفت: این طرح در ابتدا با عنوان سنتز و کاربرد نانوساختارهای جدید برای اندازه‌گیری ترکیبات زیستی و حذف برخی آلاینده‌های صنعتی، بنا بود دنبال شود؛ اما در ادامه کار، تغییراتی کرد و به طرح کنونی، تبدیل شد. روش‌های تشخیصی سرطان که ارزان، کارآمد، سریع و با کاربرد آسان هستند، می‌توانند با انجام تشخیص زودهنگام، میزان مرگ‌ومیر را کاهش دهند. از انواع ترکیبات زیستی می‌توان به بیومارکرها اشاره کرد که اپیدمیولوژیست‌ها، پزشکان و دانشمندان از آن برای مطالعه بیماری‌های انسانی استفاده می‌کنند؛ لذا بر هیچ‌کس پوشیده نیست که کاربرد بیومارکرها در تشخیص و درمان بیماری‌ها به‌ویژه سرطان چیست.
این محقق و پژوهشگر اضافه کرد: در تعریف بیومارکر می‌توان گفت که بیومارکر به‌صورت یک شاخص تعریف می‌شود که به‌عنوان شناساگر فرایندهای بیولوژیکی طبیعی، فرایندهای بیماری‌زا یا پاسخ‌های دارویی به مداخلات درمانی اندازه‌گیری و ارزیابی می‌شود. چرا که بسیاری از ترکیبات زیستی غلظتی بسیار پایین‌تر از حد معمول داشته که ثبت و تعیین مقدار آن‌ها نیازمند طراحی و استفاده از روش‌های استخراج و پیش تغلیظ مناسب جهت افزایش غلظت گونه و بهبود صحت آنالیز است.
وی ادامه داد: جایگزینی فرآورده‌های نفتی با تولیدات پاک و استراتژیک موجب توجه ویژه به گاز طبیعی و برنامه‌های کاربردی آن شده است. در این مسیر، تمرکز بر حذف آلاینده‌ها و ترکیبات بودار ناخواسته در گاز مانند ترکیبات گوگرد است. گاز هیدروژن سولفید بسیار سمی است و وجود آن در هوا حتی در غلظت‌های پایین هم می‌تواند به بیهوشی و مرگ منجر شود. علاوه بر این بوی بسیار بد و اثرات خوردگی آن باعث مشکلات زیادی برای پروسه تولید و فرآورش در پالایشگاه‌های نفت و گاز و صنایع پتروشیمی می‌شود.
فخرایی در ادامه بیان کرد: باتوجه‌به وجود روش‌های گران‌قیمت و زمان بر برای تشخیص ترکیبات بیو زیستی، ایجاد روش‌های سریع و کارآمد با صحت و حساسیت خوب جهت تعیین این ترکیبات به‌ویژه در زمینه تعیین بیومارکرها به‌منظور تشخیص زودهنگام بیماری‌ها در حوزه سلامت بسیار مهم است و همچنین در زمینه تعیین اثرات ترکیبات زیستی بر محیط اطراف ما نیز می‌تواند مورد بهره‌برداری قرار گیرد.
وی گفت: لذا باتوجه‌به مصرف بالای انرژی برای حذف آلاینده‌هایی از جمله گازهای اسیدی هیدروژن سولفید و دی‌اکسیدکربن از سیالات گازی جهت شیرین‌سازی گاز که در تکنولوژی کنونی به طور گسترده‌ای با استفاده از آلکانول آمین‌ها انجام می‌گیرد و همچنین درنظرگرفتن این مطلب که فرایند احیا آلکانول آمین نیز به انرژی زیادی نیاز دارد، ضرورت به‌کارگیری مواد جدید بر پایه نانوساختارها که با مصرف انرژی کمتری می‌تواند فرایند حذف را انجام و به‌راحتی نیز احیا شود احساس می‌شد. همچنین اگر تهیه این نانومواد بر پایه شیمی سبز گسترش‌یافته و بتوان از مواد پسماند آن‌ها را تهیه کرد، علاوه بر صرفه‌جویی در مصرف انرژی کمک مضاعفی نیز به پاک‌سازی محیط زیست و حفاظت از آن می‌شود.
وی درباره اهداف انجام این طرح نیز گفت: سنتز نانوساختارها و پلیمرهای قالب مولکولی و کاربرد آن‌ها برای تعیین انتخابی، سریع و آسان ترکیبات زیستی، استفاده از پلیمرهای قالب مولکولی و نانوساختارها برای جداسازی و پیش تغلیظ ترکیبات زیستی و اندازه‌گیری کمی ترکیبات زیستی، بیومارکرها و داروها بادقت، صحت و سرعت بالا از جمله اهداف این طرح است.
فخرایی در پایان خاطرنشان کرد: نبود برخی از مواد اولیه در کشور، کامل نبودن امکانات تجهیزات آزمایشگاهی در دانشگاه‌های کشور و البته هزینه بالای آنالیز از چالش‌هایی بود که در انجام این طرح با آن مواجه بودیم اما توانستیم به هر ترتیب این طرح را به نتیجه برسانیم.
