|
ارزیابی نظری و محاسباتی استفاده از فنآوری نانوالکترونیک در رصد هدفمند امواج الکتریکی مغز
|
رضا صفری    1، حمید هادی2 ، مریم ناظمی3 ، حمید محمدشیری4 |
1- گروه شیمی(شیمی فیزیک)، دانشگاه قم، قم، ایران ، r.safari@qom.ac.ir
2- گروه شیمی(شیمی فیزیک)، دانشگاه قم، قم، ایران
3- گروه زنان، دانشگاه علوم پزشکی اصفهان، اصفهان، ایران
4- گروه شیمی، دانشگاه پیام نور، تهران، ایران |
|
|
چکیده: (2172 مشاهده) |
زمینه و هدف: امروزه با استفاده از دانش و فناوری نانو(نانوالکترونیک مولکولی) می‌توان به مطالعه سلول‌های عصبی پرداخت. بررسی‌های صورت گرفته نشان داده است که اختلال در علمکرد طبیبعی سلول‌های مغزی می‌تواند زمینه‌ساز بروز حملات مغزی ـ عصبی شود. از جمله شایع‌ترین بیماری‌ها(نقایض)سامانه عصبی مغز، حملات صرعی می‌باشد؛ در چنین حالتی، به دلیل تخلیه الکتریکی گروهی از نورون‌های مغزی، پتانسیل الکتریکی آستانه‌ای امواج مغزی از حالت طبیعی بیشتر شده که این موضوع می‌تواند موجب تشنج در فرد بیمار یا مصروع شود، لذا هدف از این مطالعه تعیین و ارزیابی نظری و محاسباتی استفاده از فنآوری نانوالکترونیک مولکولی در رصد هدفمند امواج الکتریکی مغز بود.
روش بررسی: این یک مطالعه توصیفی ـ تحلیلی می‌باشد که در سال 1398 در دانشگاه قم انجام شد. در این پژوهش سامانه‌ای مولکولی جهت تشخصیص امواج الکتریکی مخرب مغز(امواج فراتراز حد آستانه امواج طبیعی مغز) در افراد بیمار یا صرع طراحی شد. در این راستا، چندین سامانه مولکولی مانند؛ سیم، کلید و حافظه مولکولی جهت رصد امواج الکتریکی مغز پیشنهاد(طراحی) گردید. از این مدار مولکولی می‌توان برای پیش‌بینی زمان‌های نزدیک به حملات عصبی‌ـ مغزی استفاده کرد. در این راستا، با استفاده از نظریه کوانتومی تابعیت چگالی(در سطح محاسباتی DFT-B3LYP/6-31G)، برخی از خصوصیات الکترونیکی سامانه‌های مولکولی مطالعه مورد بررسی قرار گرفت. هم‌چنین، از نرم‌افزارکوانتومی گوسین(G09) نیز جهت انجام محاسبات استفاده شد. دراین راستا، در غیاب و در حضور میدان الکتریکی خارجی ساختار مولکولی بهینه و تابع موج الکترونی قطعات مولکولی پیشنهادی مورد مطالعه ارزیابی و محاسبه شد. داده‌های به دست آمده با استفاده از نرم‌افزارهای کوانتومی گوسین(G09) و گاوس ویو(GV5) تجزیه و تحلیل شد.
یافته‌ها: نتایج این مطالعه نظری‌ـ محاسباتی(غیربالینی) نشان داد که طراحی سامانه‌ها(قطعات) مولکولی با قابلیت پاسخگویی به امواج مغزی امکان‌پذیر است. محاسبات صورت گرفته نشان داد کلیه نانوادوات به کار گرفته شده در این سامانه مولکولی قابلیت کارکرد در محدوده امواج مغزی را داشته، لذا حین بروز حملات عصبی ـ مغزی می‌توانند با اعلام هشدار فرد یا اطرافیان او را از بروز این حملات آگاه سازند.
نتیجه‌گیری: بر اساس نتایج به دست آمده در این پژوهش، این امکان فراهم می‌شود که به طراحی دستگاه و ادوات نانوپزشکی(مانند سامانه‌های هشدار دهنده برای حملات عصبی و قلبی) پرداخت. در این راستا، می‌توان از دانش الکترونیک مولکولی استفاده کرد، چنین ادوات مولکولی می‌توانند افق‌های جدیدی را در بهبود کیفیت درمان وزندگی بیماران عصبی بگشاید.
|
|
| واژه‌های کلیدی: فنآوری نانو، الکترونیک مولکولی، شیمی بر زیست محاسباتی، نظریه‌های کوانتومی، نظریه کوانتومی تابعیت چگالی، حملات عصبی ـ مغزی، صرع، قطعات مولکولی |
|
|
متن کامل [PDF 1948 kb]
(527 دریافت)
|
نوع مطالعه: پژوهشي |
موضوع مقاله:
عمومى
دریافت: 1399/4/15 | پذیرش: 1399/7/9 | انتشار: 1399/10/15
|
|
|
|
|
|
|
| ارسال پیام به نویسنده مسئول |
|
|
|
| ارسال نظر درباره این مقاله |
|
|
|
