fa ارزیابی نظری و محاسباتی استفاده از فنآوری نانوالکترونیک در رصد هدفمند امواج الکتریکی مغز عمومى General پژوهشي Research <strong><span style="font-size: 10pt;"><span style="font-family: Yagut;"><span style="color: black;">زمینه و هدف:</span></span></span></strong><span style="font-size: 10pt;"><span style="font-family: Yagut;"><span style="color: black;"> امروزه با استفاده از دانش و فناوری نانو(نانوالکترونیک مولکولی) می‌توان به مطالعه سلول‌های عصبی پرداخت. بررسی</span></span></span><span dir="LTR"><span style="font-size: 10pt;"><span style="color: black;"><span style="font-family: Calibri;">‌</span></span></span></span><span style="font-size: 10pt;"><span style="font-family: Yagut;"><span style="color: black;">های صورت گرفته نشان داده است که اختلال در علمکرد طبیبعی سلول</span></span></span><span dir="LTR"><span style="font-size: 10pt;"><span style="color: black;"><span style="font-family: Calibri;">‌</span></span></span></span><span style="font-size: 10pt;"><span style="font-family: Yagut;"><span style="color: black;">های مغزی می‌تواند زمینه</span></span></span><span dir="LTR"><span style="font-size: 10pt;"><span style="color: black;"><span style="font-family: Calibri;">‌</span></span></span></span><span style="font-size: 10pt;"><span style="font-family: Yagut;"><span style="color: black;">ساز بروز حملات مغزی ـ عصبی شود. از جمله شایع</span></span></span><span dir="LTR"><span style="font-size: 10pt;"><span style="color: black;"><span style="font-family: Calibri;">‌</span></span></span></span><span style="font-size: 10pt;"><span style="font-family: Yagut;"><span style="color: black;">ترین 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 </span></span></span><span style="font-size: 10pt;"><span style="font-family: Yagut;"><span style="color: black;">ارزیابی نظری و محاسباتی استفاده از فنآوری نانوالکترونیک مولکولی در رصد هدفمند امواج الکتریکی مغز بود.</span></span></span><br> &nbsp;<br> <strong><span style="font-size: 10pt;"><span style="font-family: Yagut;"><span style="color: black;">روش بررسی:</span></span></span></strong><span style="font-size: 10pt;"><span style="font-family: Yagut;"><span style="color: black;"> این یک مطالعه توصیفی ـ تحلیلی می‌باشد که در سال 1398 در دانشگاه قم انجام شد. در این پژوهش سامانه‌ای مولکولی جهت &nbsp;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 می</span></span></span><strong><span dir="LTR"><span style="font-size: 10pt;"><span style="font-family: Arial,sans-serif;"><span style="color: black;">‌</span></span></span></span></strong><span style="font-size: 10pt;"><span style="font-family: Yagut;"><span style="color: black;">توان برای پیش</span></span></span><strong><span dir="LTR"><span style="font-size: 10pt;"><span style="font-family: Arial,sans-serif;"><span style="color: black;">‌</span></span></span></span></strong><span style="font-size: 10pt;"><span style="font-family: Yagut;"><span style="color: black;">بینی زمان</span></span></span><strong><span dir="LTR"><span style="font-size: 10pt;"><span style="font-family: Arial,sans-serif;"><span style="color: black;">‌</span></span></span></span></strong><span style="font-size: 10pt;"><span style="font-family: Yagut;"><span style="color: black;">های نزدیک به حملات عصبی‌ـ مغزی استفاده کرد. در این راستا، با استفاده از نظریه کوانتومی تابعیت <span style="background: white;">چگالی(در سطح محاسباتی </span></span></span></span><span dir="LTR" style="background: white;"><span style="font-size: 8pt;"><span style="font-family: Arial,sans-serif;"><span style="color: black;">DFT-B3LYP/6-31G</span></span></span></span><span style="background: white;"><span style="font-size: 10pt;"><span style="font-family: Yagut;"><span style="color: black;">)، برخی</span></span></span></span><span style="font-size: 10pt;"><span style="font-family: Yagut;"><span style="color: black;"> از خصوصیات الکترونیکی سامانه</span></span></span><strong><span dir="LTR"><span style="font-size: 10pt;"><span style="font-family: Arial,sans-serif;"><span style="color: black;">‌</span></span></span></span></strong><span style="font-size: 10pt;"><span style="font-family: Yagut;"><span style="color: black;">های مولکولی مطالعه مورد بررسی قرار گرفت. </span></span></span><span style="font-size: 10pt;"><span style="font-family: Yagut;"><span style="color: black;">هم‌چنین، از نرم‌افزارکوانتومی گوسین</span></span></span><strong><span style="font-size: 8pt;"><span style="font-family: Yagut;"><span style="color: black;">(</span></span></span></strong><span dir="LTR"><span style="font-size: 8pt;"><span style="font-family: Arial,sans-serif;"><span style="color: black;">G09</span></span></span></span><strong><span style="font-size: 8pt;"><span style="font-family: Yagut;"><span style="color: black;">)</span></span></span></strong><span style="font-size: 10pt;"><span style="font-family: Yagut;"><span style="color: black;"> نیز جهت انجام محاسبات استفاده شد. دراین راستا، در غیاب و در حضور میدان الکتریکی خارجی ساختار مولکولی &nbsp;بهینه و تابع موج الکترونی</span></span></span><span style="font-size: 10pt;"><span style="font-family: Yagut;"><span style="color: black;"> قطعات مولکولی پیشنهادی</span></span></span><span style="font-size: 10pt;"><span style="font-family: Yagut;"><span style="color: black;"> مورد مطالعه ارزیابی و محاسبه شد. </span></span></span><span style="font-size: 10pt;"><span style="font-family: Yagut;"><span style="color: black;">داده‌های به دست آمده با استفاده از نرم‌افزار</span></span></span><span style="font-size: 10pt;"><span style="font-family: Yagut;"><span style="color: black;">های</span></span></span> <span style="font-size: 10pt;"><span style="font-family: Yagut;"><span style="color: black;">کوانتومی </span></span></span><span style="font-size: 10pt;"><span style="font-family: Yagut;"><span style="color: black;">گوسین</span></span></span><span style="font-size: 10pt;"><span style="font-family: Yagut;"><span style="color: black;">(</span></span></span><span dir="LTR"><span style="font-size: 8pt;"><span style="font-family: Arial,sans-serif;"><span style="color: black;">G09</span></span></span></span><span style="font-size: 10pt;"><span style="font-family: Yagut;"><span style="color: black;">) </span></span></span><span style="font-size: 10pt;"><span style="font-family: Yagut;"><span style="color: black;">و</span></span></span><span style="font-size: 10pt;"><span style="font-family: Yagut;"><span style="color: black;"> گاوس</span></span></span> <span style="font-size: 10pt;"><span style="font-family: Yagut;"><span style="color: black;">ویو(</span></span></span><span dir="LTR"><span style="font-size: 8pt;"><span style="font-family: Arial,sans-serif;"><span style="color: black;">GV5</span></span></span></span><span style="font-size: 10pt;"><span style="font-family: Yagut;"><span style="color: black;">) تجزیه و تحلیل شد.</span></span></span><br> &nbsp;<br> <strong><span style="font-size: 10pt;"><span style="font-family: Yagut;"><span style="color: black;">یافته‌ها:</span></span></span></strong><span style="font-size: 10pt;"><span style="font-family: Yagut;"><span style="color: black;"> 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.</span></span></span><br> &nbsp;<br> <strong><span style="font-size: 10pt;"><span style="font-family: Yagut;"><span style="color: black;">نتیجه‌گیری:</span></span></span></strong><span style="font-size: 10pt;"><span style="font-family: Yagut;"><span style="color: black;"> بر اساس نتایج به دست آمده در این پژوهش، این امکان فراهم می‌شود که به طراحی دستگاه و ادوات نانوپزشکی(مانند سامانه</span></span></span><strong><span dir="LTR"><span style="font-size: 10pt;"><span style="font-family: Arial,sans-serif;"><span style="color: black;">‌</span></span></span></span></strong><span style="font-size: 10pt;"><span style="font-family: Yagut;"><span style="color: black;">های هشدار دهنده برای حملات عصبی و قلبی) پرداخت. در این راستا، می</span></span></span><strong><span dir="LTR"><span style="font-size: 10pt;"><span style="font-family: Arial,sans-serif;"><span style="color: black;">‌</span></span></span></span></strong><span style="font-size: 10pt;"><span style="font-family: Yagut;"><span style="color: black;">توان از دانش الکترونیک مولکولی استفاده کرد، چنین ادوات مولکولی می‌توانند افق‌های جدیدی را در بهبود کیفیت درمان وزندگی بیماران عصبی بگشاید.</span></span></span><br> &nbsp;<br> &nbsp; <strong>Background & aim: </strong>Today, nerve cells can be studied using nanotechnology (molecular nanoelectronics). Studies have shown that disturbances in the normal functioning of brain cells can lead to neuropsychiatry attacks. One of the most common diseases (disorders) of the nervous system of the brain is epileptic seizures. In this case, due to electrical discharge of a group of brain neurons, the electrical potential of the brainwave thresholds is higher than normal, which can cause seizures or seizures in the patient. Therefore, the aim of this study was to determine and evaluate theoretically and computationally the use of molecular nanoelectronic technology in the purposeful observation of electrical waves in the brain.<br> &nbsp;<br> <strong>Methods: </strong>In the present theoretical-computational study conducted at Qom University in 2020, a molecular system for the detection of destructive electrical waves in the brain (waves beyond the threshold of normal brain waves) in patients with epilepsy was discussed. In this regard, several molecular systems such as; Wires, switches, and molecular memory were proposed to monitor electrical waves in the brain. This molecular circuit could be used to predict times close to neuro-cerebral attacks. In this regard, using the quantum theory of density citizenship (at the computational level of DFT-B3LYP / 6-31G), some electronic properties of molecular systems were studied. Gaussian quantum software (G09) was also used to perform the calculations. In this regard, in the absence and the presence of an external electric field, the molecular structure was optimized. Then the electron wave function of the proposed molecular components was investigated. The obtained data here were analyzed using Gaussian (G09) and GaussView(GV5) quantum software.<br> &nbsp;<br> <strong>Results: </strong>The results of the present theoretical-computational (non-clinical) study revealed that the design of molecular systems (components) with the ability to respond to brain waves was possible. Calculations indicated that all nanomaterials used in this molecular system could function within the range of brain waves. Therefore, during the occurrence of neuro-cerebral attacks, they can alert the person or those around him by informing him of the occurrence of these attacks.<br> &nbsp;<br> <strong>Conclusion: </strong>Based on the results gained from the present study, it possible to design devices and equipment for Nanomedicine (such as warning systems for neurological and heart attacks) payment. In this regard, molecular electronic knowledge can be used, such molecular devices can open new horizons in improving the quality of treatment and life of neurological patients.<br> &nbsp;<br> &nbsp; فنآوری نانو, الکترونیک مولکولی, شیمی بر زیست محاسباتی, نظریه‌های کوانتومی, نظریه کوانتومی تابعیت چگالی, حملات عصبی ـ مغزی, صرع, قطعات مولکولی Nanotechnology, Molecular Electronics, Computational Chemistry/biology, Quantum Theory, Density Function Theory (DFT), Neuro-cerebral Attacks, Epilepsy Seizures, Molecular Device 763 779 http://armaghanj.yums.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-2158-1&slc_lang=fa&sid=1 R Safari رضا صفری r.safari@qom.ac.ir 1288918615 100319475328460022239 Yes Department of Chemistry(Physical Chemistry), Qom University, Qom, Iran گروه شیمی(شیمی فیزیک)، دانشگاه قم، قم، ایران H Hadi حمید هادی hamid7.new@gmail.com 100319475328460022240 100319475328460022240 No Department of Chemistry(Physical Chemistry), Qom University, Qom, Iran گروه شیمی(شیمی فیزیک)، دانشگاه قم، قم، ایران M Nazemi مریم ناظمی maryamnazemi2012@yahoo.com 100319475328460022241 100319475328460022241 No Departments of Women's Oncology, School of Medicine, medical university of Isfahan, Isfahan, گروه زنان، دانشگاه علوم پزشکی اصفهان، اصفهان، ایران H Mohammad Shiri حمید محمدشیری 100319475328460022242 100319475328460022242 No Department of Chemistry, Payame Noor University, Tehran, Iran گروه شیمی، دانشگاه پیام نور، تهران، ایران