يُعد تحليل نسبة البروتين في العينات البيولوجية والغذائية من التحاليل الأساسية في مجالات متعددة مثل الطب، والصناعات الغذائية، والتكنولوجيا الحيوية. حديثًا، شهد هذا المجال تطورًا كبيرًا بفضل استخدام المواد النانوية التي ساهمت في تحسين دقة وكفاءة طرق التحليل التقليدية. تستعرض هذه المقالة استخدام المواد النانوية، مثل أنابيب الكربون النانوية، وجسيمات الذهب النانوية، وأوكسيد الغرافين، في تطوير تقنيات تحليل البروتين، مع التركيز على الحساسية العالية وسرعة الاستجابة.<br /><br />تُعتبر البروتينات جزيئات أساسية في جميع العمليات البيولوجية. وتتطلب الأبحاث السريرية وتحاليل الأغذية طرقًا دقيقة لتحديد تركيز البروتين. من هنا، ظهرت الحاجة لتطوير أدوات تحليل أكثر دقة، وهنا جاء دور علم النانو.<br /><br />2. أهمية المواد النانوية في تحليل البروتين<br /><br />تمتاز المواد النانوية بخصائص فيزيائية وكيميائية فريدة، مثل المساحة السطحية العالية، والتوصيل الكهربائي الممتاز، مما يجعلها أدوات مثالية لتحسين أداء المجسات الحيوية (Biosensors). عند استخدامها في قياس البروتين، يمكن أن:<br /><br />تحسن الحساسية وتكشف عن تركيزات منخفضة جدًا.<br /><br />تُسرّع وقت التحليل مقارنة بالطرق التقليدية مثل كاشف برادفورد أو كاشف كوجالت.<br /><br />تزيد من الانتقائية عن طريق تعديل الأسطح لتستهدف أنواعًا معينة من البروتينات.<br /><br /><br />3. تقنيات تحليل البروتين باستخدام المواد النانوية<br /><br />3.1 جسيمات الذهب النانوية (Gold Nanoparticles)<br /><br />تمتلك خصائص بصرية تسمح بقياس تغير اللون عند ارتباطها بالبروتين، ما يُستخدم في طرق مثل القياس الطيفي (UV-Vis).<br /><br />3.2 أنابيب الكربون النانوية (Carbon Nanotubes)<br /><br />تُستخدم في المجسات الكهروكيميائية لقياس التغير في الإشارة الكهربائية عند تفاعل البروتين مع السطح النانوي.<br /><br />3.3 أوكسيد الغرافين (Graphene Oxide)<br /><br />يساعد في تثبيت البروتينات على سطح المستشعرات الحيوية وتحسين الإشارات الفلورية أو الكهروكيميائية.<br /><br /><br />---<br /><br />4. التطبيقات العملية<br /><br />التحاليل الطبية: الكشف عن البروتينات الحيوية كمؤشرات للأمراض (Biomarkers).<br /><br />الصناعات الغذائية: قياس نسبة البروتين لضبط جودة المنتجات.<br /><br />أبحاث الأدوية: متابعة استجابات البروتينات للتركيبات الدوائية.<br /><br /><br /><br />---<br /><br />5. التحديات والآفاق المستقبلية<br /><br />رغم الفوائد الكبيرة، توجد تحديات مثل التكلفة، وتكرار النتائج، وتوافق المواد النانوية مع الأنظمة البيولوجية. إلا أن البحوث الجارية تعد بتطوير أدوات تحليل مدمجة ومحمولة للاستخدام الميداني في المستقبل.<br /><br />جامعة المستقبل الجامعة الاولى في العراق