در اين اختراع يك ابزار ساده، موثر و ارزان ميكرواستخراج فاز جامد ديناميك بر مبناي ابزار سوزن پرشده Dynamic-Cooling reinforced INCAT (DCR-INCT) جفت شده با دستگاه كروماتوگرافي گازي- طيف سنجي جرمي (GC-MS) براي اندازه گيري كمي و كيفي گازها و تركيبات فرار تنفس معرفي و بهينه شده است. تركيبات شيميايي موجود در تنفس انسان مانند اثر انگشت مي باشد و هر فردي الگوي تنفسي مخصوص به خود را دارد. يروفايل تنفسي هر فردي اطلاعات مفيدي از فعاليت بيولوژيكي بدن مي دهد. بنابراين با بررسي مولكول هاي شيميايي موجود در تنفس مي توان از وضعيت جسماني و سلامتي فرد اطلاعات مناسبي كسب كرد. اختراع حاضر يك INCAT با جاذب نانو كامپوزيت گرافن سولفونه شده/پلي آنيلين (Sulf-G/PANI)، پر شد و براي گيراندازي و مولكول هاي بازدم استفاده شد. بازدم افراد توسط دميدن در يك ظرف مخصوص جمع آوري شده و توسط روش DCR-INCT-GC-MS آناليز مي شود و پروفايل تنفسي اوليه ثبت مي شود. در آزمايشات بعدي تغيير پروفايل تنفسي فرد نشانه احتمال بروز بيماري خواهد بود. سيستم پيشنهادي غير تهاجمي و سريع بوده و حد تشخيص بسيار پايين (قدرت پيش تغليظ بالا) دارد. از طرفي زمان آناليز آن در مقايسه با روشهاي مشابه بسيار زودتر مي باشد.

در سالهاي اخير روش هاي ميكرو استخراج فاز جامد (SPME) و ميكرو استخراج فاز مايع (LPME) به دليل حذف استفاده از حلال هاي سمي و مضر براي محيط زيست و سلامت انسان، بسيار مورد توجه قرار گرفته اند. در اين تحقيق، براي اولين بار در جهان، يك ابزار جديد براي سرد كردن حلال هاي استخراج كننده فرار در روش ميكرواستخراج فاز مايع (CR-HS-LPME) طراحي و ساخته شد و از آن براي اندازه گيري تركيبات فرار در نمونه هاي زعفران هاي ايراني استفاده شد. با استفاده از اين ابزار همزمان با گرم كردن نمونه حاوي آناليت حلال استخراجي سرد مي شود كه باعث افزايش چشمگير راندمان و كارايي استخراج مي شود. از طرفي بر خلاف روشهاي موجود LPME امكان استفاده از حلال هاي استخراج كننده فرار نيز فراهم مي گردد. ابزار CR-HS-LPME شامل محفظه بسته اي با دو لوله مسي هم مركز مي باشد كه يك ظرف كوچك مخروطي شكل پلي آميدي در مركز لوله وسطي ثابت شده است. يك لوله نازك استيل دي اكسيد كربن مايع را وارد فضاي بين دولوله مسي نموده و پس از افت فشار و سرد شدن شديد، لوله استيل ديگري آنرا به بيرون هدايت مي كند. اين ساختار به همراه يك ترموكوپل براي ثبت دما در فضاي فوقاني نمونه مورد آناليز قرار مي گيرد. حلال استخراجي در ظرف مخروطي وارد مي شود و چون سر و ته آن باز است، مولكولهاي آناليت به درون حلال نفوذ كرده و تغليظ مي شوند. يك سنسور دمايي نيز طراحي و ساخته شد كه همزمان به ترموكوپل و يك شير سلنوييدي (در مسير دي اكسيد كربن مايع) متصل شده و باثبت دما و قطع و وصل كردن جريان دي اكسيد كربن در بازه دمايي از پيش تعيين شده، سبب تنظيم دماي حلال استخراجي مي گردد. با جفت كردن اين سيستم به دستگاه HPLC، تركيبات فرار در چندين نمونه زعفران ايراني استخراج و اندازه گيري شدند. مقايسه نتايج سيستم جديد CR-HS-LPME با روشهاي معمول نشان داد كه از كارايي، دقت و صحت مطلوبي برخوردار است.

اختراع حاضر طراحي يك ابزار جديد براي جداسازي و استخراج مواد موثره عصاره دو تركيب دارويي ضد سرطان تيمول (Thymol) و كارواكرول (Carvacrol) از گياه آويشن با استفاده از نانو مواد مي باشد. در اين تحقيق روشي ارائه گرديده است كه بصورت انتخابي و اختصاصي تنها دو تركيب ضد سرطان تيمول و كارواكرول استخراج گردند. در اين اختراع براي اولين بار يك ديسك دست ساز استخراج فاز جامد (Solid Phase Extraction) متخلخل، پايدار و غير قابل شكست (محكم) با استفاده از اصلاح شيميايي ورقه هاي استيل ضد زنگ (stainless steel plate) ساخته شد و از آن براي استخراج مواد موثره تركيبات دارويي ضد سرطان در گياه آويشن استفاده گرديد. در اين ابزار پايه ديسك، ورقه استيل ضد زنگ است كه يك ماده سبز زيست- محيطي، فراوان، در دسترس، ارزان و محكم مي باشد كه با استفاده از نانو مواد اصلاح و كوت گرديد. براي ساخت ديسك، نانو كامپوزيت پلي تيوفن/كربن نانولوله چند ديواره به روش الكترواسپينينگ روي ورقه استيل پوشيده شد و ديسك dynamic-SPE PVA/PTh/Fe3O4-Disk-HPLC-UV ساخته شد. ديسك طراحي شده در استخراج ديناميك فاز جامد جهت پيش تغليظ و تخليص گزينشي تركيبات فنولي تيمول و كارواكرول از عصاره گياه آويش مورد استفاده قرارگرفت. عصاره پيش تغليظ شده با استفاده از كروماتوگرافي مايع با كارايي بالا (HPLC-UV) تعيين مقدار گرديد. در مقايسه با ديسك هاي تجاري، ديسك dynamic-SPE- PVA/PTh/Fe3O4-Disk دقت و صحت قابل قبول و حد تشخيص بسيار پاييني براي تغليظ عصاره گياهي تيمول و كاواكرول داشته، بدليل ديناميك بودن فرآيند، استخراج در مدت زمان كوتاه تري انجام مي شود و ازطرفي بدليل پيوند شيميايي قوي بين بستر ديسك و جاذب PVA/PTh/Fe3O4 امكان كنده شدن و هدر روي جاذب طي فرايند استخراج و شويش وجود ندارد. از ديگر مزيت هاي اين روش استفاده از حجم بسيار ناچيز و كم حلال هاي شويشي در حد ميكرو ليتر مي باشد در صورتيكه در روشهاي كلاسيك استفاده از حلال هاي سمي و خطر ناك زياد مي باشد.