در اختراع حاضر از نانوذرات طلاي تغيير نيافته جهت تشخيص اختصاصي ويروس هاي بيماري زاي گياهي استفاده شده است. به اين صورت كه بعد از طراحي پروب هاي اختصاصي عليه ژنوم ويروس هاي بيماري زاي گياهي مختلف مانند ويروس پيچيدگي برگ زرد گوجه فرنگي، ويروس پيچيدگي بوته چغندر و يا ساير ويروس هاي گياهي، اين پروب هاي تك رشته بر روي محلول نانوذرات طلا ريخته مي شوند و مقاومت نانوذرات را براي رسوب در برابر غلظت هاي بالاتر نمك افزايش مي دهند. بنابراين با افزودن مقدار مشخصي نمك، اين نانوذرات بر خلاف نانوذرات عادي مجتمع نخواهند شد و تغيير رنگ نمي دهند. اما هنگامي كه DNA استخراج شده از گياه مشكوك به آلودگي ويروسي به واكنش اضافه مي شود، اگر آن DNA حاوي ژنوم ويروسي باشد كه پروب عليه آن در محيط واكنش وجود دارد، اين پروب به خاطر تمايل به رشته مكمل خود در ژنوم ويروس از سطح نانوذرات جدا شده و با رشته مكمل خود جفت مي شود. بنابراين با افزودن نمك به نانوذرات طلا رسوب، تجمع و تغيير رنگ نانوذرات از قرمز به بنفش رخ مي دهد. استفاده هم زمان از چندين پروب اختصاصي عليه چندين ويروس گياهي در اين روش به تشخيص نمونه هاي گياهي آلوده به ويروسهاي بيماري زا در زماني كوتاه، با دقت زياد و امكانات ساده (تشخيص در محل) خواهد انجاميد.

دستگاه طراحي شده شامل دو عدد پيل سوختي ميكروبي(MFC) است. در آند يكي از پيل ها مخمر ساكاروميسيز سرويزيه و در آند پيل ديگر باكتري باسيلوس سوبتيليس تلقيح مي شود. محيط هر دو آند ملاس است. در كاتد هر دو پيل جلبك سبز كلرلا ولگاريس در محيط BBM وجود دارد. حجم هر سل 200 ميلي ليتر است. در آند ميكروارگانيسم ها ضمن متابوليسمي كه دارند الكترون و يون هيدروژن توليد مي كنند. الكترون از مدار برق خارجي عبور كرده و موجب برقراري جريان الكتريكي مي شود. يون هاي هيدروژن هم از غشا نفيون وسط دستگاه عبور مي كنند. در محفظه كاتد اكسيژني كه توسط جلبك توليد مي شود با يون هيدروژن و الكترون واكنش داده و آب توليد مي گردد. دستگاه توضيح داده شده به گونه اي طراحي شده است كه در آن شرايط دمايي 27 درجه سانتي گراد و نيز ميكروآئروفيليك براي هر 3 ميكروارگانيسم (سرويزيه، سوبتيليس و كلرلا) طوري فراهم شود كه همگي در دستگاه حداكثر فعاليت خود را داشته باشند. از بخاري آكواريوم و حمام آب جهت حفظ دما و از محفظه شيشه اي كه زير آن شمع روشن مي شود جهت برقراري شرايط ميكروآئروفيليك استفاده گرديد. علاوه بر آن در طرح حاضر موفق شديم تا براي اولين بار در پيل سوختي ميكروبي ضمن برقراري جريان الكتريكي، محصولات زيستي نيز توليد كنيم كه شامل اتانول در پيل مربوط به ساكاروميسيز سرويزيه و آنزيم پروتئاز در پيل مربوط به باسيلوس سوبتيليس مي باشد. اين محصولات در شرايط مناسب توسط واكنش هاي متابوليكي ميكروارگانيسم هاي نام برده توليد مي شوند.

سرطان يكي از بيماري هاي رايج در عصر حاضر است كه از اين بين، سرطان ريه بيشترين ميزان ابتلا و مرگ و مير را به خود اختصاص داده است. تشخيص سريع و غيرتهاجمي اين بيماري مي¬تواند به درمان مؤثرتر، كاهش مرگ و مير وكاهش هزينه هاي درمان بيمار رهنمون شود. اندازه گيري تركيبات آلي فراري كه در بازدم افراد مبتلا به سرطان ريه وجود دارند، بيوماركرهاي مناسبي بدين منظور هستند. بيوماركرها مولكول هاي شيميايي هستند كه در ماتريكس هاي مختلف بدن مانند سرم، پلاسما، بزاق، ادرار، عرق و بازدم منتشر شده و نشانگر وضعيت سلامتي و متابوليكي فرد مي باشند. اختراع حاضر يك حسگر مقاومت شيميايي براي سنجش هگزانال گازي است كه در آن به عنوان عامل تشخيص اختصاصي از كامپوزيت پليمر قالب مولكولي بر پايه متاكريليك اسيد و نانوذرات طلا استفاده شده است. هگزانال يك تركيب آلي فرار است كه داراي الگوي تغييرات منظم و افزايشي در افراد مبتلا به سرطان ريه مي باشد. حسگر ساخته شده داراي حد تشخيص محاسباتي ppm 1/1 و بازه خطي بين ppm 2/5 تا 300 است. همچنين حسگر توانايي تشخيص هگزانال در هواي فوقاني ماتريكس هاي مختلف بيولوژيك مثل محيط كشت سلول، پلاسما، سرم، ادرار و بزاق را دارد.

بيماري پاركينسون يكي از شايع ترين اختلالات حركتي عصبي است كه 1 درصد ازجمعيت بالاي 65 سال و 3 درصد از افراد بالاي 85 سال را تحت تاثير قرار مي دهد. تخمين زده شده است كه بيماران مبتلا به پاركينسون در زمان تشخيص، 70 درصد از نورونهاي دوپامينرژيك جسم سياه مغز را از دست داده‌اند. توسعه يك حسگر براي تشخيص قطعي و زودهنگام پاركينسون ميتواند فرصتي براي شروع درمان اين بيماري، پيش از مرگ وسيع نورونها را فراهم كند. در حال حاضر علائم حركتي پاركينسون، مانند لرزش در حال استراحت، براديكينزي، و سفتي عضلاني را ميتوان به عنوان مستقيم ترين نشانگر تشخيصي اين بيماري طبقه بندي كرد. اين علائم خيلي دير در پيشرفت بيماري ظاهر مي شوند و پتانسيل تشخيص زودهنگام را ندارند. در مقابل، بيوماركرهاي بيوشيميايي احتمالا حساس تر هستند و تصوير واضح تري از زمان شروع بيماري يا پس از شروع بيماري ارائه مي دهند. پروتئين آلفاسينوكلئين از جمله بيوماركرهاي مرتبط با بيماري پاركينسون است و سطوح افزايش يافته اوليگومرهاي آن در برخي مايعات بدن از جمله مايع مغزي-نخاعي و بزاق به هنگام بروز بيماري پاركينسون به اثبات رسيده است. تشخيص اين نشانگر زيستي در بزاق كه استحصال آن آسان و غير تهاجمي است حائز اهميت فراوان است. اين اختراع يك حسگر رنگ سنجي مبتني بر يك تك رشته DNA است كه بخشي از آن به عنوان الگو براي ساخت نانوذرات طلا و بخش ديگر آن در اتصال اختصاصي به اوليگومرهاي آلفاسينوكلئين نقش دارد. اين حسگر مي تواند حضور اوليگومرهاي آلفاسينوكلئين در بزاق را به صورت تغيير رنگ قابل مشاهده با چشم گزارش نمايد. اين حسگر از مزايايي مانند دقت، اختصاصيت، سرعت بالا و سهولت آماده سازي برخوردار است.

بيماري پاركينسون يكي از شايع ترين اختلالات حركتي عصبي است كه 1 درصد ازجمعيت بالاي 65 سال و 3 درصد از افراد بالاي 85 سال را تحت تاثير قرار مي دهد. تخمين زده شده است كه بيماران مبتلا به پاركينسون در زمان تشخيص، 70 درصد از نورونهاي دوپامينرژيك جسم سياه مغز را از دست داده‌اند. توسعه يك حسگر براي تشخيص قطعي و زودهنگام پاركينسون ميتواند فرصتي براي شروع درمان اين بيماري، پيش از مرگ وسيع نورونها را فراهم كند. در حال حاضر علائم حركتي پاركينسون، مانند لرزش در حال استراحت، براديكينزي، و سفتي عضلاني را ميتوان به عنوان مستقيم ترين نشانگر تشخيصي اين بيماري طبقه بندي كرد. اين علائم خيلي دير در پيشرفت بيماري ظاهر مي شوند و پتانسيل تشخيص زودهنگام را ندارند. در مقابل، بيوماركرهاي بيوشيميايي احتمالا حساس تر هستند و تصوير واضح تري از زمان شروع بيماري يا پس از شروع بيماري ارائه مي دهند. پروتئين آلفاسينوكلئين از جمله بيوماركرهاي مرتبط با بيماري پاركينسون است و سطوح افزايش يافته اوليگومرهاي آن در برخي مايعات بدن از جمله مايع مغزي-نخاعي و بزاق به هنگام بروز بيماري پاركينسون به اثبات رسيده است. تشخيص اين نشانگر زيستي در بزاق كه استحصال آن آسان و غير تهاجمي است حائز اهميت فراوان است. اين اختراع يك حسگر رنگ سنجي مبتني بر يك تك رشته DNA است كه بخشي از آن به عنوان الگو براي ساخت نانوذرات طلا و بخش ديگر آن در اتصال اختصاصي به اوليگومرهاي آلفاسينوكلئين نقش دارد. اين حسگر مي تواند حضور اوليگومرهاي آلفاسينوكلئين در بزاق را به صورت تغيير رنگ قابل مشاهده با چشم گزارش نمايد. اين حسگر از مزايايي مانند دقت، اختصاصيت، سرعت بالا و سهولت آماده سازي برخوردار است.