نانوسنسورها نقاط حساس  شیمیایی ، زیستی و پزشکی هستند که برای انتقال اطلاعات در مورد ذرات نانو به دنیای ماکروسکوپی مورد استفاده قرار میگیرند . استفاده از این نانو حسگرها عمدتا شامل طیف وسیعی از کاربردها و اهداف پزشکی  است که خود این مواد نیز پلی به سوی تولید نانو محصولاتی مانند چیپستهای کامپیوتری و نانو روباتها می باشد . امروزه روشهای زیادی برای تولید نانو سنسورها وجود دارد . برخی از این روشها عبارتند از : روش لیتوگرافی بالا به پایین ،انباشتگی پایین به بالا و خودتجمعی مولکولی.

کاربردهای پیش بینی شده :

کاربردهای پزشکی نانو حسگرها به خاطر پتانسیل ویژه ی آنها برای تشخیص دقیق نوع خاصی از سلولها و قرار گیری در بدن به هنگام نیاز است . با اندازه ی گیری تغییر در حجم ، غلظت ،جابه جایی ، تغییر در نیروهای گرانشی ،الکتریکی و مغناطیسی ،فشار و دمای سلولها ، نانو سنسورها قادرند سلولهای خاصی را تشخیص دهند . این ویژگی به آنها در تشخیص و رسانش دارو به سلولهای هدفی همچون سلولهای سرطانی کمک میکند . علاوه بر این ، نانو حسگرها قادرند تغییرات ماکروسکوپی خارج از بدن نیز را تشخیص داده واین تغییرات را با سایر نانو محصولاتی که در داخل بدن کار میکنند مبادله کنند . یکی از مثالهای مرتبط با نانو سنسورها ، استفاده از خواص فلورسنی نقاط کوانتومی کادمیوم سلنید است که می تواند در تشخیص تومورها در داخل بدن به پزشکان کمک کند . با تزریق این ماده به داخل بدن ، پزشک می تواند محل دقیق تومور را تشخیص دهد زیرا همانگونه که ذکر شد این مواد خاصیت فلوروسنی دارند . نانوسنسورهای ساخته شده از نقاط کوانتومی می تواند در تشخیص نوع خاصی از سلولها که بدن را به خطر انداخته کمک فراوانی داشته باشد . یکی از معایب استفاده از نانوسنسورهای سلنیدی ، سمی بودن آن برای بدن است . بنابراین محققان در پی یافتن مواد جایگزینی هستند که علی رغم داشتن خاصیت فلوروسانسی ، سمیت کمی نیز برای بدن داشته باشد . به طور خاص ، این محققان بر روی نقاط کوانتومی سولفید روی  در حال تحقیق هستند. اگرچه این مواد به اندازه  ی کادمیوم خاصیت فلورسانسی ندارد اما بهتر از سایر فلزات بوده و به هنگام اتصال به سلول هدف خاصیت فلروسانسیش افزایش می یابد . یکی دیگر از کاربردهای سنسورها ساخته شده از نقاط کوانتومی ، استفاده از آنها برای تشخیص DNA   و اندازه گیری سطح گلوکز خون در افراد دیابتی است .

نانو سنسورهای موجود :

نانوسنسورهای زیستی  بسیاری در طبیعت وجود دارد . به عنوان مثال حس بویایی که در برخی از افراد حیوانات مانند سگ وجود دارد مانند یک حسگر نانویی عمل میکند . برخی از گیاهان نیز از حسگرهای نانویی برای تشخیص نور استفاده میکنند .یکی از نانو سنسورهای مصنوعی کاربردی در سال 1999 توسط محققان موسسه ی فناوری جوجیا ساخته شد .برای ساخت این نانو حسگر ، محققان ذره ی واحدی را به انتهای نانو لوله های کربنی متصل کردند و فرکانس ارتعاشی آن را در حضور و عدم حضور ذره اندازه گیری نمودند . اختلاف بین دو فرکانس به محققان اجازه میداد جرم ذره ی متصل شده را اندازه گیری کنند . سنسورهای شیمیایی نیز با استفاده از نانو لوله های کربنی برای تشخیص مولکولهای گازی ساخته شد . نانو لوله های کربنی برای تشخیص یونیزاسیون مولکولهای گازی ساخته شده بود .

روش تولید :

در حال حاضر روشهای مختلفی برای تولید نانو سنسورها وجود دارد . لیتو گرافی بلا به پایین یکی از این روشهاست که در آن بلوک بزرگی از برخی مواد به عنوان ماده ی شروع کننده استفاده شده و به شکلهای دلخواه کنده کاری  می شود .یکی دیگر  از روشهای تولید ، روش پایین به بالاست که در این روش سنسور از اجزای کوچکتر  مانند اتم یا مولکول تشکیل می شود .سومین روش خود تجمعی مولکولهاست که در آن نوع خاصی از نانو ساختارها برای تشکیل حسگر استفاده می شود . خود تجمعی در برگیرنده ی دو نوع  انباشتگی است. اولین مورد ،  شامل استفاده از نانو ساختار طبیعی یا از پیش سلخته شده است که  آن را در داخل اتم های آزاد از همان نوع فرو میبرند . بعد از گذشت مدت زمانی خاص ،ساختاری که فضاهای نامنظم برای گرفتن اتم ها آزاد را داراست شروع به جذب اتم ها میکند .نوع دوم  با مجموعه ی کامل و آمداه ای آغاز می شود که به طور خودکار  و اتوماتیک خود تجمعی رخ داده و محصول نهایی تشکیل می شود . اگرچه این روش برای تولید چیپس های کامپیوتری در مقیاس میکرو بیشتر مورد استفاده قرار گفته و موفقیت آمیز بوده است اما محققان امیدوراند از این مواد برای ساخت نانو ساختارهایی مانند نانو حسگرها بتوان استفاده کرد .

منبع : ویکی پدیا