چالش فناوری طراحی و ساخت نانو حسگر های تشخیص مستمر گلوکوز خون (برون تنی)

Blood glucose

چالش فناوری طراحی و ساخت نانوحسگر های تشخیص مستمر گلوکوز خون (برون تنی)

دیابت یا بیماری قند، اختلالی متابولیکی در بدن است که بر اساس گزارش سازمان بهداشت جهانی، ۴۲۲ میلیون بزرگسال در سراسر جهان به آن مبتلا هستند. در کشور ما نیز بر اساس اعلام وزارت بهداشت، درمان و آموزش پزشکی، ۵ میلیون نفر به دیابت مبتلا هستند و ۹ میلیون نفر نیز در معرض ابتلا به آن قرار دارند. با توجه به افزایش احتمال بروز بیماری‌های قلبی، عروقی، کلیوی و سایر عوارض مشابه در این بیماران، غربالگری و تشخیص زودرس دیابت در افراد با ریسک بالا از اهمیت زیادی برخوردار است. از این رو تاکنون انواع مختلفی از دستگاه‌های پرتابل اندازه‌گیری گلوکوز توسط شرکت‌های مختلف طراحی و ساخته شده و به مرحله تجاری رسیده است.

شاید جدیدترین فناوری تجاری‌‌شده اندازه‌گیری گلوکوز خون را بتوان «سامانه‌ مستمر تشخیص گلوکوز خون» دانست. این دسته از حسگرهای الکتروشیمیایی گلوکوز را، که به طور مستمر میزان گلوکوز خون را اندازه‌گیری می‌کند، می‌توان در ۲ گروه حسگرهای تماسی و حسگر‌های کاشت در بدن دسته‌بندی نمود. در مهمترین نوع نانوحسگرهای الکتروشیمیایی پوششی تماسی تجاری‌شده، یک سوزن بسیار باریک وارد بدن می‌شود و به طور مداوم میزان گلوکوز مایع میان‌بافتی را اندازه‌گیری و گزارش می‌کند.

ما در ستاد ویژه توسعه فناوری نانو به دنبال ساخت «نانوحسگر زیستی الکتروشیمیایی مستمر تماسی اندازه‌گیری گلوکوز خون به صورت برون‌تنی» هستیم. شرکت‌های خلاق و نوآور، دانشجویان و اعضای هیات علمی دانشگاه‌ها و پژوهشگاه‌ها، و سایر پژوهشگران و فناوران از داخل و خارج کشور می‌توانند به طور رایگان در این چالش شرکت کنند و از گرنت تحقیقاتی ۲۰ میلیون تومانی و جایزه نقدی ۲۵ میلیون تومانی و سایر حمایتهای ستاد و تسهیلات تجاری‌سازی برای برنده نهایی چالش بهر‌ه‌مند شوند. اگر ایده‌ای در ذهن دارید، همین حالا دست به کار شوید…

piodbk8bt

مساله محوری این چالش، «طراحی و ساخت حسگر مستمر تشخیص گلوکوز خون به صورت برون‌تنی» است. نانوحسگرهای ارایه‌شده در این چالش باید امکان به‌کارگیری عملیاتی در آزمایشگاه‌های تشخیص طبی و استفاده مستقیم توسط مصرف‌کننده را داشته باشند. همچنین نانوحسگر زیستی باید به‌گونه‌ای طراحی و آماده شود که بتواند دست کم یک هفته به پوست متصل بوده و به طور مستمر میزان گلوکوز خون را گزارش نماید.

man-with-check-sign-01

این چالش در ۲ مرحله برگزار می‌شود:

  1. ارائه طرح پیشنهادی: در این مرحله شرکت‌کنندگان می‌بایست ظرف ۳۰ روز طرح اولیه پیشنهادی خود را در چارچوبی که از سوی دبیرخانه چالش اعلام شده است، در سایت چالش ثبت کنند. طرح‌هایی که در قالب «فرم پیشنهاد طرح» ارایه نشوند، مورد ارزیابی قرار نخواهند گرفت. پس از اتمام مهلت دریافت طرح‌ها در این مرحله و غربال آن‌ها(ارزیابی اولیه غیرحضوری)، داوری حضوری طرح‌ها انجام خواهد شد و سرانجام طرح‌های برگزیده به مرحله بعد راه خواهند یافت.
  2. ساخت نمونه‌ اولیه (پروتوتایپ): در این مرحله، پذیرفته‌شدگان مرحله قبل می‌بایست ظرف ۶ ماه «نمونه اولیه (پروتوتایپ)» نانوحسگر را بسازند. ۲۰ میلیون تومان گرنت تحقیقاتی برای استفاده از شبکه آزمایشگاهی نانو (تجهیزات Fabrication یا آنالیز) و خرید مواد و لوازم آزمایشگاهی مورد نیاز تعلق خواهد گرفت. در پایان مرحله دوم، نمونه‌های آزمایشگاهی مطابق با معیارهای ارزیابی مورد بررسی قرار خواهند گرفت. به برنده نهایی این مرحله که بتواند به بهترین عملکرد دست یابد و گواهینامه نانومقیاس را از ستاد توسعه فناوری نانو دریافت نماید، ۲۵ میلیون تومان جایزه نقدی و امتیاز ورود به سایر الگوی های حمایتی کارگروه توسعه فناوری ستاد نانو اعطا خواهد شد.

معیارهای ارزیابی هر کدام از مراحل به شرح زیر است:

  1. طرح پیشنهادی: معیارهای ارزیابی طرح‌ها عبارتند از تطابق ایده پیشنهادی با موضوع چالش، امکان‌سنجی اجرا و بررسی توانمندی‌ها و ظرفیت‌های ارایه‌دهنده طرح، اصول فرآیند ساخت، مقیاس‌پذیری و تکرارپذیری فرآیند ساخت، توجیه اقتصادی، تطابق با امکانات کشور از لحاظ تامین مواد اولیه و فرایند ساخت، و امکان تهیه و ارائه نمونه آزمایشگاهی در بازه زمانی چالش.
  2. ساخت نمونه اولیه (پروتوتایپ): در پایان این مرحله لازم است شرکت‌کنندگان نتایج کمی عملکرد تشخیصی حسگر خود را به صورت تکرارپذیر ارایه نمایند. حسگر طراحی‌شده شامل ۲ بخش کاملا مستقل (بخش تشخیص زیستی و بخش پردازش و نمایش سیگنال‌های زیستی) خواهد بود. معیارهای ارزیابی این مرحله عبارتند از:
  • جنس و شکل حسگر زیستی: حسگر زیستی باید مشابه نمونه‌های تجاری باشد. (قطر سوزن وارد شونده به پوست حداکثر ۱ میلی‌متر، پایداری اتصال کاتالیست زیستی روی پوست حداقل ۵ روز، و پایداری لایه کاتالیستی آنزیمی روی سوزن واردشونده حداقل ۵ روز باشد)
  • سامانه الکترونیکی با استفاده از ماژول‌های IEEE 802.15.4 در بستر بی‌سیم با مصرف پایین، در بستر IEEE 802.11 با رعایت ملاحظات امواج تداخلی و در نظرگرفتن الگوریتم ارسال بسته داده مناسب
  • میزان حساسیت: حسگر زیستی می‌بایست میزان گلوکوز در محیط آزمایشگاهی را ۹۶ بار طی ۲۴ ساعت (هر ۲۰ دقیقه یک‌بار) با دقت و صحت قابل قبول گزارش نماید. غلظت گلوکوز در این مرحله ۵ میلی مولار می‌باشد.
  • تکرارپذیری: نتیجه آزمایش برای یک نمونه غلظتی مشخص لازم است حداقل ۳ بار تکرار شود.
  • توجیه اقتصادی (قیمت تمام‌شده)
questions

زمانبندی و جوایز چالش

مرحله دوم

  • مهلت ارائه نمونه اولیه: تیرماه سال ۱۳۹۷
  • جایزه برگزیده نهایی : ۲۵۰ میلیون ریال همراه با تسهیلات تجاری‌سازی
  • طرح برگزیده در این مرحله علاوه بر دریافت جایزه نقدی، تسهیلات حمایتی ویژه‌ای نیز به منظور تجاری‌سازی و توسعه نمونه آزمایشگاهی خود دریافت خواهد نمود.
مرحله اول

  • مهلت ثبت طرح اولیه: ۲۳ آذرماه سال جاری
  • جوایز مرحله اول: ۲۰ میلیون تومان تسهیلات حمایتی (شامل کمک هزینه نقدی و اعتبار شبکه آزمایشگاهی نانو)
  • به طرح های برگزیده مرحله اول توسط هیات داوران، کمک هزینه ساخت نمونه اولیه، و تسهیلات آزمایشگاهی از سوی ستاد توسعه فناوری نانو تعلق خواهد گرفت و راهی مرحله دوم خواهند شد.

تازه های وبلاگ