پیشرفت های اخیر(نانو) در حسگر های زیستی: کاربرد هوش مصنوعی

Abstract

حسگرهای زیستی یا بیوسنسورها امروزه در زمینه‌های گوناگون از جمله زیست پزشکی، تشخیص بیماری، نظارت بر درمان، ابعاد مختلف مربوط به محیط زیست،کنترل مواد غذایی، ساخت دارو و غیره کاربرد های بسزایی دارند. اخیراً، انواع مختلفی از حسگر‌های زیستی از قبیل حسگرهای آنزیمی،ایمنی،بافتی،زیستی DNA و زیست‌حرارتی توسط برخی از گروه‌های تحقیقاتی با ظرافت مورد سنجش قرار گرفته است. این حسگرهای زیستی مزایای بسیاری از جمله سادگی در اجرا، حساسیت بسیار بالا، عملکرد خودکار، اندازه کوچک طبیعی و ذاتی دارند. از دیگر مزایای ارزنده‌ی بیوسنسورها این است که جفت شدن آن‌ها با مولکول‌های زیستی با میل بالا امکان تشخیص با حساسیت بالا و انتخابی را میان طیف وسیعی از آنالیت‌ها فراهم می کند. هوش مصنوعی با توجه به پتانسیل بالای خود اگر با فناوری‌های زیستی مانند حسگرهای زیستی ترکیب شود می‌تواند در پیش‌بینی، تشخیص و درمان دقیق برخی بیماری ها شامل سرطان، موثر باشد.ماشین‌لرنینگ (ML) به عنوان یکی از شاخه های هوش مصنوعی، امروزه به یک ابزارمفید در تحلیل و طبقه‌بندی داده های به ‌دست آمده از بیوسنسور ها برای تحلیل‌های زیستی تبدیل شده است. استفاده از الگوریتم‌هایML ، فرآیند‌های پیچیده استخراج، پردازش و تجزیه و تحلیل داده ها را که توسط بیوسنسور حاصل می شود به صورت خودکار پیش می‌برد. مقاله پیش‌رو مروری است بر معرفی و بررسی انواع حسگر‌های زیستی، کاربرد و روش‌های به‌کارگیری آن‌ها، با تمرکز بر سرطان و کووید19 که امروزه بیماری‌های جدی ای در جهان به‌شمار می‌روند، که از مطالعه یافته‌های پیشین به‌منظور جمع‌بندی و ارائه اطلاعات به محققان در این حوزه به دست آمده است.