16626

1795 دكتري

دكتري

فناوري نانو

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

1400

هفت، 155ص.: مصور، جدول، نمودار

فتح الله كريم زاده، احمد كرمانپور

مهشيد خرازيها

محمد حسن عنايتي، مجيد مقدم، شيدا لباف

1400/07/07

كتابنامه

مهندسيمواد

مهندسي مواد

1400/07/12

2702128

اخيراً آپتامرها با اتصال به مولكول‌هاي مختلف گيرنده زيستي در كاربردهاي تشخيص و درمان سرطان موردتوجه قرارگرفته‌اند. با توجه به اينكه پروتئين 53p عامل تقريباً 50 درصد از سرطان‌ها است، شناسايي آن راهگشاست اما تاكنون توالي آپتامر DNAبراي پروتئين p53 و حسگر برپايه اين آپتامر طراحي نشده است. هدف از اين پژوهش تشخيص توالي آپتامر p53، ساخت حسگر برپايه آپتامر- نانوذرات و استفاده از گيرنده زيستي 53p براي تشخيص سرطان با حساسيت بالا در كوتاه¬ترين زمان است. در اين راستا، حسگر برپايه آپتامر DNA بر روي الكترود كربن شيشه‌اي با پوشش نانو ذرات طلا/ گرافن اكسيد/بسپار رسانا استفاده شد. در ابتدا دو توالي آپتامر DNA پروتئين 53p توسط روش سلكس با تراشه ريزسيال با اعمال ميدان متناوب شناسايي شد. حسگر پيشنهادي توسط عنصر تقويت‌كننده نانو ذرات طلا/مونومر/آپتامر تقويت‌كننده –ﺗﻮﻟﻮﺋﯿﺪﯾﻦ ﺑﻠو(TBO) ايجاد شد. به‌منظور تشخيص پروتئين، از روش ساندويچي دوآپتامر استفاده شد. به منظور ارتقاي پايداري و افزايش رسانندگي الكترود از بسپار توﻟﻮﺋﯿﺪﯾﻦ ﺑﻠو و اكسيد گرافن كاهيده شده در سطح نانو ذرات طلا كه توسط بسپار ترتيوفن-"2ʹ, 5: ʹ2 ,برومو-ʹ3 pTBA)) اصلاح شده بود، براي شناسايي آناليت گلوكز استفاده شد. شايان ذكر است كه با حضور سلول¬هاي سرطاني مقدار گلوكز كاهش پيدا مي كند. از روش طيف‌سنجي فرابفش-مرئي (UV-Vis)، ميكروسكوپ الكتروني عبوري (TEM) و پراش نوري ديناميكي (DLS) و مكانيسم اصلاح سازي سطح در هر مرحله توسط آزمون ولتامتري پالسي تفاضلي(DPV)، امپدانس الكتروشيميايي EIS))، چرخه ولتامتري ((CV، ميكروسكوپ الكتروني روبشي با ميدان الكتريكي (FE-SEM)، طيف‌سنجي تبديل فوريه زير‌قرمز بازتابي(ATR-FTIR)، پراش پرتو ايكس (XRD) و طيف فوتوالكتروني پرتو ايكس (XPS) براي مشخصه¬يابي ساختار استفاده‌شده است. نتايج حاصل نشان داد كه ميزان ثابت تفكيك دو آپتامر در حضور پروتئين 53p توسط الكترود كربن چاپ‌شده با آزمون امپدانس الكتروشيميايي29/38 و 54/39 نانومولار گزارش شد. نتايج حاصله در شرايط بهينه بررسي الكتروشيميايي با استفاده از آمپرومتري، بيانگر حد تشخيص بسيار پايين 29/0 پيكوگرم بر ميلي‌ليتر (17/6 پيكومولار) در بافر فسفات سالين و 341/0 پيكوگرم بر ميلي‌ليتر در پلاسماي خون انساني و بازه خطي 1 تا 300 پيكوگرم براي حسگر بود. پايداري حسگر ساخته‌شده بعد از سه هفته و گزينش پذيري بالا در حضور مزاحمت‌هاي مولكولي بررسي شد. بررسي بلور كوارتز ميكروبالانس نشان داد كه مقدار 9/0±4/541 نانوگرم پروتئين روي الكترود تثبيت‌شده است. نتايج حاصله در شرايط بهينه بررسي الكتروشيميايي با استفاده از آمپرومتري، نشان داد كه حد آشكارسازي 64/5 ميكرومولار در بافر فسفات سالين و 51/6 ميكرومولار در پلاسماي خون انساني و بازه خطي 6 تا 11 ميلي مولار براي حسگر بود و پايداري آن به مدت يك ماه ارتقا يافت و گزينش پذيري بالايي در حضور مزاحمت¬هاي مولكولي را نشان داد. نتايج اين پژوهش بيانگرعملكرد بسيار خوب و قابل كنترل الكترود كربن اصلاح‌شده براي ايجاد حسگر مناسب در شناسايي ماكر سرطاني پروتئين 53p و گلوكز است.

The p53 protein is responsible for approximately 50% of cancers, its detection is crucial, but so far no DNA aptamer sequence has been designed for the p53 protein and a sensor based on this aptamer. The aim of this study was to recognize the p53 aptamer sequence and fabrication of sensor to p53 detect. In this regard, the synthesis of copper (Cu)/copper oxide (CuO)-nanoparticles (NPs), based on the process of corrosion and oxidation of Cu-NPs on the surface of the gold electrode by nitric acid to activate the electrode surface. Then, immobilization of without any functionalization of AS1411 as an aptamer of the sample was performed on the surface. The DNA aptamer-based sensor was then applied to a glassy carbon electrode coated with conductive polymer/graphene oxide/gold nanoparticles. Initially, two DNA aptamer sequences of p53 protein were recognized by the microfluidic chip via SELEX method. The proposed sensor was prepared by signal enhanced as the toluidine blue O (TBO)/capture aptamer/monomer/gold nanoparticles/. The results showed that the presence of nitric oxide-based chemical oxide on copper nanoparticles was not suitable for aptamer stabilization due to reduced dissolution and release of copper ions. The amount of active surface of the electrode covered by copper and aptamer nanoparticles was low. The results obtained under optimal conditions of electrochemical study using amperometry show a very low detection limit for p53 protein

فتح الله كريم زاده، احمد كرمانپور

مهشيد خرازيها

محمد حسن عنايتي، مجيد مقدم، شيدا لباف