شماره راهنما :
1451 دكتري
پديد آورنده :
صابري دهكردي، زينب
عنوان :
ساخت آپتاحسگرهاي نوري بر پايه ي نقاط كربني براي اندازه گيري آدنوزين تري فسفات، متاآمفتامين، استامي پرايد، ليزوزيم و يون پتاسيم
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
ز، 162 ص.: مصور (رنگي)، جدول، نمودار
استاد راهنما :
بهزاد رضايي، تقي خياميان
استاد مشاور :
علي اصغر انصافي
توصيفگر ها :
زيست حسگرهاي نوري , آپتامر , نقاط كربني , نانو صفحات هيدروكسي اكسي كبالت , نانو صفحات سولفيد كبالت , CTAB , الگوريتم ماشين پردازش پشتيبان , ديناميك مولكولي , داكينگ , متاآمفتامين , استامي پرايد , ليزوزيم , آدنوزين تري فسفات
استاد داور :
محمد سراجي، محمدتقي جعفري، غلامحسن عظيمي
تاريخ ورود اطلاعات :
1398/07/06
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1398/07/06
چكيده فارسي :
چکیده در این رساله زیست حسگرهای نوری بر پایه نقاطکربنی و آپتامر طراحی شد و با بهکارگیری روشها و واسطههایی مانند نانو ذرات مغناطیسی آهن نانو صفحات هیدروکسی اکسی کبالت و کبالت سولقید برای اندازهگیری مولکولهای زیستی استفاده شدند در تحقیق اول یک آپتاحسگر بر پایه نقاط کربنی و نانوذرات مغناطیسی جهت اندازهگیری آدنوزین تریفسفات طراحی شد به این منظور نقاط کربنی تهیه شده از سیتریک اسید و اتیلن دی آمین به مکمل آپتامر آدنوزین تریفسفات متصل شد همچنین آپتامر آدنوزین تریفسفات روی نانوذرات مغناطیسی آهن تثبیت شد در حضور آدنوزین تریفسفات به عنوان آنالیت مکمل آپتامر متصل شده به نقاط کربنی از آپتامر خود جدا شده و سیگنال فلورسانس افزایش می یابد در شرایط بهینه شده محدودهی خطی روش 3 18 0 5 28 18 1 9 مول بر لیتر و حدتشخیص28 18 1 8 مول بر لیتر به دست آمد کارایی آپتاحسگر نوری گزارش شده در پالسمای خون انسان ارزیابی شد از روشهای شبیه سازی دینامیک مولکولی و داکینگ برای بررسی نحوهی اتصال آنالیت به جایگاه اتصال آپتامر استفاده شد درتحقیق دوم از ترکیب نقاط کربنی و نانو صفحات اکسی هیدروکسی کبالت در آپتاحسگرها استفاد شد که به عنوان روشی ساده حساس و انتخابی برای اندازهگیری متاآمفتامین بر پایهی انتقال انرژی رزونانس فلورسانس معرفی شد شدت نشر نقاط کربنی متصل به آپتامر ضد متاآمفتامین در حضور نانوصفحات اکسی هیدروکسی کبالت به دلیل برهمکنش الکترونی بین نانوصفحه با توالی نوکلئوتیدی آپتامر کاهش مییابد با افز دن متاآمفتامین به محلول شدت فلورسانس شروع به افزایش میکند تحت شرایط بهینه محدودهی خطی روش در گستره 658 1 5 نانومولبر لیتر با حد تشخیص2 8 نانومولبر لیتر در بافر فسفات بهدست آمد در این پژوهش از روشهای تئوری و دینامیک مولکولی برای نشان دادن فاصله بین نانو صفحه و نقاط کربنی و برهمکنش بین آپتامر و متاآمفتامین استفاده شد در تحقیق سوم یک حسگر نوری بر پایهی آپتامر و نقاط کربنی برای اندازهگیری استامیپراید طراحی شد به این منظور نقاط کربنی کاتیونی از سیترومونیم برومید CTAB به روش هیدروترمال سنتز و به عنوان ردیاب فلورسانس استفاده شدند با افزایش آپتامر با بار منفی به محلول حاوی نقاط کربنی سیگنال فلورانس به دلیل پوشش نقاط کربنی توسط آپتامرها کاهش مییابد در حضورگونهی هدف استامیپراید آپتامر با آنالیت با میل ترکیبی باال تشکیل کمپلکس میدهند بنابراین سیگنال فلورسانس نسبت به غلظت استامیپراید افزوده شده افزایش می یابد آپتاحسگر طراحی شده دارای حد تشخیص 9 1 نانومول بر لیتر و محدوده دینامیکی 6 8 تا 128 نانومول بر لیترمی باشد درمطالعهی چهارم آپتاحسگر دوتایی ساده بر پایه انتقال انرژی تشدید فلورسانس برای تشخیص همزمان مولکولهای کوچک و پروتئینها طراحی شد آدنوزین تریفسفات و لیزوزیم به عنوان مدلهای مولکول کوچک و پروتئین انتخاب شدند اساس این شناسایی برهمکنش بین نانو صفحات اکسی هیدروکسی کبالت به عنوان خاموش کننده فلورسانس و نقاط کربنی متصل شده به آپتامرها به عنوان فلوروفور میباشد شدت نشر نقاط کربنی متصل به آپتامرها در حضور نانو صفحات اکسی هیدروکسی کبالت کاهش مییابد در حالی که با افزودن گونههای هدف به محلول آپتامرها به گونه مورد نظر متصل شده و از سطح نانوصفحات دور می شوند تحت شرایط بهینه شده با استفاده الگوریتم ماشین پردازش پشتیبان مقادیر حد تشخیص برای آدنوزین تری فسفات و لیزوزیم به ترتیب 9 8 41 1 و محدوده خطی 2 6 518 و 8 9 188 نانومول بر لیتر بهدست آمد درتحقیق پنجم خاصیت خاموش کنندهگی نانوصفحات برپایهی سولفید مورد بررسی قرارگرفته شد به این منظور نانوصفحات کبالت سولفید CoS مس سولفید CuS منگنز سولفید MnS و آهن سولفید FeS سنتز شدند سپس میزان قدرت خاموشکنندگی آنها در مقابل نقاط کربنی بررسی شد نتایج نشان دادند که سولفید کبالت و سولفید مس قدرت خاموشکنندگی بیشتری دارند در ادامه این خاموش کنندهها برای اندازهگیری پتاسیم به روش آپتاحسگر استفاده شدند نقاطکربنی متصل شده به آپتامر پتاسیم در حضور نانوصفحات CoS و CuS خاموش شدند با افزودن پتاسیم به محلول زمان بهبود پاسخ فلورسانس برای نانوصفحات CoS خیلی کمتر از نانوصفحات CuS بهدست آمد در نتیجه نانوصفحات CoS به عنوان خاموش کننده انتخاب شدند تحت شرایط بهینه گسترهی خطی برای پتاسیم در محدوده 1 1 تا 128 میکرومول بر لیتر و حد تشخیص 8 8 میکرولیتر به دست آمدند کلمات کلیدی زیست حسگرهای نوری آپتامر نقاط کربنی نانو صفحات هیدروکسی اکسی کبالت نانو صفحات سولفید کبالت CTAB الگوریتم ماشین پردازش پشتیبان دینامیک مولکولی داکینگ متاآمفتامین استامیپراید لیزوزیم آدنوزین تریفسفات
چكيده انگليسي :
Fabrication of optical aptasensors based on carbon dots for determination of adenosine triphosphate methamphetamine acetamiprid lysozyme and potassium ion Zeinab Saberi Dehkordi Email address z sabery@ch iut ac ir 2019 Department of Chemistry Isfahan University of Technology 84156 83111 Isfahan Iran Supervisor Prof Behzad Rezaei E mail address rezaei@cc iut ac ir Supervisor Prof Taghi Khayamian E mail address taghi@cc iut ac ir Advisor Prof Ali A Ensafi E mail address Ensafi@cc iut ac ir Department of Chemistry Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 Iran Abstract In this thesis several aptasensors were constructed using carbon dots CDs nanosheets and magnetic nanoparticles and were used to determine several chemical species In the first part a new fluorimetric aptasensor was designed for the determination of adenosine triphosphate ATP based on magnetic nanoparticles MNPs and CDs Under the optimal conditions the limit of detection was estimated to be 1 0 pmol L 1 with a dynamic range of 3 0 pmol L 1 to 5 0 nmol L 1 High sensitivity acceptable selectivity and low detection limit are the most important advantages of the present aptasensor In the second study the combination of CoOOH nanosheets and carbon dots CDs was used in the aptasensor based on fluorescence quenching for determination of methamphetamine The conjugated CDs with aptamers were able to enclose the CoOOH nanosheets as a quencher Consequently fluorescence is quenched In the presence of methamphetamine the aptamer on the CD binds MTA the CDs are detached from CoOOH nanosheets and fluorescence is restored proportionally to the MTA concentration The fluorometric limit of detection is 1 0 nmol L 1 with a dynamic range from 5 0 to 156 nmol L 1 Theoretical and molecular dynamic simulation studies were used to analyze the distance between CoOOH nanosheets and CDs and the interactions between methamphetamine and the aptamer In the third study a fluorometric free label aptasensor has been described and applied for the determination of acetamiprid The acetamiprid aptamers with a negative charge bind to the surface of cationic carbon dots cCDs due to electrostatic attractions As a result fluorescence quenching was accrued In the presence of acetamiprid the aptamer binds to acetamiprid with strong and specific affinity Therefore fluorescence increases proportionally to the acetamiprid concentrations This method has a low detection limit of 0 3 nmol L 1 with a dynamic range from 1 6 to 120 nmol L 1 In the fourth study a simple fluorometric dual functional aptasensor was designed to detect Lysozyme LYS and ATP simultaneously The conjugated CDs to aptamers were able to enclose the CoOOH
استاد راهنما :
بهزاد رضايي، تقي خياميان
استاد مشاور :
علي اصغر انصافي
استاد داور :
محمد سراجي، محمدتقي جعفري، غلامحسن عظيمي
