پژوهشگران دانشگاه مازندران با تولید نانوذرات طلا به روش احیای شیمیایی و ساخت الکترودهای خمیر کربن برهنه و اصلاح شده با نانوذرات طلای سنتز شده، موفق به ساخت ژنوحسگر جدید دی‌ان‌ای شدند.
دستاورد این تحقیقات می‌تواند در صنایع داروسازی و پزشکی، تشخیص نقص‌های
ژنتیکی و تشخیص بالینی در بیمارستان‌ها و کلینیک‌های تشخیص طبی به کار
گرفته شود.
به نوشته سایت نانو، در این کار تحقیقاتی، ابتدا نانوذرات طلا از احیای
شیمیای HAuCl4 بوسیله سیترات، تهیه و ویژگی‌های نانوذرات تهیه شده با
تصویر‌برداری AFM بررسی شد که نشان‌دهنده تهیه نانوذرات طلای کروی شکل با
ابعاد ۸ تا ۱۶ نانومتری است. سپس الکترود خمیر کربن اصلاح شده با نانوذرات
طلا ساخته شد و از آن به عنوان یک زیست‌حسگر الکتروشیمیایی جدید جهت تشخیص
مستقیم پدیده دورگه شدن دی‌ان‌ای استفاده شد.
برای این منظور، یک الیگونوکلئوتید مربوط به توالی کوتاه (15 عضوی) از ژن
P53 به نام ژن c53c به عنوان دی‌ان‌ای کاوشگر و ژنی به نام g53g به عنوان
دی‌ان‌ای مکمل هدف و چند دی‌ان‌ای غیر مکمل و ولتامتری با پالس تفاضلی
(DPV) به عنوان روش مطالعه برای ثبت علامت‌های تجزیه‌ای استفاده شد. این
کاوشگر توانایی تشخیص دی‌ان‌ای هدف مکمل از دی‌ان‌ای هدف غیر مکمل را به
طریق الکتروشیمیایی بر مبنای الکترواکسایش ذاتی گوانین‌های موجود در
دی‌ان‌ای مورد مطالعه دارد. همچنین اثر چندین متغیر تجربی جهت ساخت کاوشگر
مورد بررسی قرار گرفته و بهینه شده‌اند.
سیده زینب موسوی ثانی در مورد این تحقیقات که با هدف برداشتن قدم‌های اولیه
در راستای تولید نسل جدید ژنوحسگر جهت شناسایی و تشخیص ژن‌های مختلف و
تشخیص نقص‌ها و جهش‌های ژنتیکی برای تشخیص بیماری‌ها و آلاینده‌های
بیولوژیکی بوده است، گفت: استفاده از نانوذرات طلا در پیکره خمیر کربن، سبب
افزایش رسانایی و افزایش مقدار دی‌ان‌ای کاوشگر تثبیتی در سطح الکترود کار
اصلاح شده می‌شود و موجب افزایش میزان علامت الکتروشیمیایی اکسایش گوانین
در سطح الکترود خمیر کربن اصلاح شده با نانوذرات طلا نسبت به الکترود خمیر
کربن برهنه می‌شود. در نهایت منجر به افزایش میزان برگزیدگی زیست حسگر به
دی‌ان‌ای هدف مکمل از غیر مکمل و حساسیت روش می‌شود.
به گفته موسوی، در این تحقیقات انتخابگری زیست حسگرهای دی‌ان‌ای معرفی شده
در تشخیص دورگه شدن دی‌ان‌ای با بررسی اثر تعدادی الیگونوکلئوتید غیرمکمل
بر دورگه شدن دی‌ان‌ای مطالعه شد. نتایج بیانگر آن بود که زیست حسگرهای
معرفی شده انتخابگری خوبی در فرایندهای دورگه شدن دی‌ان‌ای نسبت به
دی‌ان‌ای مکمل در مقایسه با توالی دی‌ان‌ای‌های غیرمکمل دارند.
وی افزود: مقایسه مقادیر به دست آمده برای محدوده خطی غلظتی و حدتشخیص در
سطح زیست حسگرهای الکترودهای خمیر کربن برهنه و خمیر کربن اصلاح شده با
نانوذرات طلا نشان می‌دهد که الکترود خمیر کربن اصلاح شده با نانوذرات طلا
محدوده خطی غلظتی وسیعتر و حد تشخیص کوچکتری نسبت به الکترود خمیر کربن
برهنه دارد. بنابراین ما توانستیم با به کارگیری نانوذرات طلا در پیکره
خمیر کربن سبب افزایش حساسیت این زیست‌حسگر شویم. با توجه به اینکه غلظت
دی‌ان‌ای در محیط‌های بیولوژیکی اندک است، لذا دستیابی به زیست حسگرهایی که
قابلیت اندازه‌گیری غلظت‌های پایین‌تر دی‌ان‌ای را داراهستند، حائز اهمیت
است.
وی خاطرنشان کرد: همچنین قابلیت بکارگیری این ژنوحسگر برای تشخیص مستقیم به
طریق الکتروشیمیایی محصولات پلازمید و PCR ژن P53، در راستای کار انجام
شده می‌تواند مورد مطالعه قرار گیرد. همچنین از سایر نانوذرات تک فلزی و یا
چند فلزی به منظور ساخت الکترودهای اصلاح شده به منظور دستیابی به گستره
وسیع‌تری از زیست حسگرهای الکتروشیمیایی در تشخیص مستقیم (بدون نشانگر) و
غیرمستقیم (با نشانگر) پدیده دورگه شدن سایر دی‌ان‌ای‌ها می‌توان استفاده
کرد که در نهایت بتوان به طراحی و ساخت ژنوحسگر مربوط به ژن‌های مختلف
پرداخت.
نتایج این کار تحقیقاتی که مربوط به پایان‌نامه دوره کارشناسی ارشد سیده
زینب موسوی ثانی است و با همکاری عزت حمیدی اصل (دانشجوی دکتری) و استاد
جهانبخش رئوف و استاد رضا اوجانی در آزمایشگاه تحقیقاتی الکتروشیمی
تجزیه‌ای دانشکده شیمی دانشگاه مازندران انجام شده، در مجله Journal of the
Chinese Chemical Society منتشر شده است.
مقایسه وضعیت علمی کشور در دوران پهلوی و پس از انقلاب+جدول
