• شماره ركورد
    34146
  • پديد آورنده

    زهرا آقائي

  • عنوان
    طراحي و ساخت زيست حسگر الكتروشيميايي بر پايه كوپليمر هادي آنيلين - آنترانيليك اسيد و نانو ذرات نقره جهت تشخيص زيست نشانگرهاي miRNA-21 و miRNA-155
  • مقطع تحصيلي
    دكتري
  • رشته تحصيلي
    شيمي تجزيه
  • سال تحصيل
    1396
  • تاريخ دفاع
    1404/06/29
  • استاد راهنما
    علي غفاري نژاد
  • استاد مشاور
    -
  • دانشكده
    شيمي
  • چكيده
    يكي از روشهاي تشخيص زود هنگام و غربالگري براي سرطان ها و بيماريهاي خطرناك استفاده از زيست حسگرها مي باشد. در اين پژوهش به منظور ساخت زيست‌حسگر براي شناسايي دو توالي miRNA-155 و miRNA-21 به عنوان تواليهاي مهم در شناخت بيماريهاي خطرناك دو زيست حسگر الكتروشيميايي ساخته شد و عملكرد تحليلي آنها با استفاده از نمونه حقيقي مورد ارزيابي قرار گرفتند. ابتدا يك الكترود ورق گرافيت (GS) با كوپليمر PANI-co-PANA و نانوذرات نقره اصلاح گرديد. اين فرايند با استفاده از پليمريزاسيون الكتروشيميايي انجام شد، كه يك روش كنترل‌شده و موثر براي رسوب‌دهي فيلم‌هاي نازك پليمري بر روي سطح الكترود است. پس از اصلاح سطح، پذيرنده زيستي هر يك از توالي هاي miRNA-155 و miRNA-21 به صورت كووالانسي به گروه‌هاي كربوكسيليك اسيد موجود در سطح كوپليمر متصل شدند. اين مرحله حياتي است زيرا اتصال پايدار پذيرنده زيستي به بستر، گزينش پذيري و پايداري حسگر را تضمين مي‌كند. پس از ساخت كامل زيست حسگر، عملكرد آن با استفاده از تكنيك‌ الكتروشيميايي ولتامتري پالس تفاضلي (DPV) مورد بررسي قرار گرفت. اين تكنيك‌ امكان اندازه‌گيري تغييرات چگالي جريان الكتريكي در اثر اتصال هدف (miRNA) به پذيرنده زيستي را فراهم مي‌آورد. با افزايش غلظت miRNA هدف، تغيير قابل توجه در علامت الكتروشيميايي مشاهده شد كه به دليل ممانعت فضايي و تغيير در خواص الكترونيكي سطح الكترود پس از هيبريداسيون (اتصال پذيرنده زيستي به هدف) رخ مي‌دهد. اين تغيير علامت به عنوان مبناي كمي‌سازي غلظت miRNA استفاده شد. نتايج نشان داد كه زيست‌حسگر هاي ساخته شده براي توالي هاي مذكور، پاسخ خطي وسيعي در محدوده غلظتي 8-10 تا 18-10 مول بر ليتر را ارائه مي‌دهد و داراي حد تشخيص تجربي (LOD) aM 1 است. اين امر نشان‌دهنده حساسيت فوق‌العاده حسگر است كه امكان تشخيص غلظت‌هاي بسيار پايين miRNA را در نمونه‌هاي بيولوژيكي فراهم مي‌آورد. علاوه بر اين، گزينش پذيري زيست حسگرها نيز با استفاده از نمونه‌هاي miRNA نامرتبط و همچنين miRNA داراي يك جهش (mismatch) مورد ارزيابي قرار گرفت. نتايج نشان داد كه پاسخ حسگر به نمونه‌هاي نامرتبط ناچيز بوده و حسگر به صورت انتخابي تنها به miRNA هدف پاسخ مي‌دهد. پايداري و تكرارپذيري زيست حسگر نيز در طول زمان مورد مطالعه قرار گرفت كه نشان از عملكرد پايدار و قابل اعتماد آن دارد. در نهايت، اين پژوهش زيست‌حسگرهاي الكتروشيميايي جديد با كارايي بالا و مقرون‌به‌صرفه براي تشخيص miRNA ارائه مي‌دهد كه مي‌تواند به عنوان ابزاري ارزشمند در تشخيص زودهنگام (غربالگري) و نظارت بر پيشرفت بيماري‌ها، به ويژه سرطان، مورد استفاده قرار گيرد. اين رويكرد، پتانسيل بالايي براي توسعه كيت‌هاي تشخيص سريع در محيط "نقطه مراقبت" (Point-of-Care) دارد، كه مي تواند به عنوان روشي كمتر تهاجمي به عنوان غربالگري اوليه مورد استفاده قرار بگيرد.
  • تاريخ ورود اطلاعات
    1404/09/17
  • عنوان به انگليسي
    Design an‎d fabrication of electrochemical biosensor based on conductive aniline-anthranilic acid copolymer an‎d silver nanoparticles for detection of miRNA-21 an‎d miRNA-155 biomarkers
  • تاريخ بهره برداري
    9/20/2026 12:00:00 AM
  • دانشجوي وارد كننده اطلاعات

    زهرا اقايي

  • چكيده به لاتين
    To fabricate the biosensor, a graphite sheet (GS) electrode was initially modified with a PANI-co-PANA copolymer. This process was carried out using electrochemical polymerization, a controlled an‎d effective method for depositing thin polymer films onto the electrode surface. Following surface modification, DNA probes complementary to miRNA-155 an‎d miRNA-21 were covalently attached to the carboxylic acid groups present on the copolymer surface. This is a critical step as stable attachment of the probes to the substrate ensures the specificity an‎d stability of the sensor. The performance of the fully fabricated sensor was then investigated using differential pulse voltammetry (DPV), an electrochemical technique that measures changes in electrical current resulting from the binding of the target (miRNA) to the probe. A significant decrease in the electrochemical signal was observed with increasing concentrations of the target miRNA. This signal dro‎p occurs due to steric hindrance an‎d changes in the electronic properties of the electrode surface after hybridization (target binding to the probe) an‎d was used as the basis for the quantitative determination of miRNA concentration. The results showed that the fabricated biosensor provided a broad linear response range within the desired concentration limits an‎d exhibited an extremely low limit of detection (LOD) in the femtomolar scale. This demonstrates the exceptional sensitivity of the sensor, enabling the detection of very low concentrations of miRNA in biological samples. Furthermore, the sensorʹs specificity was eva‎luated using irrelevant miRNA samples an‎d a single-mismatch miRNA. The results revealed a negligible response to irrelevant samples, indicating that the sensor selec‎tively responds only to the target miRNA. The stability, reproducibility, an‎d reusability of the sensor were also studied over time, confirming its stable an‎d reliable performance. In conclusion, this research presents a novel, high-performance, an‎d cost-effective electrochemical biosensor platform for miRNA detection. It holds great promise as a valuable tool for early diagnosis an‎d monitoring of disease progression, particularly in cancer. This approach has high potential for developing rapid point-of-care diagnostic kits.
  • كليدواژه هاي فارسي
    كوپليمر هادي , ورق گرافيت , زيست حسگر الكتروشيميايي , سرطان , زيست نشانگر , miRNA-155 , miRNA-21
  • كليدواژه هاي لاتين
    Conductive copolymer , graphit sheet , electrochemical biosensors , cancer , biomarkers , miRNA-155 , miRNA-21
  • Author
    Ali Ghaffarinegad
  • SuperVisor
    Zahra Aghaei
    • لينک به اين مدرک
    https://dl.iust.ac.ir/dl/search/default.aspx?Term=34146&Field=0&DTC=6