-
شماره ركورد
27523
-
پديد آورنده
ندا شهبازي
-
عنوان
كاربرد نانوحسگرهاي نوري بر پايه نانو¬ذرات پلاسموني طلا و نقره جهت اندازه¬گيري زيست نشانگر سرطان سينه و داروي متفورمين
-
مقطع تحصيلي
دكتري
-
رشته تحصيلي
شيمي تجزيه
-
سال تحصيل
1396
-
تاريخ دفاع
1401/8/3
-
استاد راهنما
دكتر روح اله زارع دورابي
-
استاد مشاور
دكتر سيد مرتضي نقيب
-
دانشكده
شيمي
-
چكيده
متفورمين يكي از داروهاي متداول براي كنترل ديابت نوع 2 است كه به عنوان خط اول درمان اين بيماري تجويز مي¬شود. روش¬هاي مختلف تجزيه¬اي براي اندازه¬گيري متفورمين گزارش شده ¬است، با اين حال تعيين دقيق غلظت آن به وسيله روش¬هاي ساده و ارزان قيمت هنوز هم چالش برانگيز است. در اين رساله، حسگري نوري در محدوده طيف¬سنجي مرئي بر پايه نانو¬ذرات طلا براي شناسايي و اندازه¬گيري متفورمين معرفي شده ¬است. نانو¬ذرات طلا با گروه پوشاننده سيترات به عنوان جزء تشخيصي حسگر در نظر گرفته ¬شد كه با روش تك¬ مرحله¬اي هيدروترمال سنتز شده ¬است. در اثر افزايش متفورمين به محلول حسگري، برهمكنش متفورمين و نانو¬ذرات طلا سبب كاهش شدت پيك جذبي نانو¬ذرات طلا در طول موج بيشينه 525 نانومتر شد و همچنين پيك جديدي در ناحيه 645 نانومتر ظاهر گرديد. افزون بر اين، اضافه شدن متفورمين به محلول حسگري سبب نزديك ¬شدن نانو¬ذرات طلا به يكديگر شد و تغيير رنگ در محلول حسگري رخ داد. سه پارامتر موثر بر پاسخ حسگر نوري به متفورمين از جمله pH، نسبت غلظتي نانو¬ذره و زمان با استفاده از روش طراحي آزمايش و به كمك طرح مركب مركزي و روش يك متغير در زمان بهينه شد. طبق نمودارها و جداول حاصل از طراحي آزمايش، ميزان بهينه پارامتر pH و نسبت غلظتي نانوذره به ترتيب 1/6 و 3/0 در نظر گرفته شده ¬است. ميزان زمان بهينه براي بررسي فرآيند حسگري 10 ثانيه محاسبه شد. در شرايط بهينه، پاسخ حسگر به متفورمين در محدوده غلظتي ppm 25/6 تا 3/133 خطي بود و مقدار حد¬تشخيص روشppm 79¬/1 طبق فرمول محاسبه گرديد. انحراف استاندارد نسبي روش طبق فرمول 53/2 % به دست آمده¬است. گزينش¬¬پذيري عملكرد حسگر نيز در حضور يون¬ها و تركيبات دارويي هم¬خانواده با متفورمين با كمك دو روش رنگ¬سنجي و طيف¬سنجي بررسي شد. در نهايت، عملكرد حسگر در نمونه سرم انساني ارزيابي شد و ميانگين انحراف استاندارد نسبي روش در نمونه سرم برابر با 87/2 % و درصد بازيابي در محدوده 36/96 تا 61/99 به دست آمد.
تراستوزوماب (HER)، يك مونوكلونال آنتي¬بادي است كه براي درمان سرطان سينه استفاده مي¬شود. تعيين غلظت-هاي پايين اين مولكول اهميت دارد. دراين رساله حسگري مبتني بر روش نسبت¬¬سنجي بر پايه نانو¬ذرات طلا و نقره براي اندازه¬گيري و شناسايي HER طراحي و سنتز گرديد. پيك جذبي نانو¬ذرات طلا در حضور HER افزايش يافت و به طول موج-هاي بالاتر جا¬به¬جا شد اما HER و نانو¬ذرات نقره برهمكنش موثري نداشته است. مكانيسم فرآيند حسگري با بررسي طيف¬هاي جذبي هر دو نانو¬ذره، نمودارهاي پتانسيل زتا، نتايج حاصل از DLS و تصاوير ميكروسكوپ الكتروني عبوري آشكار شده ¬است. عوامل موثر بر حسگري از جمله pH، دما و نسبت غلظتي نانو¬ذرات با روش طراحي آزمايش و طرح مركب مركزي با انجام 16 آزمايش در 2 روز كاري مطالعه شد. مقادير بهينه طبق نتايج حاصل از نرم¬افزار براي pH، نسبت نانوذرات و دما به ترتيب 6/7، 59/0و 41 به دست آمد. گستره¬ خطي اندازه¬گيري HER طبق آزمايش¬هاي انجام¬شده در شرايط بهينه در محدوده 50 تا 4000 نانومولار و حد تشخيص 7/3 نانو¬مولار به دست¬آمد. اثر گونه¬هاي مزاحم با بررسي تركيبات يوني و دارويي با گروه¬هاي عاملي مشابه با HER مطالعه شد. تكرا¬رپذيري پاسخ حسگر در هفت روز كاري مقايسه و نتايج قابل قبولي حاصل شد. ميانگين انحراف استاندارد نسبي كمتر از 5% ثبت شده ¬است. در انتها براي بررسي كارايي روش، دو نمونه حقيقي سرم انساني و سرم جنين گاوي ارزيابي شد. حسگر در نمونه سرم انساني در محدوده غلظتي 68 تا 1700 نانومولار و در سرم جنين گاوي در غلظت¬هاي بين 85 تا 850 نانومولار عملكرد خطي بروز ¬داد. انحراف استاندارد نسبي در نمونه¬هاي حقيقي كمتر از 5 درصد محاسبه شد. شايان ذكر است، مقدار نمونه سرم لازم براي انجام فرآيند حسگري حدود 5/37 ميكروليتر بوده ¬است.
-
تاريخ ورود اطلاعات
1401/09/26
-
عنوان به انگليسي
Application of optical nanosensors based on gold and silver plasmonic nanoparticles for determination of breast cancer biomarker and Metformin
-
تاريخ بهره برداري
10/25/2023 12:00:00 AM
-
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
ندا شهبازي
-
چكيده به لاتين
Metformin is one of common drugs to control diabetes mellitus type 2. Prescribed as a first-line treatment, various analytical methods have been reported for its measurement. However, accurate determination of its concentration by simple and inexpensive methods is still challenging. In this thesis, an optical sensor based on gold nanoparticles has been introduced to identify and measure Metformin. Gold nanoparticles with a citrate capping group synthesized by a one-step hydrothermal method are diagnostic components of the sensor. Adding Metformin to the sensing solution, the interaction between Metformin and gold nanoparticles decreased the intensity of the absorption peak of gold nanoparticles at the maximum wavelength of 525 nm and also a new peak appeared in the region of 645 nm. Also, the addition of Metformin to the sensing solution makes the gold nanoparticles to come closer to each other and the color change occurred in the sensing solution. Three factors affecting the response of optical sensor to Metformin including pH, nanoparticle concentration ratio and time were optimized using the experiment design method and with the help of the central composite design and the one-at-a time methods. Based on ANOVA table the optimal pH and ratio are 6.1 and 0.3, respectively.The optimal time is 10 second. In optimal conditions, the response of the noted sensor to Metformin was linear in the concentration range of 6.25 to 133.3 ppm, and the detection limit of the method was calculated as 1.79 ppm. The relative standard deviation of the method according to the formula was 2.53%. The selectivity of the sensor performance was also investigated in the presence of ions and medicinal compounds of the same family as Metformin. Finally the applicability of sensor was studied in human serum sample. The relative standard deviation of the method in human serum was 2.87% and the recovery was between 96.36 to 99.61 %.
Trastuzumab (HER) is a monoclonal antibody used in the treatment of breast cancer. Determining low concentrations of this drug is particularly important. In this thesis, a ratiometric sensor based on gold and silver nanoparticles was designed and synthesized to measure and identify HER. The absorption peak of gold nanoparticles increased in the presence of HER and shifted to higher wavelengths while no effective interaction between HER and silver nanoparticles occurred. The mechanism of the sensing process was revealed by examining the absorption peaks of both nanoparticles and transmission electron microscope images. Effective parameters such as pH, temperature and ratio were optimized via experimental design under central composite design. Sixteen tratments in 2 blocks were done. The optimal pH, temperature and ratio were 7.6, 0.59 and 41, respectively.The linear range for HER measurement was obtained according to the experiments performed under optimal conditions in the range of 5 to 400 µM and the detection limit was 3.7 nM. The effect of interfering species was studied by examining ionic and medical compounds with functional groups similar to HER. The reproducibility of the sensor response has been compared in seven working days and acceptable results were obtained with relative standard deviation of less than 5%. Finally, the effectiveness of the method was evaluated in a human serum and feta bovine serum (FBS). The linear range in human serum was between 68 to 1700 nM and in FBS was between 85 to 850 nM. The relative standard deviation was less than 5 %. It is worth mentioning that the amount of serum sample required for the sensing process is about 37.5 µL.
-
كليدواژه هاي فارسي
نانو¬ذرات طلا، نانو¬ذرات نقره، متفورمين، HER، حسگر نوري، نمونه سرم انساني، نسبت¬¬سنجي، طراحي آزمايش، نانوذرات پلاسموني
-
كليدواژه هاي لاتين
Gold nanoparticles, Silver nanoparticles, Metformin, HER, Optical sensors, Experimental design, Human serum, Ratiometric
-
Author
Neda Shahbazi
-
SuperVisor
Dr. Rouholah Zare-Dorabei
-
لينک به اين مدرک :