شماره ركورد
33832
پديد آورنده
عليرضا صدرايي
عنوان
زيست¬حسگر الكتروشيميايي بر پايه گرافن و چارچوبهاي آلي - فلزي پايه هافنيوم (Hf-MOF) براي كاربرد تشخيصي در سرطان پستان
مقطع تحصيلي
ارشد
رشته تحصيلي
مهندسي نانو فناوري گرايش نانو مواد
سال تحصيل
1401
تاريخ دفاع
1404/6/18
استاد راهنما
دكتر سيد مرتضي نقيب
استاد مشاور
-
دانشكده
فناوري هاي نوين
چكيده
در اين پژوهش، يك زيستحسگر الكتروشيميايي با حساسيت بالا به منظور شناسايي اختصاصي سلولهاي سرطاني SK-BR-3 با بيان بيش از حد گيرنده HER2+ در سرطان پستان طراحي و توسعه داده شد. اين سامانه¬ي حسگري بر پايه¬ي يك الكترود گرافيتي اصلاح شده با نانوكامپوزيت متشكل از چارچوب آلي - فلزي هافنيوم با نانولوله كربني اصلاح شده با پلي¬اتيلين¬ايمين (PEI) (PEI@Hf-MOF-CNT) ساخته شد. كامپوزيت سنتز شده به عنوان بستري پايدار براي افزايش سطح مؤثر الكترود، امكان برهمكنش بيشتر با زيستمولكولها را فراهم ميآورد. نانولولههاي كربني نيز با بهبود رسانايي الكتريكي و انتقال بار، موجب تقويت سيگنال و افزايش حساسيت سامانه ميگردند. به منظور افزايش اختصاصيت، آنتيباديهاي مونوكلونال ضدگيرنده¬ي HER2+ بر سطح كامپوزيت تثبيت شدند. در حضور سلولهاي هدف SK-BR-3، برهمكنش اختصاصي آنتيبادي موجب تغييرات قابلتشخيص در پاسخ الكتروشيميايي شد كه از طريق تكنيكهاي الكتروشيميايي نظير ولتامتري اندازهگيري گرديد. نتايج تجربي نشان داد كه اين زيستحسگر از گزينشپذيري و حساسيت بسيار بالايي برخوردار است و توانايي تشخيص سلولهاي سرطاني را در بازه¬ي خطي 5 تا 300 سلول دارند. حد تشخيص (LOD) اين زيستحسگر برابر با 43/1 سلول و حد اندازه¬گيري (LOQ) برابر با 3 سلول گزارش شده است، كه بيانگر كارايي چشمگير آن در شناسايي زودهنگام سلولهاي سرطاني HER2+ است. اين نتايج حاكي از پتانسيل بالاي زيستحسگر طراحي شده در كاربردهاي تشخيص زودهنگام و غيرتهاجمي سرطان پستان، به ويژه در نمونههاي باليني با بار سلولي پايين ميباشد.
تاريخ ورود اطلاعات
1404/07/27
عنوان به انگليسي
Electrochemical Biosensor Based on Graphene and Hafnium Metal–Organic Frameworks (Hf-MOFs) for Diagnostic Applications in Breast Cancer
تاريخ بهره برداري
9/9/2026 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
عليرضا صدرائي
چكيده به لاتين
In this study, a highly sensitive electrochemical biosensor was designed and developed for the specific detection of SK-BR-3 cancer cells overexpressing the HER2+ receptor in breast cancer. The sensing platform was based on a graphite electrode modified with a nanocomposite consisting of hafnium-based metal–organic frameworks (Hf-MOFs) and polyethyleneimine (PEI)-functionalized carbon nanotubes. The synthesized composite provided a stable matrix for increasing the effective surface area of the electrode, thereby enhancing biomolecular interactions. The incorporation of carbon nanotubes improved electrical conductivity and charge transfer, resulting in signal amplification and enhanced sensitivity of the system. To increase specificity, monoclonal antibodies against the HER2+ receptor were immobilized on the composite surface. In the presence of target SK-BR-3 cells, the specific antibody–antigen interaction induced detectable changes in the electrochemical response, which were measured using voltammetry techniques. Experimental results demonstrated that the biosensor exhibited excellent selectivity and sensitivity, with a linear detection range of 5 to 300 cells. The limit of detection (LOD) was determined to be 1.43 cells, and the limit of quantification (LOQ) was 3 cells, indicating its remarkable efficiency in the early detection of HER2+ cancer cells. These findings highlight the strong potential of the developed biosensor for early and non-invasive breast cancer diagnostics, particularly in clinical samples with low cellular load.
كليدواژه هاي فارسي
زيستحسگر الكتروشيميايي , HER2+ , نانولوله كربني , چارچوب آلي - فلزي (MOF) , سرطان پستان , تشخيص زودهنگام , سلول SK-BR-3
كليدواژه هاي لاتين
Electrochemical biosensor , HER2+ , Carbon nanotubes , Metal–organic framework (MOF) , Breast cancer , Early diagnosis , SK-BR-3 cells
Author
Alireza Sadraei
SuperVisor
Dr. Seyed Morteza Naghib