ساخت نانو زیست‌حسگر الکتروشیمیایی برای تشخیص روتا ویروس‌ها

عکس تزئینی است

پژوهشگران گروه ویروس‌شناسی دانشکده علوم پزشکی دانشگاه تربیت مدرس موفق به طراحی و ساخت نانو زیست حسگر الکتروشیمیایی مبتنی بر هیبریداسیون DNA جهت تشخیص روتاویروس‌ها در کشت سلول آلوده به ویروس و نمونه‌های بالینی شدند.

به گزارش ایسنا، دکتر کیانا کتابی، مجری طرح که آن را در قالب رساله دکترای تخصصی خود در رشته ویروس شناسی انجام داده است، گفت: روتاویروس‌ها عامل اصلی ایجاد گاستروانتریت حاد در کودکان زیر ۵ سال هستند. روش‌های تشخیصی متنوعی از جمله استفاده از میکروسکوپ الکترونی، روش ELISA،PAGE و RT-PCRجهت تشخیص روتاویروس‌ها وجود دارد که از این میان، روش‌های RT-PCR به عنوان روش استاندارد طلایی تشخیص در آزمایشگاه‌های تشخیص طبی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

وی که این پروژه را با راهنمایی دکتر حوریه سلیمانجاهی، عضو هیأت علمی دانشکده علوم پزشکی دانشگاه تربیت مدرس انجام داده است، افزود: به دلیل هزینه بالای این تکنیک‌ها و گاهی در دسترس نبودن کیت‌های تجاری در امر تشخیص و همچنین بررسی میزان همه‌گیری این بیماری، به کار بردن روش‌های غیر وابسته به PCR مثل طراحی یک حسگر زیستی تشخیصی، ضروری به نظر می‌رسد.

دکتر کتابی تشریح کرد: در این مطالعه پس از سنتز نانوساختارهای MXene از فاز MAX و انجام مشخصه‌یابی‌های FESEM، AFM،EDX  و XRD روی آن‌ها، یک DNA زیست‌حسگر الکتروشیمیایی لیبل‌دار اصلاح شده با پلی پیرول، HEMA ، DMPP و نانوساختارهای MXene و دارای لایه‌ای از نانوذرات طلا روی آن تهیه شد. همچنین پروب مکمل توالی محافظت شده‌ای از پروتئین 6VP روتاویروس‌ها جهت شناسایی این ویروس در نمونه مورد نظر طراحی شد و روی سطح الکترود اصلاح شده قرار گرفت.

وی ادامه داد: بعد از هیبریداسیون میان پروب و توالی هدف، پیک DPV حاصل اندازه‌گیری شد. همچنین بهینه‌سازی فاکتورهای مؤثر بر پاسخ زیست حسگر شامل غلظت پروب، مدت زمان تثبیت پروب روی الکترود، مدت زمان هیبریداسیون و pH بافر هیبریداسیون انجام شد. همچنین مشخصه‌یابی الکتروشیمیایی CV و مشخصه‌یابی‌های فیزیکی شامل تصویربرداری FESEM و AFM جهت بررسی عملکرد زیست حسگر طراحی شده انجام شدند.

مجری طرح اضافه کرد: نمونه‌های استفاده شده در این مطالعه شامل نمونه‌های بالینی و حاصل از کشت سلول به وسیله تست استاندارد طلایی تشخیص روتاویروس‌ها یعنی RT-PCR و همچنین با استفاده از زیست حسگر طراحی شده، بررسی شده و از نظر اختصاصیت و حساسیت مورد مقایسه قرار گرفتند. همچنین پایداری و تکثیرپذیری DNA زیست حسگر طراحی شده نیز بررسی شد.

دکتر کتابی با اشاره به نتایج این پژوهش، گفت: بر اساس نتایج حاصل از این مطالعه، DNA زیست حسگر الکتروشیمیایی طراحی شده توانست در رنج خطی ۱۰-۷ تا ۱۰-۱۸ مولار و با کمترین حد تشخیصی ۰.۸ اتومولار وجود روتاویروس‌ها را در نمونه‌های مورد نظر تشخیص دهد. همچنین میزان LOD و رنج خطی تشخیص بر اساس PFU به ترتیب ۱۲۳ PFU  و ۱۰۵ PFU تا PFU ۳۳۳۳ محاسبه شد. این زیست حسگر قادر به افتراق توالی‌های DNA دارای بازهای غیرمکمل و توالی نامکمل از توالی هدف بود.

به نقل از دانشگاه تربیت مدرس، وی در پایان تصریح کرد: زیست‌حسگر الکتروشیمیایی ساخته شده با حساسیت و اختصاصیت بالا نسبت به RT-PCR که روش استاندارد طلایی تشخیص روتاویروس‌هاست، تکرارپذیری و تکثیرپذیری مناسب، رنج خطی وسیع و میزان LOD پایین، رویکرد تشخیصی جدیدی جهت تشخیص روتاویروس‌ها است. 

انتهای پیام