نیازمندیها | نیازمرکزی
   
 
شرح مقاله

نانوذرات در تشخيص هاي باليني مولکول هاي زيستي (DNA) و پروتئين در بيماري ها





لينک کوتاه اين مقاله :
http://www.niazemarkazi.com/papers/10000934.html

 (بوسيله پي دي اف ساز شماره 1 ) PDFدريافت اين مقاله به صورت فايل   دريافت اين مقاله به صورت فايل پي دي اف بوسيله پي دي اف ساز شماره 2 ترجمه متن اين مقاله به زبان انگليسي نانوذرات در تشخيص هاي باليني مولکول هاي زيستي (DNA) و پروتئين در بيماري ها

نانوذرات در تشخيص هاي باليني مولکول هاي زيستي (DNA) و پروتئين در بيماري ها

استفاده از نانوذرات به عنوان نشانگر در تشخيص هاي مولکولي به جاي نشانگرهاي فعلي از جمله نشانگرهاي فلورسنت، باعث افزايش حساسيت، قابليت انتخاب و ظرفيت چندبعدي گرديده است. روش هاي بر پايه اين نانوذرات، نسبت به روش هاي رايج تشخيص مولکولي مزاياي زيادي دارند. اين مقاله مروري، بر آخرين پيشرفت ها در زمينه استفاده از نانوذرات به عنوان نشانگر، به ويژه در بيوحسگرها، براي تشخيص اسيدهاي نوکلئيک و پروتئين هاست.

● مقدمه

روش هاي رايج تشخيصي DNA، بر پايه PCR و استفاده از مولکول هاي فلوروفور معدني به عنوان نشانگر استوار است. اين روش ها بنا به دلايلي از جمله طيف هاي جذبي و نشري وسيع و تجزيه ناهمگون مولکول هاي فلوروفور معدني، دقت تشخيص بالايي ندارند. همچنين نيازمند تجهيزات پرهزينه و پيچيده هستند [۱و۲].امروزه روش هاي رايج تشخيص پروتئين ها عمدتابر اساس استفاده از ELISA طراحي شده است. در اين جا با وجود مشکلاتي مشابه حالت قبل علاوه بر نياز به تجهيزات زياد براي تکثير پروتئين هايي که در مقادير کم هستند، يافتن روشي که با روش هاي معمولي مثل ELISA امکان پذير نيست، ضروري است [۱و۲].

در طول دهه گذشته پيشرفت هاي زيادي در استفاده از روش هاي نانو جهت تشخيص مولکولي حاصل شده است و تلاش ها بيشتر در جهت طراحي بيوحسگرها (Biosensors) براي تشخيص دقيق، حساس، انتخابي و کاربردي مولکول هاي زيستي مي باشد [۳]. امروزه در بيوحسگرها براي تشخيص اسيدهاي نوکلئيک و پروتئين ها، به طور وسيعي از نانوذرات استفاده مي شود. اين ذرات به دليل دارا بودن اندازه نانو و خصوصيات فيزيک وشيميايي قابل تغيير و تنظيم (از جمله خواص الکتريکي، الکتروشيميايي، نوري و مغناطيسي)، کانديداي خوبي براي جايگزيني با ديگر مولکول هاي رنگي رايج به عنوان نشانگر در تشخيص مولکولي هستند [۱و۳و۴ ]. نانوذرات در نقش نشانگر ،حساسيت، سرعت و انعطاف پذيري تست هاي بيولوژيکي را جهت اندازه گيري حضور يا فعاليت مواد افزايش مي دهند. از طرفي، چون در استفاده از اين ذرات حجم کوچکي از نمونه نياز است، برخي از روش هاي طراحي شده بر پايه نانوذرات، نياز اوليه نمونه به تکثير ماده مورد اندازه گيري را از جمله PCR برطرف مي کند. امتياز ديگر نانوذرات داشتن کارآيي تشخيص ميکروارگانيسم ها، بافت هاي سرطاني و غيره را هم در شرايط داخل بدن (in vivo) و هم در شرايط آزمايشگاهي (in vitro) دارا مي باشند [۱و۲و۳ ].در اينجا از ميان انواع نانودراتي که تاکنون طراحي و مطالعه شده است، چهار نوع نانوذره مهم که به عنوان نشانگر در تشخيص مولکولي (DNA و پروتئين) کاربرد دارند، بررسي خواهد شد. اساس تقسيم بندي اين ذرات بر اساس سازوکار بازخواني (Readaut)آنهاست.

نانوذرات طلا

اندازهاين ذرات سه تا صد نانومتر بوده و به دليل اينکه روش هاي اندازه گيري متعددي همچون جذب نوري، فلورسانس، پخش رامان، نيروي مغناطيسي و جريان الکتريکي مي توانند براي تشخيص آنها به کار روند، نشانگرهاي خوبي در طراحي بيوحسگرها مي باشند. از اين ذرات در تشخيص DNA ، پروتئين، ميکروارگانيسم ها و غيره استفاده مي شود. تشخيص DNA با استفاده از نانوذرات طلا نسبت به سيستم هاي تشخيص ژنومي رايج ده برابر حساسيت و صدهزار برابر ويژگي بيشتري دارد [۱و۳و۵].

▪ روش هايي که در آنها بازخواني، به روش نورسنجي (Optical) صورت مي گيرد

از خصوصيات نوري و دمايي پروب هاي نانوذرات طلاي جدا از هم و مجتمع، (aggregated) به عنوان يک روش تشخيص استفاده مي گردد. ميان کنشِ ويژه موجود در بين اوليگونوکلئوتيدهاي تثبيت شده (DNA Probe) روي نانوذرات طلا و DNA هدف (DNA target) باعث تجمع (assembly) نانوذرات طلا به شکل شبکه اي متصل به هم و در نتيجه تغيير رنگ مي شود. اين تغيير رنگ به واسطه خصوصيات پخش، ميان کنشِ بين پلاسمون هاي سطح ذره و تغيير فاصله بين نانوذرات طلا ايجاد مي گردد. اين تغيير رنگ نشان دهنده وجود مولکول هدف در نمونه بوده و به روش چشمي هم قابل مشاهده است. اين شبکه متشکل از تجمع نانوذرات به وسيله هيبريدشدن پروب هاي نانوذرات طلا با مولکول هدف، در درجه حرارت هاي مختلف، باعث ايجاد تغيير رنگ ناگهاني (sharp) مي شود [۱و۵].

با انتقال مخلوطي از مجتمعات ايجاد شده بين DNA تثبيت شده، زنجيره مکمل آن و رشته هايي با درجات متفاوتي از تغيير توالي (نسبت به زنجيره مکمل) بر روي TLC در دماهاي مختلف، مي توان الگوي استانداردي براي ارزيابي ميزان هيبريد شدن در دماهاي مختلف به دست آورد. با استفاده از اين خصوصيات رنگ و دما مي توان به روشي براي تشخيص وجود جهش در DNA هدف موجود در نمونه مورد بررسي، پي برد. به عبارت ديگر از اين روش مي توان براي تشخيص SNPs و ديگر mismatchs استفاده کرد [۱و۵].

حساسيت تشخيص روش هاي رنگ سنجي با احياي نقره (Ag) به وسيله نانوذرات طلا افزايش مي يابد. روش روبش گري (Scannometry)، يک روش سنجش ساندويچي و شامل رشته DNA متصل به يک بستر

(يا DNA Chip)، يک توالي هدف و يک پروب نانوطلاست. اتصال مولکول هاي هدف و پروب نانوطلا به توالي متصل به بستر، يک سري لکه هاي خاکستري (gray spot) را ايجاد مي کند که ويژه مولکول هدف بوده و غلظت نمونه را نيز نشان مي دهد. شدت رنگ اين لکه ها با يک روبش گر (scanner) و يا حتي چشم غير مسلح، قابل تشخيص است. در صورت استفاده از نقره، با احياي آن روي نانوذرات طلا، مي توان حساسيت تشخيص را بالا برد [۵ و۶]. با استفاده از نانوذرات مختلف طلا (و در نتيجه رنگ هاي مختلف) تشخيص همزمان چندين مولکول هدف ميسر مي گردد. اين روش تشخيص مولکولي چهار برابر ويژگي بالاتر و صد برابرحساسيت بيشتر از روش هاي فلوريمتري رايج دارد[۶].

يک مثال براي اين روش، بارکد زيستي (Bio-barcode) است. بارکد زيستي، يک توالي DNA ساختگي و انتخابي براي يک توالي DNA هدف است که از آن براي تشخيص DNA يا پروتئين در نمونه هاي بيولوژيک استفاده مي شود.

الف) تشخيص DNA

در اين روش ابتدا يک زنجيره DNA با توالي دلخواه (Bar- Code DNA) طراحي و رشته مکمل آن نيز ساخته و پس از فعال شدن، بر روي نانوذرات طلا نشانده مي شود. همچنين رشته DNA ديگري که مکمل بخشي از DNA هدف (آنچه قرار است در نمونه شناسايي شود) است، پس از فعال شدن بر روي نانوذره طلا تثبيت مي شود. سپس اجازه هيبريد شدن رشته بار -کد با DNA مکمل داده مي شود. از طرفي رشته سوم DNA که مکمل بخش ديگري از DNA هدف است، پس از فعال شدن بر روي ذرات مغناطيسي تثبيت مي شود. با قرار گرفتن اين دو ذره در محلول، اگر DNA هدف وجود داشته باشد، حتي در مقادير بسيار اندک، موجب اتصال اين دو ذره به يکديگر مي شود. در مرحله بعد با توجه به خاصيت مغناطيسي ذره دوم، مي توان آنها را از محلول جدا کرد و بعد با استفاده از عواملي (مثل ترکيبات دناتوره کننده) که دو رشته DNA را جدا مي کنند، DNA بار-کد را از مکمل آن جدا و شناسايي کرد. حتي مي توان از ترکيباتي مثل نقره که حساسيت تشخيص را بالا مي برند نيز استفاده کرد. به اين ترتيب مقادير بسيار اندک از يک توالي DNA بدون نياز به PCR قابل شناسايي و حتي اندازه گيري است [ ۷].

ب) تشخيص يا اندازه گيري پروتئين با استفاده از Bar- Code DNA

در اين روش نيز همانند روش قبل، از يک توالي انتخابي و مکمل آن که بر روي نانوذرات طلا نشانده شده، استفاده مي شود. همچنين آنتي بادي پلي کلونال عليه پروتئين مورد اندازه گيري بر روي اين ذرات طلا تثبيت مي شود. اين آنتي بادي ها بر روي ذرات مغناطيسي نيز نشانده مي شود. حال با وارد کردن اين دو ذره در محلول حاوي پروتئين مورد نظر، پروتئين به آنتي بادي موجود در سطح هر دو ذره متصل شده و آنها را به يکديگر متصل مي کند. پس از شستشو و حذف ساير مواد، با توجه به خاصيت مغناطيسي ذره دوم، مي توان آن را از محلول جدا و همانند روش قبلي، پس از جدا کردن رشته DNA بار-کد از مکمل آن با استفاده از مواد دناتوره کننده DNA بار- کد را، که نمادي از حضور پروتئين مورد نظر در نمونه است شناسايي و انداره گيري کرد [ ۸]. به اين ترتيب مقادير بسيار اندک پروتئين در نمونه قابل شناسايي است.

آخرين بحث مربوط به بازخواني نوري نانوذرات طلا، ترکيب نانوذرات طلا با رنگ هاي رامان است که پخش رامان به وسيله نانوذرات طلا (SERS) را افزايش مي دهد و به افزايش سيگنال براي مولکول هاي جذب شده در سطوح زبر فلز، به ويژه نقره و طلا مربوط مي شود. اين افزايش سيگنال از طريق دو ساز و کار تقويت موضعي ميدان الکترومغناطيسي در الکترون آزاد فلز و اثر شيميايي روي مولکول جذب شده در سطح فلز به وسيله نانوذرات طلا صورت مي گيرد. محدوده تشخيص، در محدوده طيف رامان بوده و به صورت اثر انگشت هاي طيف رامان ظاهر مي گردند. رنگ هاي رامان به دليل باندهاي جذبي باريک، تهييج از سوي ليزر و محدوده طيف رامان، قادر به افزايش سيگنال تشخيص در محدوده طيف هاي رامان مي گردند. با اين روش محدوديت لکه هاي خاکستري حاصل از روش روبشي(Scanometric) بر طرف شده، استفاده همزمان از چندين رنگ رامان در تشخيص چند مولکول امکان پذير مي گردد [۵ و۶]. نانوذرات طلا همچنين به عنوان داربست (Scafold) و فرونشاننده هاي quenchers نشر فلورسانس در تشخيص همگن اسيدهاي نوکلئيک عمل مي کنند [۱]. قطعات اليگونوکلئوتيد به يک ترکيب داراي نشر فلورسانس (فلوروفور) متصل مي شوند. سپس اين رشته ها به نانوذرات طلا متصل مي گردند، به طوري که به صورت تک زنجيره به ذره طلا نزديک شده و نشر نداشته باشند. پس از اينکه اين ذره در محلول حاوي DNA هدف قرار گرفت، در صورت تشکيل هيبريد، دو ماده فلوروفور از يکديگر فاصله گرفته، نشر فلورسانس قابل مشاهده و آناليز مي شود.

تشخيص الکتريکي مولکول هاي زيستي با استفاده از نانوذرات طلا

يکي از روش هاي ساده شناسايي DNA هدف، تشخيص الکتريکي است. در اين روش پروب هاي DNA روي صفحاتي با اندازه ميکرون (chip) در بين دو الکترود، تثبيت مي گردد. اين پروب ها طوري طراحي مي شود که مکمل نيمي از DNA هدف باشد. همچنين طراحي پروب هاي نانوطلا به گونه اي است که اليگونوکلئوتيد آن مکمل نيمي ديگر از DNA هدف باشد. هيبريد شدن DNA هدف با پروب هاي نانوطلا و پروب تثبيت شده بر روي سطح، باعث مي شود که نانوذرات طلا در حدفاصل بين دو الکترود قرار گيرند. با افزودن نقره، کمپلکس تشکيل شده بين دو الکترود، فلز نقره را به داخل کشيده و پلي بين دو الکترود ايجاد مي شود. از تغيير جريان حاصل مي توان براي تشخيص حضور DNA هدف، استفاده کرد. دقت اين روش در حد ۵۰۰ فمتو است و از آن در سنجش هاي ايمني نيز استفاده مي گردد [ ۵ و۹].

تشخيص مولکول هاي زيستي با استفاده از خواص الکتروشيميايي نانوذرات طلا

خاصيت احياکنندگي نانوذرات طلا باعث شده است که از آنها به عنوان نشان هاي الکتروشيميايي در تشخيص اسيد نوکلئيک استفاده گردد. هيبريد شدن DNA هدف روي الکترود تثبيت شده با پروب هاي نانوطلا يک موج اکسايش طلا در حدود ۲۷/۱ ولت ايجاد مي کند. تشخيص حضور يک جهش منفرد يا پلي مورفيسم تک بازي (SNP)، همچنين شناسايي بازهاي درگير، با استفاده از نوکلئوتيدهاي نشاندار با نانوذرات طلا امکان پذير مي گردد [۱ و ۵]. ابتدا اليگونوکلئوتيد مکمل با DNA هدف بر سطح الکترود تثبيت مي شود. آن گاه محلول بيولوژيک حاوي DNA هدف به آن اضافه و هيبريد تشکيل مي شود. اگر نمونه حاوي DNA داراي حتي يک جهش نيز باشد، چون تشکيل پيوند هيدروژني در آن ناحيه صورت نمي گيرد، در ناحيه جهش، باز (ها) آزاد است. حال ، نانوذرات طلاي متصل به تک تک نوکلئوتيدها، مرحله به مرحله به اين نمونه ، افزوده مي شود. در صورت اتصال نوکلئوتيد متصل به نانوذره طلا به باز مکمل (که نشانگر وجود جهش در DNA هدف است) ، موج اکسايش طلا به طريق الکتروشيميايي قابل مشاهده و اندازه گيري است.

● برهنه سازي الکتروشيميايي (Stripping voltametry)

يک پروتکل اندازه گيري الکتروشيميايي حساس است که در اندازه گيري آثار عناصر فلزي در مايعات زيستي (خون، ادرار، بزاق)، بافت ها (دندان و مو)، فراورده هاي غذايي (نوشابه ها وآب) و نمونه هاي زيستي (آب دريا و رودها) کاربرد دارد. آناليزهاي بر پايه برهنه سازي الکتروشيميايي از دو مرحله پيش تغليظ، سپس برهنه سازي تشکيل شده است. در مرحله پيش تغليظ، نمونه محلول در حجم کوچکي از الکترود قرار مي گيرد که در حقيقت براي بررسي محلول هاي tracer به کار مي رود. در محلول پيش تغليظ Electrodeposition انجام مي شود که آناليت با انجام واکنش از محلول به داخل الکترود تغليظ مي شود و پس از اين مرحله، مرحله برهنه سازي با استفاده از روش ولتامتري انجام مي شود که طي آن آناليت تغليظ شده با انجام واکنش عکس مجدداً حل و اندازه گيري مي شود. به دليل تغليظ نمونه با فاکتور صد تا هزار برابر در الکترود، جريان اندازه گيري شده کمتر تحت تأثير جريان خازني يا جريان باقي مانده ناخالصي قرار مي گيرد. تقويت سيگنال، با استفاده از سوارکردن چندين نانوذره طلا، سپس نانوذرات نقره بر روي يک بستر پليمري به دست مي آيد. نانوذرات بعداً مي توانند به طور آنزيمي حل و به وسيله برهنه سازي الکتروشيميايي اندازه گيري شوند. از اين روش در تشخيص پروتئين و DNA استفاده مي گردد[۱ و ۵]. ابتدا يک آنتي بادي پيگردي روي يک ذره مغناطيسي قرار مي گيرد که به آنتي ژن هدف مي چسبد. آنتي بادي تشخيصي که روي نانوذره طلا سوار شده است اضافه مي شود، سپس نانوذره نقره افزوده مي شود. نانوذره طلا باعث احياي نانوذره نقره مي گردد. کمپلکس نانوذرات و Ag-Ab روي يک مگنت قرار گرفته و نانوذرات روي الکترودها تغليظ مي شوند. با اعمال پتانسيل، نانوذرات رسوب کرده جدا شده و به روش برهنه سازي الکتروشيميايي تشخيص و اندازه گيري مي شوند که تغيير جريان با غلظت نمونه برابر است.

● نقاط يا ذرات کوانتومي

نانوکريستال هاي مواد نيمه رسانا از قبيل سلنيد و کادميم، نانوابزار ديگري براي تشخيص آزمايشگاهي محسوب مي شود. اين کريستال هاي نيمه رسانا به عنوان منابع نور مولکولي عمل مي کنند و خصوصيات آنها به اندازه و شکل شان وابسته است. به محض اتصال يک آنتي بادي يا ديگر مواد تثبيت شده روي ذرات کوانتومي به مولکول هدف مورد نظر، نقاط کوانتومي شبيه beacon در اثر عمل اتصال، نور ساطع مي کنند. امروزه ذرات کوانتومي به دلايلي از قبيل نشر وابسته به اندازه ذره، درخشان تر بودن، تجزيه نشدن در برابر نور، تهييج همزمان چندين رنگ، تهييج ساده و حساسيت بالا مورد توجه قرار گرفته اند [۱۰ و ۱۱].

▪ توليد پروب هاي نقاط کوانتومي

سنتز: اين نقاط يا ذرات عمدتاً از صدها تا هزاران اتم عناصر گروه دو و شش جدول تناوبي (مثل CdTe وCdSe) و يا عناصر گروه سه و پنج (مثل InP و InAs) به صورت دوفازي يا سه فازي تهيه مي گردند که اين سيستم دوعنصري موجب ايجاد حالت نيمه رسانايي اين ترکيبات مي شود. ذرات کوانتومي از يک هسته (core) نيمه رساناي فلورسانس (مثل CdSe، CdTe، InP و يا InAs) و يک پوسته ظريف از يک ماده با باند انرژي بيشتر (مثل CdS، ZnS و يا ZnSe) تشکيل شده اند. اين پوسته باعث پايداري هسته در برابر نور شده، از خاموشي سطحي تهييجات جلوگيري مي کند و در نتيجه بازدهي کوانتوم را افزايش مي دهد [۱۰ و ۱۱]. حلال هاي آلي از قبيل تري- ان- اکتيل فسفين (TOPO ) و هيدروکسيل آمين جهت حفظ خصوصيات نوري ذرات کوانتومي و محافظت هسته از محيط اطراف به عنوان پوشش (cap) به کار مي روند. ترکيباتي مثل پلي اتيلن گليکول (PEG) يا گروه هاي کربوکسيلات باعث حل شوندگي اين ترکيبات مي گردند. مرحله آخر توليد اين ذرات، مزدوج کردن (کنژوگاسيون) آنها به ليگاندهاي بيولوژيک از قبيل پپتيدها و اوليگونوکلئوتيدها براي اتصال به ترکيبات هدف است که اين کنژوگاسيون مي تواند به اشکال مختلف از جمله اتصال کوالاني، اتصال قطعه آنتي بادي به ذرات کوانتومي از طريق آمين سولفيدريل، کنژوگاسيون آنتي بادي ها به ذرات کوانتومي از طريق پروتئين آداپتور و اتصال پپتيدهاي منتهي به هيستيدين و پروتئين ها به ذرات کوانتومي حاوي Ni-NTA باشد[۱۰ ].

لازم به توضيح است که ذرات کوانتومي زماني نور را جذب مي کنند که انرژي برانگيختن بيشتر ازانرژي Bandgap باشد. در طول اين فرايند الکترون ها از لايه ظرفيت به لايه هدايت منتقل مي شوند. نشر وابسته به ذرات کوانتومي به شيوه on-off عمل مي کند که وابسته به قدرت برانگيختگي است و اين پديده احتمالاً از فوتويونيزاسيون و خنثي شدن بار نانوکريستال ها ناشي مي شود[۱۱].

نانوذرات کوانتومي به دلايل مذکور کاربردهاي وسيعي پيدا کرده اند که از جمله اين کاربردها مي توان به موارد زير اشاره کرد[۳]: Immunohistochemistry، تشخيص و تعيين ژنومي، تشخيص مارکرهاي زيستي، تشخيص اوليه سرطان، تشخيص ميکروارگانيسم هاي عفوني مثل مالاريا و HIV، سنجش هاي خون کامل، تشخيص حساس RNA ويروسي در حد صد کپي، سنجش هاي ايمني و تصويرسازي از بافت زنده و... .

تشخيص نوري مولکول ها به وسيله ذرات کوانتومي

ذرات کوانتومي به دليل داشتن ضريب جذب مولي بالا بسيار درخشان تر از ساير مولکول هاي فلوروفور هستند، همچنين به دليل داشتن پايداري بيشتر در مقابل نور، طيف جذبي وسيع و نشري باريک، کانديداي خوبي جهت تشخيص مولکول ها در شرايط in vivo محسوب مي شوند. از اين خصوصيات نوري ذرات کوانتومي در شرايط in vivo براي تشخيص گيرنده هاي سطح سلولي، اجزاي اسکلت سلولي و آنتي ژن هاي هسته اي در نمونه هاي مختلف شامل سلول هاي زنده، سلول هاي تثبيت شده و برش هاي بافتي استفاده مي شود[۱و۳ و۱۰و۱۱و۱۲].[ ۱].

تشخيص مولکولي بر پايه خصوصيات الکتروشيميايي ذرات کوانتومي

ذرات کوانتومي داراي خصوصيات احياکنندگي هستند. از ذرات کوانتومي با پتانسيل هاي اکسيداسيون مختلف جهت تشخيص همزمان چندين مولکول هدف استفاده مي گردد[۱,۱۱].

نانوذرات مغناطيسي

پروب هاي نانوذرات مغناطيسي يک کلاس جديد از عوامل کنتراست و پيگردي (tracking) جهت تصويرسازي پزشکي هستند [ ۱۳و۱۴]. ساختمان اين ذرات شامل يک هسته (حاوي ترکيباتي مثل اکسيد آهن اَبَرپارامغناطيس (SPIO)، نيکل و يا کبالت) بوده که امروزه بيشتر از SPIOs به دليل نداشتن خاصيت سمي استفاده مي شود. در ساختمان اين نانوذرات پوششي (coating) از دکستران يا پلي اتيلن گليکول نيز وجود دارد که از تجمع (aggregation) اين نانوذرات جلوگيري و باعث حل شوندگي آنها در آب و آماده شدنشان براي کونژوگه شدن مي شود. نانوذرات با SPIOs، بنا به دلايلي از جمله غير سمي بودن، نداشتن خاصيت ايمني، اندازه کوچک، خاصيت مغناطيسي بالا، قابليت تنظيم براي ارگان هاي هدف ويژه با تغيير در اندازه، ضخامت پوسته، شيمي سطحي و ليگاند هدف بيشتر استفاده مي شوند. در کاربردهاي in vivo نانوذرات آهن اکسيد مگميت و مگنيت به عنوان عوامل کنتراست در تصويرسازي هاي MRI و NMR استفاده مي شود[۱۳] اين ترکيبات تصوير حاصل از MRI و NMR بافت هدف را در نتيجه به هم زدنRelaxation Time آب اطراف تيره تر از ساير قسمت ها مي کنند و در شرايط in vivo بافت هايي مثل کبد، طحال، مغز استخوان و گره هاي لنفاوي که حاوي ماکروفاژ بيشتري هستند عوامل کنتراست مغناطيسي را بيشتر به دام مي اندازند و از اين خاصيت در داخل بدن براي پيگيري بيماري هاي اين اعضا، به خصوص موارد التهابي به صورت فرايندهاي فيزيولوژيک استفاده مي کنند. چون در بافت هاي سرطاني، اين فرايندهاي فيزيولوژيک ماکروفاژها را جذب نمي کنند پس در NMR رنگ درخشانتري را نشان مي دهند

[۱۴]. به منظور افزايش ويژگي پروب هاي نانوذرات مغناطيسي به بافت هدف، ليگاندهاي خاص مولکول يا بافت هدف همراه با يکسري عوامل در سطحشان که به آنها اجازه عبور از سلولها را مي دهند طراحي مي گردند[ ۱و۱۴]. از نانوذرات مغناطيسي در ايمنواسي ها نيز استفاده مي شود[ ۱۳و۱۴].

Magnetorelaxometry، روشي است براي سنجش که ويسکوزيسته مغناطيسي يا Relaxation حرکت مغناطيسي يک سيستم نانوذره مغناطيسي را پس از خاموش کردن ميدان مغناطيسي اندازه گيري مي کند. در اين سنجش ها آنتي ژن هاي هدف در سوسپانسيوني از آنتي بادي نشاندار با مگنت مخلوط مي گردند و با اعمال يک ميدان مغناطيسي، ذرات نانو خاصيت مغناطيسي خالص پيدا کرده که با خاموش کردن ميدان مغناطيسي،Relaxation پيدا مي کنند. تشخيص اتصال پروب به مولکول هدف با استفاده از تمايز فرايندهايRelaxation به دست مي آيد؛ نانوذرات غير متصل سريعاً چرخش براوني ( Brawnian) پيدا مي کنند، در حالي که نانوذرات متصل به مولکول هدف به آهستگي دچار Relaxation Neel شده و يک حرکت مغناطيسي ايجاد مي نمايند که آشکارساز (Dtector) آن را ثبت مي گردد. اين روش علاوه بر امکان پذير ساختن توانايي تشخيص و تمايز نشانگرهاي متصل و غير متصل به مولکول هدف نياز به جداسازي نمونه را نيز بر طرف ساخته و در نتيجه اجازه تشخيص همگن ماده را مي دهد [۱۳و۱۵].

نانوذرات سيليکا

نانو ذرات سيليکا؛ ذرات رنگي در اندازه هاي دو تا ۲۰۰ نانومتر هستند و ساختمانشان از تشکيل تعداد زيادي مولکول هاي رنگي در داخل يک ماتريکس سيليکا است. سيگنال فلورسانس اين ذرات ده هزار بار قوي تر از فلوروفورهاي معدني است و به خاطر نشر و درخشندگي زيادي که دارند کانديداي خوبي براي آناليزهاي حساس به شمار مي روند؛ به طوري که نياز به آمپلي فيکاسيون قبلي نمونه را بر طرف مي کنند. نانوذرات سيليکا علاوه برآناليزهاي حساس، در تصويرسازي مولکولي و تشخيص همزمان چندين مولکول هدف با استفاده از مولکول هاي رنگي با اندازه هاي مختلف (و در نتيجه رنگ هاي مختلف) کاربرد دارند. پايداري و چگالي بالاي سيليکا ، جداسازي سانتريفوژي، تغييرات سطحي و ديگر فرايندهاي آناليز را راحت تر کرده است. از مزاياي ديگر اين ذرات، هيدروفوبيک بودن ساختمان آنهاست که باعث محافظت از حمله هاي ميکروبي، تورم و يا تغيير منافذ آنها در اثر تغيير pH مي شود[۱۶]. از خاصيت فلورسنتي بالاي نانوسيليکا براي تشخيص ميکروارگانيسم ها و همچنين DNA و پروتئين در زمان سريع با حساسيت بالا استفاده مي گردد[۱۶و۱۷]. اين ذرات به دليل داشتن مولکول هاي رنگي بيشتر در داخل ماتريکس سيليکا، سيگنال هيبريد خيلي قوي نسبت به نانوذرات قبلي مورد اشاره شده ايجاد مي کنند[۱۶].

با استفاده از انواع مختلف رنگ هاي داخل ماتريکس که داراي غلظت هاي مختلف هستند، مي توان نانوذرات بارکدينگ Substrate) -Barcoding) ايجاد کرد که مشخصات نوري ويژه اي دارند، اين نانوذرات قادر به شناسايي همزمان چندين مولکول زيستي را روي سطح سلول هدف هستند. [۱۶].

نانوذرات و آنتي بادي که با نسبت هاي مختلفي که دارند، به طور ويژه ميکروسفرهاي پوشيده با آنتي بادي ثانويه مربوطه را تشخيص مي دهند، در نتيجه به طور همزمان فرايندهاي تشخيص بين نانوذرات گنژوگه و مولکول هاي هدف مربوطه روي سطح سلول انجام مي شود. وقتي که مخلوط نانوذرات- سلول از يک فلوسايتومتر عبور داده مي شود هر کمپلکس نانوذرات- سلول فلورسانس ويژه اي را ايجاد مي کند که مشخصه نانوذرات متصل شده و در نتيجه نمونه به خصوصي در ايجاد يک موجي ويژه محسوب مي شود. از نانوذرات سيليکا به دليل داشتن خاصيت احياکنندگي زيادشان به عنوان نشان هاي ا


منابع :
----------------------
aftab.ir
۱-Natalia, C. T. and Zhiqiang, G. (۲۰۰۶) “Nanoparticles in biomolecular detection” Nanotoday ; ۱ (۱) : ۲۸-۳۷
۲-Salata, O. V. (۲۰۰۴) “Application of nanoparticles in biology and medicine” J. Nanobiotechnology; ۲ (۳
----------------------

کلمات کليدي :
----------------------
نانوذرات-تشخیص های بالینی مولکول های زیستی(DNA)- نانوذرات طلا-تشخیص DNA-برهنه سازی الکتروشیمیایی- نقاط یا ذرات کوانتومی- تولید پروب های نقاط کوانتومی-خصوصیات الکتروشیمیایی ذرات کوانتومی-نانوذرات مغناطیسی- نانوذرات سیلیکا-
----------------------

نام ثبت کننده مقاله : parvaz2006

اين مقاله 11742 بار مطالعه شده است



مقالات مرتبط

پروستات و بيماري هاي شايع آن

پروستات غده کوچکي است به اندازه گردو که در زير مثانه و در قسمت ابتدايي پيشابراه که آن را احاطه کرده و در جلوي راست روده قرار دارد. پيشابراه مجرايي است که ادرار را از مثانه به طرف خارج از بدن هدايت مي کند. پروس ... ادامه ...

مواد زايد نيتروژن دار آبزي دان؛ بيماري ه ...

به طور خلاصه آمونياک را مي توان اصلي ترين ماده زائد محلول ايجاد شده توسط ماهي ها و بي مهرگان دانست . آمونياک توسط ماهي ها توسط ادرار و همچنين از طريق آبشش ها دفع مي گردد . يکي ديگر از راه هاي ايجاد اين ماده در مخ ... ادامه ...

کشاورزي زيستي ـ بخش اول

● واژگان واژگان موردنياز به منظور تأمين مقاصد و اهداف کشاورزي زيستي عبارتند از: ▪ برچسب: از ديدگاه اقتصادي عبارتست از ارائه ي نام محصول، علائم تجاري و تصويري، با اشکال گوناگون اعلاميه، برچسب، لوح ي ... ادامه ...

کشاورزي زيستي ـ بخش دوم

● بررسي آبزي پروري زيستي در جهان از دهه ي ۱۹۷۰ توليدات آبزي پروري به طور متوسط سالانه ۹ درصد افزايش داشته که اين رقم با رشد ۳/۱ درصدي صيد و ۹/۲ درصدي توليد گوشت جانوران خشکي زي اختلاف قابل ملاحظه اي دارد. اما رشد آبزي ... ادامه ...

خواص انگور در درمان بيماري ها

1)خاصيت گرم دارد ، چاق کننده ، صاف کننده خون و مولد خون ، پوست انگور دير هضم و دانه آن سرد و خشک است 2)انگور براي درمان بيماري فشار خون ، روماتيسم ، نقرس ، مسموميت داخلي مفيد است و از ابتلاء سرطان جلوگيري مي کند.انگ ... ادامه ...

بررسي تاثير عناصر غذايي بر کاهش خسارت بي ...

● عامل بيماري : عامل بيماري قارچي است به نامGaeumanomyces graminis var tritici از رده آسکوميست ها و رسته DIAPORTHALES مي باشد که براي گندم تا حدودي اختصاصي است. ● علائم بيماري : بيشتر گياهان به آلودگي هاي خفيف ر ... ادامه ...

خلاصه اي از بيماري هاي شترمرغ

شترمرغ نيز مانند حيوانات ديگر در معرض بيماريها و عفونتهاي مختلفي ميباشد .جهت مديريت صحيح گله هاي شتر مرغ که از اهميت حياتي در اين صنعت برخوردار است بايستي به نکات ذيل توجه نمود . - حداکثر حصارکشي مطلوب جهت کاهش خطرات ... ادامه ...

طرز تشخيص زود هنگام بيماري هاي ژنتيکي

بيشتر زوج هايي که سابقه بيماري ژنتيکي در خانواده خود دارند از انتقال اين بيماري ها به فرزندان خود نگرانند... يکي از راه هايي که مي تواند در برخي از اين بيماري ها که ژن يا کروموزوم معيني مسوول ايجاد آن است، مانع انتقال ... ادامه ...

کاربرد ها و چالش هاي زيستي نانولوله هاي ...

يکي از پرکاربردترين ساختارهاي مورد بحث در فناوري نانو که به عرصه علوم زيستي وارد شده است، نانولوله هاي کربني هستند. اين نانوساختارها، به جهت بهره مندي از ويژگي هاي منحصربه فرد فيزيکي و شيميايي بالقوه، از توانايي هايي برا ... ادامه ...

بيماري : بيماري ريشه آرميلاريا ؛ پوسيدگي ...

معمولا يکي از مهمترين بيماري هاي درختان در مناطق معتدل جهان است . اين بيماري در جنگل هاي بومي ، جنگل هاي کاشته شده ، باغات ميوه ، تاکستان ها و فضاي سبز شهري ديده مي شود . همچنين ممکن است در گياهان غير چوبي ايجاد شود . اي ... ادامه ...

گروهبندی


groupاجتماعی
groupفرهنگی
groupمذهب و عرفان
groupصنایع
groupمعرفی شرکتها و ارگانها
groupاقتصادی
groupپزشکی
groupسلامتی و بیماریها
groupمدیریت
groupنرم افزار کامپیوتر
groupبرنامه نویسی
groupسخت افزار کامپیوتر
groupفن آوری اطلاعات
groupفن آوری نوین
groupبرق و الکترونیک
groupتاریخ
groupزندگینامه اشخاص
groupمعرفی مناطق
groupجغرافیا
groupشهر سازی
groupنقشه برداری
groupمعماری
groupعمران
groupمکانیک
groupکشاورزی
groupروانشناسی
groupموسیقی
groupاختر شناسی
groupهنر و ادبیات
groupشعر
groupکار , اشتغال و حرفه
groupنقد فیلم , نقد ادبی
groupتئاتر و سینما
groupآشپزی
groupورزش و بازیها
groupماوراء طبیعت
groupنمونه سوال درسی
groupمسافرت
groupطنز
groupسرگرمی
groupمطالب جالب
groupجملات و مطالب زیبا
groupگوناگون



تذکر بسیار مهم ::
طبق ماده 3 آیین نامه اجرایی ماده 7 قانون حمایت از مصرف کنندگان مسئولیت تبلیغ خلاف واقع بر عهده سفارش دهنده و سازنده آگهی است
قبل از استفاده از وبسایت باید صفحه قوانین و راهنما را به دقت مطالعه نمایید و استفاده از مطالب وبسایت به منزله این است که با تمام موارد ذکر شده موافقت کرده اید

صفحه راهنما صفحه قوانین
مسئولیت آگهی ها به عهده آگهی دهندگان می باشد. لطفآ در کسب اعتبار و اعتماد آگهی دهنده دقت کافی به عمل آوردید.جهت تماس با آگهی دهنده فقط از طریق اطلاعات تماس وی تماس حاصل فرمایید

 ثبت نام | تعرفه ها | تازه ها | قوانین | تماس با ما

NiazeMarkazi
Generated in 0.18seconds