عنوان پایان‌نامه
معرفی پروب فلورسنتی جدید برای زیست حسگرهای DNA نوری
- رشته تحصیلی
- شیمی تجزیه
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس علوم شماره ثبت: 6415;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 77471;کتابخانه پردیس علوم شماره ثبت: 6415;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 77471
- تاریخ دفاع
- ۲۷ بهمن ۱۳۹۴
- دانشجو
- مریم دارستانی فراهانی
- استاد راهنما
- محمدرضا گنجعلی, فرنوش فریدبد
- چکیده
- در این پژوهش، یک زیست‌حسگر DNA فلورسانسی جهت تعیین و اندازه‌گیری توالی DNA مربوط به ژن آدنوماتوز پلی پوسیس کولی (APC)، که ژن بازدارنده تشکیل تومور است، طراحی و ساخته شد. طراحی زیست‌حسگر با استفاده از لیگند‌های آلی سنتزی فلورسانس‌دار به عنوان فلوروفورهای جدید انجام شد. مکانیسم پاسخ زیست‌حسگر پیشنهادی بر پایه روش هیبریداسیون DNA می‌باشد و از تکنیک فلورسانس مولکولی به عنوان مبدل سیگنال استفاده شده است. به این منظور، مطالعات طیف سنجی فلورسانس مولکولی بر روی چندین لیگند آلی انجام شد. پس از انتخاب مولکول مناسب، به منظور بهتر نمودن حساسیت زیست‌حسگر، با توجه به تمایل شدید گوگرد به طلا و نسبت بالای سطح به حجم نانوذرات، فلوروفور موردنظر روی نانو ذرات طلا، تثبیت شد. سپس تک‌رشته DNA پروب (توالی مکمل ژن مورد نظر) به‌عنوان عنصر تشخیص دهنده به آن افزوده شد. مطالعات طیف سنجی زیرقرمز-تبدیل فوریه تثبیت فلوروفور روی نانو ذرات طلا و ایجاد پیوند هیدروژنی بین فلوروفور با بازهای ssDNA پروب را تأیید کرد. فلوروفور تثبیت شده روی نانو ذرات طلا، نشر فلورسانسی نسبتاً شدیدی در طول موج نشر nm 477 با طول موج تحریک nm 400 نشان می‌دهد. افزایش ssDNA پروب به آن، باعث کاهش و خاموشی نشر فلوروفور می‌گردد. افزودن تک‌رشته هدف به محلول باعث افزایش مجدد نشر فلورسانس می‌شود که این افزایش، پایه اندازه‌گیری زیست‌حسگر قرار می‌گیرد. حد تشخیص این زیست‌حسگر DNA فلورسانسی M 11-10×3/1 و گستره خطی غلظت مورد اندازه‌گیری M 9-10×1/1 - 10-10×3/3 به دست آمده است. این زیست‌حسگر DNA به صورت اختصاصی، تنها به رشته مکمل خود پاسخ می‌دهد و گزینش پذیری بالایی دارد. در نهایت، قابلیت استفاده این زیست‌حسگر DNA در نمونه حقیقی بررسی شد و نتایج نشان داد که می‌تواند با دقت قابل قبولی برای تشخیص DNA در نمونه پلاسمای انسان به کار رود.
- Abstract
- In this study, a fluorescent DNA biosensor was designed and fabricated to detect and measure DNA sequence of Adenomatous Polyposis Coli (APC), a tumor suppressor gene. Designing biosensor was done using synthetic organic ligands with fluorescent as new fluorophores. Response mechanism of suggested biosensor is based on DNA hybridization and molecular fluorescence technique is used as a signal transducer. For this purpose, the molecular fluorescence spectrometry studies was performed on several organic ligands. After selecting the appropriate molecule, to improve the sensitivity of the biosensor, the fluorophore was immobilized on gold nanoparticles. Then, complementary single-stranded DNA sequence of the gene (probe ssDNA), as recognition element, was added it. Fourier Transform-Infrared spectroscopy studies confirmed the immobilization fluorophore on gold nanoparticles and formation of hydrogen bonds between fluorophore with bases of probe ssDNA. Immobilized fluorophore, relatively strong fluorescence emission showed emission wavelength at 477 nm by exciting wavelength at 400 nm. Addition of probe ssDNA was caused decreasing and quenching fluorophore emission. Addition of target ssDNA to the solution enhanced the fluorescence emission that this enhancement is the base of determination in this DNA biosensor. The detection limit of fluorescent DNA biosensor and linear range of concentration was obtained 1.3 × 10-11 M and 3.3×10-10–1.1×10-9 M, respectively. This DNA biosensor, specifically, responds only to its complementary strand and it has high selectivity. Finally, usability of the DNA biosensor in real sample was investigated and the results showed that the DNA biosensor can be used for determining DNA in human plasma samples with acceptable accuracy.Key words: DNA biosensor, 4-((thiophen-2-yl) methyleneamino)-5-(1H-indol-3-yl)-4H-1,2,4-triazole-3-thiol, Gold nanoparticles, Fluorescence
