عنوان پایان‌نامه
بر همکنش مستقیم نانو لوله های کربنی تحریک شده الکتریکی با سلولهای سرطانی و بررسی تاثیر آن بر تغییرات رشد و تقسیم سلولها
- رشته تحصیلی
- مهندسی برق- مهندسی پزشکی - بیوالکتریک
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: E 3000;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 76372;کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: E 3000;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 76372
- تاریخ دفاع
- ۱۶ شهریور ۱۳۹۵
- دانشجو
- سعید رفیع زاده تفتی
- استاد راهنما
- فریبا بهرامی بوده لالو, محمد عبدالاحد
- چکیده
- در این نوشتار به گزارش پژوهشی می پردازیم که سعی دارد با استفاده از نانوتیوب های کربنی تحریک شده کمکی به تشخیص زودهنگام و درمان سرطان کند. در این راستا در ابتدا سنسور امپدانسی ای بر پایه نانوتیوب های کربنی طراحی شده که قادر است به طور همزمان تحریک الکترومغناطیسی را به سلول ها منتقل کرده و اثرات آن را به وسیله سیگنال امپدانسی حس کند. نتایج الکتریکی سنسور ها را به وسیله آنالیز های بیولوژیک نظیر MTT و تصاویر فلورسنت تایید و بازآزمایی کرده ایم. نتایج حاکی از این است که موج با شدت بالا تاثیر مخرب زیادی بر سلول های بر نانوتیوب های کربنی دارد. در حالی که بر سنسور های بدون نانوتیوب و یا با تحریک های شدت پایین، اثر مخرب دیده نمی شود. لذا مکانیزمی بر پایه نقش کلیدی نانتیوب های کربنی در تجمع بار در نوک خود بر اثر امواج الکترومغناطیس و انتقال این بی تعادلی به سلول ها پیشنهاد شده که پژوهش های موجود در ادبیات تحقیق هم آن را حمایت می کنند. ایجاد این اختلال در رشد و تقسیم سلول ها ما را بر آن داشت تا با طراحی آزمایش هایی به بررسی اثر تجمع بار بر مهاجرت و حرکت سلول ها بپردازیم. به این منظور سطوح هم ارتفاعی از نانوتیوب های کربنی و ویفر سیلیکونی ساخته شده و آزمایش قبلی را تکرار کرده ایم. مشهاده شده که سلول های سرطانی سینه تمایل زیادی به سمت سطوح حاوی نانوتیوب نشان می دهند. برای مطمئن شدن از این مکانیزم، به سراغ طراحی الکترود هایی از همان نوع هم سطح و این بار، باردار کردن آنها به وسیله تحریک منبع جریان مستقیم رفتیم. مشاهده کردیم که سلول های سرطانی تمایل بسیاری به سطوح حاوی بار دارند در حالی که سلول های سالم مهاجرت و تحرک کمتری در اثر بار از خود نشان می دهند. این یافته کاربرد زیادی در زمینه تشخیص سلول های سرطانی دارد. اما قبل از ارائه نتایج پژوهش، در ابتدا و در فصل 1 برای روشن تر شدن مکانیزم های حیاتی مورد بحث به بررسی ساختار های سلولی و پدیده سرطان خواهیم پرداخت. در ادامه و در فصل 2 به بررسی پژوهش های سلولی می پردازیم که از نانو ساختار ها و امواج بهره جسته اند. در نهایت در دو بخش آخر نیز گزارشی از روش های ساخت، آزمایش و نتایج بدست آمده در این پژوهش ارائه می شود. در پایان هر فصل پیشنهاداتی در باب کاربرد تراشه های ساخته شده نیز ارائه شده است.
- Abstract
- A highly sensitive impedimetric bio-chip based on vertically aligned multiwall carbon nanotubes (VAMWCNTs), was applied in direct interaction with lung cancer cells. Our tool provided both inducing and monitoring the bioelectrical changes in the cells initiated by electromagnetic (EM) wave stimulation. EM wave of 940 MHz frequency with different intensities was used. Here, wave ablation might accumulate electrical charge on the tips of nanotubes penetrated into cell’s membrane. The charge might induce ionic exchanges into the cell and cause alterations in electrical states of the membrane. Transmembrane electrostatic/dynamic states would be strongly affected due to such exchanges. Our novel modality was that, the cells’ vitality changes caused by charge inductions were electrically detected with the same nanotubes in the architecture of electrodes for impedance measurement. The responses of the sensor were confirmed by electron and florescent microscopy images as well as biological assays. Afterwards, effects of electrostatic charges on CNT tips on cellular migration have been investigated. In separate tests on iso-height edged surfaces, tendency of healthy and cancer cells to electrostatic charges accumulated on CNT’s seemed to be different. These results are widely applicable in cancer diagnosis.
