عنوان پایاننامه
ساخت بیوسنسورهای شانه ای امپدانس الکتریکی بر پایه نانو خارهای سیلیکونی برای بررسی بر هم کنش های سلولهای سرطانی با داروها
- رشته تحصیلی
- مهندسی برق-الکترونیک- تکنولوژی نیمه هادی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: E 3023;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 77218;کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: E 3023;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 77218
- تاریخ دفاع
- ۳۱ مرداد ۱۳۹۵
- دانشجو
- سمیه زنگنه
- استاد راهنما
- سیدشمس ا لدین مهاجرزاده, محمد عبدالاحد
- چکیده
- یکی از چالش‌های اساسی دنیای پزشکی امروز، تشخیص و درمان سرطان به عنوان یکی از بیماری‌های شایع می‌باشد. بررسی اثر دارو بر سلولهای سرطانی از جمله تحقیقات پرکاربرد در این زمینه است. از طرفی نانوساختارها به دلیل خواص منحصر به فردی که از خود نشان می‌دهند در علوم گوناگونی وارد شده‌اند که در این بین نانوساختارهای سیلیکونی به دلیل سازگاری روش‌های تولید با تکنولوژی نیمه‌هادی از اهمیت ویژه‌ای برخورداراند. خاصیت انتقال بار خوب نانوخارهای سیلیکونی ما را بر آن داشت که با استفاده از این ویژگی، رفتار الکتروشیمی این نانوساختار را در رویارویی با سلولهای سرطانی و نیز اثر دارو بر آن بررسی نماییم. در این پایاننامه ساخت نانوخارهای سیلیکونی و کاربرد آن در سنسورهای بیولوژیکی مورد بررسی قرار می‌گیرد. نانوخارهای سیلیکونی به علت راحتی پروسه ساخت، دوپ‌پذیری الکتریکی و برقراری اتصالات نانومتری با سلولهای مورد بررسی (سالم یا سرطانی) یکی از گزینه‌های مطمئن در راستای تشخیص سرطان می باشند. پس از مروری بر نانوخارهای سیلیکونی و روش‌های ایجاد آن در فصل اول، در فصل دوم به معرفی روش استفاده شده در آزمایشگاه لایه نازک و پارامترهای مؤثر در آن می‌پردازیم. در فصل سه با استفاده از خاصیت انتقال بار خوب نانوخارها، اثر دو داروی پکلیتکسل و مبندازول را با غلظت‌های مختلف بررسی می‌کنیم. با انجام تست الکتروشیمی و بررسی نموارهای CV و DPV و نیز انجام آنالیزهای فلوسایتومتری، کانفوکال، میکروسکوپ نیروی اتمی و نیز میکروسکوپ الکترونی روبشی تغییرات سلول‌ها را با اعمال دارو در زمان‌های مختلف بررسی می‌کنیم. در فصل چهارم از نانوخارهای سیلیکونی برای تقویت سیگنال‌گیری در دهانه‌ی کانال‌هایی استفاده می‌شود که CTCها را از WBCها و RBCهای موجود در خون به دو روش مکانیکی و الکتریکی متمایز می‌کند. با توجه به اندازه‌ی کوچک RBCهای خون، این سلول‌ها در مرحله‌ی اول از کانال‌ها عبور کرده و از افزاره خارج می‌شوند. WBCهایی که اندازه‌ی آن‌ها از اندازه‌ی دهانه‌ی کانال بزرگتر است، به دام افتاده و با خواندن مقدار امپدانس دو سر کانال آن‌ها را از CTCهای موجود در نمونه‌ی آزمایش تشخیص می‌دهیم.
- Abstract
- One of the most interested molecular research in the field of cancer detection is the mechanism of drug effect on cancer cells. Translating molecular evidence into electrochemical profiles would open new opportunities in cancer research. In this manner, applying nanostructures with anomalous physical and chemical properties as well as biocompatibility would be a suitable choice for the cell based electrochemical sensing. Silicon based nanostructure are the most interested nanomaterials used in electrochemical biosensors because of their compatibility with electronic fabrication process and well engineering in size and electrical properties. Here we apply silicon nanograss (SiNG) probing electrodes on silicon wafer to electrochemically diagnose the effect of anticancer drugs on breast tumor cells. Paclitaxel (PTX) and mebendazole (MBZ) drugs have been used as polymerizing and depolymerizing agents of microtubules. Moreover, we use silicon nanograss for electrical connection enhancement in order to diagnose CTCs from WBCs and RBCs in blood sample based on electrical and mechanichal properties of these cells. Due to the small size of RBCs, they pass through the microchannels and exit from the device. Those WBCs that have the same size of micochannels, can be distinguished from CTCs by analyzing electrical response of gold electrodes.
