موسسه پلکان | کلینیک تخصصی مالکیت فکری(ثبت اختراع وبرند)

موفقیت مبتکران و پژوهشگران ایرانی در ساخت نسل جدید نانوپروب‌های DNA | موسسه پلکان

 

موفقیت مبتکران و پژوهشگران ایرانی در ساخت نسل جدید نانوپروب‌های DNA

 

http://pellekan.ir/Uploads/Image/مبتکران نسل جدید نانوپروب‌های دی ان ای را ساختند .jpg

نسل جدید نانو پروب‌های ‏DNA‏ برای‌شناسایی عوامل بیماری‌زا به دست مبتکران پژوهشگران دانشگاه تربیت مدرس ساخته شد.

 

 

 

 

 

نسل جدید نانو پروب‌های ‏DNA‏ برای‌شناسایی عوامل بیماری‌زا به دست مبتکرانو پژوهشگران دانشگاه تربیت مدرس ساخته شد. ‏از مدل طراحی شده می‌توان برای‌شناسایی انواع عوامل بیمارزا اعم از تشخیص و درمان سریع سرطان، مطالعه بنیادی برای ‏ژنتیک،‌ شناسایی انواع باکتری‌ها و ویروس‌های خطرناک انسانی، حیوانی، گیاهی و مواد غذایی در بیمارستان‌ها و کلینیک‌های ‏تشخیصی و حوزه بیوتروریسم که نیاز به تشخیص سریع و آسان است، استفاده شود.‏


در روش‌های مرسوم قدیمی برای‌شناسایی باکتری ‏Pseudomonas syringae‏ از روش‌هایی بیوشیمیایی و سرولوژیکی ‏استفاده می‌شد. اما به دلیل محدودیت‌های این روش، از جمله هزینه و وقت زیاد، بعد یک مدت طولانی قادر به‌شناسایی تمام ‏گونه‌های این باکتری نبود و نتایج منفی زیادی را شامل می‌شد. از طرفی در طول چند سال گذشته، روش‌های مولکولی، عمدتا بر ‏اساس روش ‏PCR‏ است که بعد از استخراج اسیدهای نوکلئیک از نمونه‌ها، نانوبیوحسگرها با تغییر بازهای اولیگونکلئوتید و تولید ‏سیگنال‌های الکتریکی مفید برای تشخیص سریع، آسان و ارزان در پاتوژن‌های انسانی، حیوانی و گیاهی، ضمن ‏سریع، کم حجم و ساده کردن تشخیص، امکان اتوماتیک کردن سیستم به صورت میکروتراشه‌ را نیز ایجاد می‌کنند. می‌توان از نانوذرات ‏طلا که خصوصیات فیزیکی و نوری خاصی بعد از متراکم شدن به‌وسیله‌ی ژنوم باکتری از خود نشان دهد، در هنگام ‏اتصال آن با اولیگو نوکلئوتید‌های خاص به عنوان‌شناساگر استفاده کرد.‏
 

شناسایی پروب‌های هوشمند متصل به نانو ذرات طلا از روی قطعه بزرگتر


در این تحقیقات نسل جدید نانو پروب‌های ‏DNA‏ برای‌شناسایی عوامل بیماری زایی معرفی شدند. اکبر واثقی فارغ ‏التحصیل رشته بیوتکنولوژی دانشگاه تربیت مدرس در این رابطه با این تحقیقات گفت: «ما در این پروژه سعی کردیم نوع ‏خاصی از پروب‌های نانویی را گسترش بدهیم. برای همین از نوعی باکتری گیاهی استفاده کردیم. هدف اصلی ما استفاده از ‏DNA‏ به عنوان بیوبارکد که برای تمام موجوادت و بیمارها دارای اختصاصیت خاصی است، استفاده کنیم.»‏

وی افزود: «ما در این تحقیقات از نوع خاصی از طراحی نانو پروب برای‌شناسایی هوشمند قطعه خاصی از ژنوم باکتری به عنوان مدلی برای ‏مصارف بیوتکنولوژی و درمانی استفاده کردیم. این نوع طراحی برای‌شناسایی جایگاه اختصاصی برای هیبریداسون از قطعه بزرگتر منحصر به‌ ‏فرد است. ما از این روش و مدل طراحی می‌توانیم برای‌شناسایی انواع عوامل بیمارزا اعم از تشخیص و درمان سریع سرطان، مطالعه بنیادی ‏برای ژنتیک،‌ شناسایی انواع باکتری‌ها و ویروس‌های خطرناک انسانی، حیوانی، گیاهی و مواد غذایی در بیمارستان‌ها و کلینیک‌های تشخیصی و ‏حوزه بیوتروریسم که نیاز به تشخیص سریع و آسان قبل ار اپیدمی شدن در کل منطقه و یا کشور است، استفاده کنیم.»‏

این تحقیقات در مراحل گوناگونی انجام پذیرفته است. در مرحله اول محققان این طرح به‌شناسایی ژن اختصاصی پرداخته‌اند که واثقی در اینباره ‏گفت: «بعد از آنالیز ژنوم باکتری و‌شناسایی ژن ‏hrcV‏ شروع به طراحی محل اتصال قطعات به عنوان بیوبارکدهای بیوکولوژیکی با ‏استفاده از نرم افزارهای بیوانفورماتیک کردیم و نقاط حفاظت شده خاصی را برای متراکم‌سازی و‌شناسایی جایگاه اختصاصی پروب‌های ‏DNA ‎متصل ‏به نانوذرات طلا با
 قطر 13 نانومتر‌شناسایی کردیم.»‏

در مرحله بعد این تحقیقات تکثیر قطعه ژن و هیبریداسیون صورت گرفت و با تکثیر قطعه به طول 440 باز، پروب‌های متصل به نانوذرات ‏طلا را به آن اضافه کرده و تغییر رنگ مشاهده گردید. این تغییر رنگ از قرمز به آبی نشان دهنده‌شناسایی وهیبریداسیون پروب‌های ‏DNA‏ ‏متصل به نانوذرات طلا با ژن تکثیر یافته است. وقتی پروب‌ها جایگاه خود را‌شناسایی کردند، بر اساس قوانین کوانتومی نانوذرات طلا تغییر ‏رنگ دادند که بدون هیچ دستگاه خاصی و به‌صورت چشمی قابل رؤیت است. این خصوصیت از مزایای این نانوذرات است.‏

واثقی افزود: «ما با استفاده از این نوع طراحی توانسیتم 24 از 26 پاتوار گونه باکتری ‏Pseudomonas syringae‏ را با اختصاصیت ‏بالای 95 درصد کمتر از یک روز و با حساسیت 15 نانو گرم‌شناسایی کنیم. این اختصاصیت و حساسیت قابل مقایسه با روش‌های دیگر ‏نیست.»‏

این روش بسیار ساده ودر عین حال دارای اختصایت و حساسیت بالا نسبت به روش‌های بیوشیمایی و مولکولی است. به‌طوری که با تکثیر ‏قطعات، تشخیص با اختصاصیت بالایی صورت می‌گیرد. در مقایسه با روش بیوشیمایی که با ‏تست‌های زیاد و گران قیمت صورت می‌گیرد اما بعد از صرف وقت زیاد قادر به‌شناسایی و تفکیک گونه‌ها با هم نبوده و تمام گونه‌ها را شامل ‏نمی‌گردد.‏

نتایج این کار تحقیقاتی که به دست اکبرواثقی، پروفسور مجید صادقی زاده، دکتر ناصر صفایی و با همکاری  بابک بخشی نژاد(دانشجوی ‏دکتری ژنتیک) به همرا دکتر افشین محسنی فر از دانشگاه تربیت مدرس تهران صورت گرفته است، در مجله ‏Sensors and ‎Actuators B: Chemical‏ (جلد 181، ماه می سال 2013) منتشر شده است. علاقمندان می‌توانند متن کامل مقاله را در صفحات 644 ‏الی 651 همین شماره مشاهده نمایند.‏

 

منبع : http://www.sciencedirect.com

 

نوشته شده توسط روابط عمومی پلکان در تاریخ چهارشنبه ۱۲ تير ۱۳۹۲
دیدگاه خود را بنویسید :
نام و نام خانوادگی :
پست الکترونیکی :
دیدگاه شما :