سنتز و مشخصه یابی نانوذرات کوانتوم دات پلاسمونیک جهت تهیه بیوسنسور نوری برای اندازه گیری بیومارکر میکرو آر ان ای 134

خلاصه فارسی

مقدمه و هدف: میکرو آر ان ای ها توالی های غیر کد کننده ای هستند که طول 18 تا 28 نوکلئوتیدی دارند. این مولکول های بیولوژیک در فرایند های سلولی نقش مهمی ایفا می کنند. بخصوص در میزان بیان پروتئین های بدن انسان و شکل گیری ساختار سلولی تاثیر به سزایی دارند. یک دسته از بیماری هایی که به شدت جوامع بشری را تحت تاثیر قرار داده بیماریهای روانی هستند. از میان بیماریهای روانی اختلال دو قطبی یکی از شایع ترین و ناتوان کننده ترین بیماریها محسوب می شود که تشخیص آن بیشتر بر مبنای علائم کلینیکال انجام می گیرد. اثبات شده است که میکرو ار ان ای 134 نقش کلیدی در شکل گیری این بیماری دارد و در فازهای مانیک غلظت آن در پلاسما به شدت افزایش می یابد. محققان از این میکرو ار ان ای به عنوان بیومارکر تشخیصی بهره می برند تا تشخیص دقیق تر و پیگیری درمان موفقیت آمیزتری داشته باشند. هدف از این پایان نامه نیز سنتز بیوسنسور میکرو ار ان ای 134 و ثبت سیگنال نوری در حضور miR-134 اسپایک شده به پلاسمای خون می باشد. روش ها ابتدا نانوذرات کوانتوم دات توسط روش آبی سنتز شد و پس از مشخصه یابی اطراف آن یک پوشش نازک طلا ایجاد گردید. پس از تهیه نانوذرات مذکور سایز، خصوصیات سطح ذره و طیف های جذب و نشری مورد مطالعه قرارگرفت و در نهایت در محیط بافری و محیط پلاسما اتصال هیبریدی نانوذرات پلاسمونیک با میکرو آر ان آی اسپایک شد و خصوصیات نوری آن مورد مطالعه قرار گرفت. یافته ها نانوذرات کوانتوم دات با سایز 3/2 نانو متر بدست آمد و پس از پوشش ضخامت آن به 6/7 نانومتر افزایش یافت این پوشش امکان متصل کردن بیومولکول ها بخصوص رشته دی ان ای را فراهم نمود. بهینه سازی های مختلفی برای تهیه بیوسنسور حاضر انجام گرفت و بیوسنسور تهیه شده با حد تشخیص بسیار پایین 150 پیکو گرم بر میلی لیتر در محدوده خطی مناسب در مدت زمان 21 دقیقه پاسخ مناسب و تکرار پذیر ایجاد کرد. بحث و نتیجه گیری این بیوسنسور در محیط سرمی تست گردید و توانست میکرو ار ان ای 134 موجود در سرم را تشخیص دهد به این معنی که میتواند از نمونه خونی که از بیماران مانیا گرفته می شود میکرو ار ان ای 134 را شناسایی کند و باعث تشخیص بیماری در زمان سریعتر شود.

عنوان انگليسی

Synthesis and characterization of plasmonic quantum dots for the development of MicroRNA-134 optical biosensors

خلاصه انگلیسی

Introduction and goal MicroRNAs are non-coding sequences that are 18 to 28 nucleotides in length. These biological molecules play an important role in cellular processes. In particular, they affect the expression of proteins in the human body and the formation of cellular structures. one of the diseases that severely affect human societies are mental illnesses. Bipolar disorder is one of the most common and debilitating diseases that is mostly diagnosed on the basis of clinical symptoms, MicroRNA 134 has been shown to play a key role in the formation of the disease and in the manic phases its concentration in plasma is strongly increased. Researchers are using this microRNA as a diagnostic biomarker to enable more accurate diagnosis and follow-up of treatment. The aim of this thesis is to synthesize microRNA 134 biosensor and record the optical signal in the presence of miR-134 spiked into the blood plasma. Methods The dot quantum nanoparticles were first synthesized by the aqueous method and a thin gold coating was formed after mapping around it. After preparing the aforementioned nanoparticles, the particle surface properties and absorption and emission spectra are studied. Finally, the hybrid bonding of plasmonic nanoparticles with microRNAs and its optical properties are studied in buffer and plasma environments. Findings The dot quantum nanoparticles were obtained at 3.2 nm and increased to 6.7 nm after coating, allowing the coating of biomolecules, especially DNA strands. Various optimizations were made for the present biosensor, and the biosensor with a very low detection limit of 150 pg / ml in the appropriate linear range was able to generate a suitable and repeatable response within 21 minutes. Discussion and conclusion The biosensor was tested in serum and was able to detect microRNA 134 present in the serum, meaning it could detect microRNA 134 from blood samples taken from mania patients and detect the disease in a faster time.

Document Downloads