تهیه آپتاحسگر الکتروشیمیایی جهت شناسایی راکتوپامین
Electrochemical aptasensor for detection of ractopamine
مجریان: ابوالقاسم جویبان , محمد حسن زاده محله
خلاصه روش اجرا: به منظور اندازه گیری داروی راکتوپامین در مقادیر بسیار کم (فمتومولار)، آپتاحسگر الکتریکی بسیار حساس طراحی و ساخته می شود. در ساخت این آپتاحسگر از استراتژی تقویت سیگنال استفاده می شود. بدین صورت که یک لایه نانو کامپوزیت زیست سازگار از نقاط کوانتومی گرافنی و نقاط کوانتومی گرافنی عامل دار شده با کیتوسان بر روی سطح الکترود کربن شیشه ای ترسیب می شوند. در ادامه یک لایه از نانو ذرات طلا بر روی سطح به روش الکتروشیمیایی ترسیب می گردد. عوامل مختلفی از جمله پتانسیل ترسیب بر مورفولوژی نانو ساختارهای طلا موثر است. با تغییر پتانسیل ترسیب، مورفولوژی های مختلف از نانو ساختارهای طلا سنتز شده و آپتامر راکتوپامین به عنوان پروب روی آن تثبیت می گردد. هم چنین از مقایسه ی نتایج حاصل از هر کدام از الکترودهای طلا با مورفولوژی متفاوت، بهینه ترین شرایط اندازه گیری به لحاظ محدوده ی خطی و حد تشخیص تعیین می گردد. در پایان کارایی آپتاحسگر ساخته شده برای تعیین مقادیر غلظتی راکتوپامین در نمونه پلاسما بررسی خواهد.
اطلاعات کلی طرح 
| مرحله جاری طرح | خاتمه قرارداد و اجرا |
| کد طرح | 60101 |
| عنوان فارسی طرح | تهیه آپتاحسگر الکتروشیمیایی جهت شناسایی راکتوپامین |
| عنوان لاتین طرح | Electrochemical aptasensor for detection of ractopamine |
| نوع طرح | طرح - پایان نامه |
| اولویت طرح | پیشگیری، تشخیص و مراقبت از مسمومیتها و سوء مصرف داروها |
| نوع مطالعه | مطالعات علوم پایه (Experimental) |
| تحقیق در نظام سلامت | بلی |
| آیا طرح پایاننامه دانشجویی است؟ | بله |
| مقطع پایان نامه | کارشناسی ارشد |
| مدت اجرا - ماه | 12 |
| نوآوری و ضرورت انجام تحقیق | با توجه به اینکه تاکنون هیچ مطالعه ای در خصوص تثبیت پایدار آپتامر اختصاصی داروی راکتوپامین بر روی نانو کامپوزیت (نقاط کوانتومی گرافنی، نقاط کوانتومی گرافنی عامل دار شده با کیتوسان، نانو ذرات طلا) انجام نشده است، لذا نوآوری عمده ی این طرح پژوهشی، تهیه ی آپتاحسگر فوق می باشد. هم چنین استفاده از لایه های زیست تخریب پذیر نقاط کوانتومی گرافنی، نقاط کوانتومی گرافنی عامل دار شده با کیتوسان، استفاده از آمینو اسید آرژینین به همراه نمک طلا جهت لایه نشانی طلا روی سطح الکترود علاوه بر افزایش رسانایی و در نتیجه سرعت انتقال الکترون و تقویت سیگنال، هیچ گونه سمیت سلولی از خود نشان نمی دهند. لایه نشانی ها تماما بصورت الکتروشیمیایی انجام گرفته اند و به عبارتی لایه ها روی سطح الکترود، الکتروپلیمریزه شده اند که از مزایای این روش می توان به سرعت بالای فرآیند، راندمان بالا در عین استفاده از مقادیر کم ماده و هم چنین یکنواختی سطح اشاره کرد. استفاده از روش کاملا الکتروشیمیایی جهت آماده سازی و اصلاح الکترود، باعث ایجاد سطح وسیع و بزرگی برای تثبیت آپتامر راکتو پامین می شود. |
| اهداف اختصاصی | 1- اصلاح سطح الکترود با رسوب نشانی الکتروشیمیایی نانوساختارهای طلا با مورفولوژی های مختلف -کنترل عامل موثر بر مورفولوژی نانو ساختار طلا به منظور دستیابی به سطحی از الکترود که قابلیت اتصال بیشترین تعداد آپتامر را دارد. -دستیابی به حد تشخیص فمتومولار -امکان استفاده از حسگر در نمونه ی بیولوژیکی (پلاسما) به منظور تشخیص مقدار راکتوپامین |
| چکیده انگلیسی طرح | aبه منظور اندازه گیری داروی راکتوپامین در مقادیر بسیار کم (فمتومولار)، آپتاحسگر الکتریکی بسیار حساس طراحی و ساخته می شود. در ساخت این آپتاحسگر از استراتژی تقویت سیگنال استفاده می شود. بدین صورت که یک لایه نانو کامپوزیت زیست سازگار از نقاط کوانتومی گرافنی و نقاط کوانتومی گرافنی عامل دار شده با کیتوسان بر روی سطح الکترود کربن شیشه ای ترسیب می شوند. در ادامه یک لایه از نانو ذرات طلا بر روی سطح به روش الکتروشیمیایی ترسیب می گردد. عوامل مختلفی از جمله پتانسیل ترسیب بر مورفولوژی نانو ساختارهای طلا موثر است. با تغییر پتانسیل ترسیب، مورفولوژی های مختلف از نانو ساختارهای طلا سنتز شده و آپتامر راکتوپامین به عنوان پروب روی آن تثبیت می گردد. هم چنین از مقایسه ی نتایج حاصل از هر کدام از الکترودهای طلا با مورفولوژی متفاوت، بهینه ترین شرایط اندازه گیری به لحاظ محدوده ی خطی و حد تشخیص تعیین می گردد. در پایان کارایی آپتاحسگر ساخته شده برای تعیین مقادیر غلظتی راکتوپامین در نمونه پلاسما بررسی خواهد. |
| کلمات کلیدی | نقاط کوانتومی گرافنی: صفحات گرافنی با ابعاد کتر از 30 نانومتر را گویند. الکتروشیمی: شاخه ای از علم شیمی است که در آن واکنش های شیمیایی که منجر به تولید جریان الکتریکی می شوند(انجام اکسایش و کاهش با مبادله الکترون و ایجاد جریان الکتریکی ناشی از این مبادله الکترونی) بررسی می شود. حد تشخیص: میزان کوچکترین غلظتی است که دارای دقت و تکرارپذیری ویژه ای در اندازه گیری است. ولتامتری چرخه ای: یکی از انواع روشهای اندازهگیری الکتروشیمیایی پتانسیودینامیک میباشد. در یک آزمایش ولتامتری چرخهای پتانسیل الکترود کارگر به صورت خطی با زمان تغییر میکند. آپتاحسگر: دسته خاصی از زیست حسگرهاست که در آن عنصر شناختی، یک آپتامر (توالی تک رشته ای و کوتاه از DNA یا RNA) است. |
| ذینفعان نتایج طرح | صنایع مرتبط با دام، مراکز آزمایشگاهی تعیین کیفیت و استاندارد گوشت دام، مراکز آزمایشگاهی کنترل دوپینگ |
اطلاعات مجری و همکاران
| نام و نامخانوادگی | سمت در طرح |
|---|---|
| ابوالقاسم جویبان | استاد راهنمای اول (آموزشی ) |
| محمد حسن زاده محله | استاد راهنما دوم (آموزشی ) |
| آرزو میرزایی آس | دانشجوی مالک پایان نامه |
اطلاعات تفضیلی
| حوزه خبر | خبر |
|---|---|
| رسانه ها و مردم | عنوان خبر داروی راکتوپامین با استفاده از نانوذرات و یک عامل بیولوژیک بصورت انتخابی اندازه گیری شدمتن خبر تشخیص سریع و دقیق داروی راکتوپامین در دامپزشکی و پزشکی حایز اهمیت می باشد. این دارو به عنوان یک عامل پروار کننده ی دام و طیور به کار رفته و در برخی کشورها به صورت غیر قانونی جهت افزایش بهره ی تولید گوشت مصرف می شود. هم چنین ورزشکاران در میادین ورزشی به علت افزایش سرعت تنفس و کاهش علایم مربوط به تنگی نفس از این دارو به عنوان عامل دوپینگ استفاده می نمایند. اندازه گیری این دارو در نمونه های گوشت، نمونه های خون، پلاسما یا ادرار انسان ها مهم می باشد. در این طرح تحقیقاتی با استفاده از نانو ذرات، یک عامل بیولوژیک اختصاصی و با کمک روش الکتروشیمیایی مقادیر کم این دارو اندازه گیری شد. |
| متخصصان و پژوهشگران | عنوان خبر داروی راکتوپامین با استفاده از نانوذرات و یک عامل بیولوژیک بصورت انتخابی اندازه گیری شدمتن خبر اندازه گیری اختصاصی داروی راکتوپامین در مقادیر بسیار اندک جهت جلوگیری از مصرف غیر قانونی این دارو در دام پروری و میادین ورزشی مهم می باشد. تشخیص و اندازه گیری اختصاصی این دارو نیاز به استفاده از عوامل تشخیص گر اختصاصی دارد. اخیرا، آپتامرها- توالی های کوتاه تک رشته ای از اسیدهای نوکلئیک- به عنوان عامل بیولوژیک و تشخیص گر اختصاصی به کار می رود. آپتامر مربوطه در محدوده ی وسیعی از دما و pH پایدار بوده و با داروی راکتوپامین برهمکنش اختصاصی و بسیار قوی دارد. هم چنین جهت اندازه گیری مقادیر بسیار کم از دارو، از نانو ذرات استفاده شد. این نانو ذرات باعث افزایش رسانایی در روش الکتروشیمیایی شده و باعث مطلوب تر شدن حد تشخیص حسگر شده است. |
| سیاستگذاران درمانی | عنوان خبر داروی راکتوپامین با استفاده از نانوذرات و یک عامل بیولوژیک بصورت انتخابی اندازه گیری شدمتن خبر راکتوپامین مصرف شده جهت پرورش دام، پس از مصرف گوشت وارد بدن انسان شده و یا راکتوپامین مصرفی توسط ورزشکاران در بدن انسان جریان پیدا کرده و منجر به آثار زیان باری می شود. از آثار سمی راکتوپامین بر بدن انسان می توان به تپش قلب،رعشه و لرزش اندام ها،ایجاد حالات عصبی و پریشانی اشاره کرد. بخاطر نگرانی ها و دغدغه های موجود در مورد سلامت انسان ها، مصرف راکتوپامین در خوراک دام در 160 کشور دنیا ممنوع اعلام شده است. هم چنین آژانس جهانی مبارزه با دوپینگ هم مصرف این دارو توسط ورزشکاران در میادین ورشی را ممنوع اعلام کرده است. طراحی روش های اندازه گیری دقیق، سریع و مقرون به صرفه در محیط های زیستی حایز اهمیت می باشد. در طرح تحقیقاتی حاضر، از عامل بیولوژیک و نانو ذرات سازگار با بدن انسان جهت اندازه گیری دقیق و سریع راکتوپامین در نمونه های زیستی با استفاده از روش الکتروشیمیایی استفاده شده است. از نقاط قوت حسگر طراحی شده می توان به حد تشخیص مناسب آن اشاره کرد. |
| سیاستگذاران پژوهشی | عنوان خبر داروی راکتوپامین با استفاده از نانوذرات و یک عامل بیولوژیک بصورت انتخابی اندازه گیری شدمتن خبر ترویج سوء استفاده از راکتوپامین در صنایع دام جهت پرورش دام با گوشت بیشتر و تاثیرات منفی و جبران ناپذیر آن در سلامت انسان ها، باعث افزایش اهمیت تامین ایمنی مواد غذایی و بررسی جدی و دقیق سطح راکتوپامین در محصولات دامی وارداتی شده است. از سوی دیگر، با توجه به مصرف غیر قانونی راکتوپامین توسط ورزشکاران در میادین ورزشی بزرگ و نتایج زیان بار آن بر سلامت ورزشکاران و عدم رعایت اصول اخلاقی در ورزش، مصرف آن یک تخلف به حساب آمده و ضرورت تعیین مقدار راکتوپامین در نمونه های زیستی ورزشکاران بیشتر آشکار می شود. در این پروژه، با استفاده از نانو ذرات زیست سازگار و آپتامر به عنوان یک عامل بیولوژیک و تشخیص گر اختصاصی و هم چنین با استفاده از روش الکتروشیمیایی، یک روش سریع، دقیق و مقرون به صرفه جهت اندازه گیری راکتوپامین ارایه شد. با توجه به حد تشخیص مناسب روش، می توان آن را بصورت کیت یا یک حسگر طراحی و پس از معتبرسازی جهت اندازه گیری راکتوپامین مورد استفاده قرار داد. |
| لینک (URL) مقاله انگلیسی مرتبط منتشر شده 1 |
