بررسی بسترهای عامل دار شده با استفاده از چارچوب های آلی فلزی(MOFs) و آپتامر (Aptamer) به عنوان پروب هایی با کارایی بالا در زمینه ایمنی مواد غذایی
Aptamer-functionalized metal organic frameworks as an emerging nanoprobe in the food safety field: Recent advances
مجریان: جعفر عزتی نژاد دولت آبادی
خلاصه روش اجرا: تجزیه و آنالیز مواد غذایی جهت ارزیابی خطرات و تضمین کیفیت مواد غذایی از اهمیت زیادی برخوردار است. لذا ابداع و توسعه روشی نوین و پیشرفته برای شناسایی سریع، دقیق و اختصاصی باقی ماندههای آلاینده های مختلف از مسایل مهم در بحث کیفیت و ایمنی مواد غذایی می باشد. چارچوب های فلزی-آلی (MOFs) به عنوان گروهی از نانومواد متخلخل کریستالی، به دلیل مزایای قابل توجه بسیار از جمله ساختارهایی در مقیاس نانو، مساحت سطح به حجم وسیع، اندازه منافذ قابل تنظیم، فعالیت کاتالیزوری متغیر، گروه های عاملی فراوان و پایداری شیمیایی بالا در زمینه طراحی حسگر زیستی با کارایی بالا حائز اهمیت می باشند. مخصوصا زمانی که MOF ها با مولکول های زیستی از جمله آپتامر ترکیب می شوند می توانند به عنوان پروب های تشخیصی با کارایی بالا برای آنالیزهای بیوشیمیایی، ایمنی مواد غذایی و حتی نظارت بر محیط استفاده شوند. در این کار هدف ارائه مروری نظامند بر مطالعات مربوط به حسگرهای الکتروشیمیایی مبتنی بر MOFs-آپتامر و کاربردهای آن در آنالیز مواد غذایی است. بدین ترتیب که در ابتدا، انواع روش های عامل دار کردن MOF ها با آپتامرها را در رابطه با ارائه بسترهای مناسب با کارایی بالا و مقاوم مورد بررسی قرار می دهیم. سپس، ارتباط بین نانوساختارهای MOF و انتقال الکترون و همچنین روش اصلاح سطح در طراحی بستر جهت بهبود شناسایی الکتروشیمیایی آلاینده های مختلف غذایی از جمله عوامل میکرواوگانیسم های پاتوژن و سموم آن ها ، فلزات سنگین ، آفت کش ها و باقی مانده آنتی بیوتیک ها توضیح داده خواهد شد. در نهایت، ادغام MOF های فعال شده با آپتامر در حسگرهای الکتروشیمیایی بر روی چیپ های میکروفیلیدی به همراه چالش های احتمالی مورد بحث قرار می گیرد.
اطلاعات کلی طرح 
| مرحله جاری طرح | خاتمه قرارداد و اجرا |
| کد طرح | 68639 |
| عنوان فارسی طرح | بررسی بسترهای عامل دار شده با استفاده از چارچوب های آلی فلزی(MOFs) و آپتامر (Aptamer) به عنوان پروب هایی با کارایی بالا در زمینه ایمنی مواد غذایی |
| عنوان لاتین طرح | Aptamer-functionalized metal organic frameworks as an emerging nanoprobe in the food safety field: Recent advances |
| نوع طرح | طرح تحقیقاتی |
| اولویت طرح | کنترل کیفیت مواد خوراکی و آشامیدنی |
| نوع مطالعه | مطالعات مروری |
| تحقیق در نظام سلامت | بلی |
| آیا طرح پایاننامه دانشجویی است؟ | خير |
| مقطع پایان نامه | دکتری تخصصی PhD |
| مدت اجرا - ماه | 6 |
| نوآوری و ضرورت انجام تحقیق | تهیه یک غذای ایمن با کیفیت مطلوب، برای تداوم بقای بشر و کیفیت زندگی او ضروری است. ماده غذایی نباید به واسطه وجود آلاینده های فیزیکی، بیولوژیکی و شیمیایی، سلامت مصرف کننده را با خطر مواجه کند. بروز بیماریها و بحرانهای متعدد غذایی همانند آلودگی محصولات کشاورزی با سموم فسفره و سنتتیک مثل دی اکسینها، انواع تقلبات رایج در مواد غذایی، باقیمانده سموم شیمیایی و میکروبی و غیره سبب شده است که موضوع سلامت محصولات غذایی به یکی از بزرگترین چالشهای بشر امروزی تبدیل بشود. بنابراین کنترل ایمنی و کیفیت غذا، حفظ ویژگی های مطلوب ماده غذایی در مراحل تولید، حمل و نقل، فرآوری، بسته بندی و توزیع امری لازم و ضروری است که این امر منجر به ارتقا رژیم های غذایی سالم، کاهش ضایعات اقتصادی و تشویق تجارت منطقه ای و بین المللی غذا می شود. در راستای مطالب گفته شده، ابداع و توسعه ابزارهایی حساس و کاربردی با عملکرد تجزیه ای بالا برای شناسایی، تعیین مقدار، کنترل و حذف خطرات ناشی از وجود مواد سمی امری لازم و ضروری به نظر میرسد. با توجه به اهمیت موضوع، بر آن شدیم تا مروری بر مطالعات مربوط به پیشرفت های اخیر حسگرهای الکتروشیمیایی مبتنی بر MOFs-آپتامر و کاربردهای آن در آنالیز مواد غذایی ارائه نمائیم |
| اهداف اختصاصی | بررسی روش های عامل دار کردن بستر های بر پایه نانوساختارهای MOF با آپتامرها -قابلیت نانوپروب های طراحی شده بر پایه MOFs و آپتامر جهت تشخیص در مقادیر بسیار پایین میکروارگانیسم ها، پاتوژن ها، توکسین ها و آفت کش ها در مواد غذایی مختلف -تعیین قابلیت اجرایی شدن نانوپروب های طراحی شده بر پایه MOFs و آپتامر بر روی چیپ های میکروفلوئیدیک |
| چکیده انگلیسی طرح | Food analysis is of great importance in monitoring food quality and safety for risk assessment regarding human health. Classical methods can meet the need for routine food analysis in laboratory. Nevertheless, serious food safety conditions urgently demand time-saving, rapid, portable, and low-cost analysis approaches even on-site. Metal-organic frameworks (MOFs) as a class of crystalline porous materials, has attracted immense attentions in biosensing owing to their striking merits, like the nanoscale framework construction, large surface area, adjustable pore size, variable catalytic activity, tailorable functional sites, and good chemical stability. Particularly when they are incorporated with aptamer functionalization, MOFs can be used to fabricate high efficiency signal probe for various applications ranging from biochemical analysis and food safety inspection, to environmental monitoring. Herein, the main focus of this review is to cover the recent advances of aptamer-functionalized MOFs-based electrochemical sensors and their food safety applications. We first highlight the general functionalization mechanisms of MOFs with aptamers, which offer a foundation for building of MOFs based aptasensors. Then, we discuss various strategies in designing of high-performance MOFs-based aptamer platform serve as either signal probes or signal probe carriers and their applications in food contaminants including pathogens/toxins, heavy metals, pesticides, and antibiotics residues. The integration of aptamer-functionalized MOFs on microfluidic devices following possible challenges and appealing prospects is also discussed at the end. |
| کلمات کلیدی | آپتامر، MOF، ایمنی مواد غذایی، نانوحسگر زیستی. |
| ذینفعان نتایج طرح |
اطلاعات مجری و همکاران
| نام و نامخانوادگی | سمت در طرح |
|---|---|
| منصور محمودپور | همکار اصلی |
| جعفر عزتی نژاد دولت آبادی | مجری اول (اصلی-هیات علمی) |
| زهرا کریم زاده | مجری دانشجویی(کمیته تحقیقات دانشجویی) |
| ابوالقاسم جویبان | همکار اصلی |
اطلاعات تفضیلی
| حوزه خبر | خبر |
|---|---|
| رسانه ها و مردم | عنوان خبر متن خبر |
| متخصصان و پژوهشگران | عنوان خبر زیست حسگر های عامل دار شده با استفاده از چارچوب های آلی فلزی و آپتامر به خوبی میتواند در زمینه شناسایی آلاینده های مواد غذایی مورد استفاده قرار گیرند.متن خبر از آنجایی که تهیه یک غذای ایمن با کیفیت مطلوب، برای تداوم بقای بشر و کیفیت زندگی او ضروری است، کنترل ایمنی و کیفیت غذا، حفظ ویژگی های مطلوب ماده غذایی در مراحل تولید، حمل و نقل، فرآوری، بسته بندی و توزیع جهت ارتقا رژیم های غذایی امری لازم و ضروری است. در این مطالعه نظام مند، مشاهده شد که انواع زیست حسگر های الکتروشیمیایی عامل دار شده با چارچوب های آلی فلزی و آپتامر میتوانند به عنوان ابزارهایی حساس و کاربردی با عملکرد تجزیه ای بالا برای شناسایی، تعیین مقدار تا مقادیر بسیار پایین ، کنترل و حذف خطرات ناشی از وجود مواد سمی مورد استفاده قرار گیرند. یافته ها حاکی از آن است که نانوپروب های طراحی شده بر پایه چارچوب های آلی فلزی و آپتامر قابلیت اجرایی شدن بر روی تراشه هایی با کانالهای میکرونی و حمل و کاربردهای عملی حسگر را دارند. |
| سیاستگذاران درمانی | عنوان خبر متن خبر |
| سیاستگذاران پژوهشی | عنوان خبر متن خبر |
| لینک (URL) مقاله انگلیسی مرتبط منتشر شده 1 |
