طراحی حسگر نوری مالون دی آلدهید (بیومارکر عمده در بیماریهای تنفسی) با استفاده از نانو پروب های نقره و ادغام آن در سیستم میکروفلوئید کاغذی
Designing a colorimetric chemosensor of malondialdehyde (a significant biomarker in respiratory diseases) using silver based Nano-probes and integrating with paper based microfluidic system
مجریان: محمد حسن زاده محله
خلاصه روش اجرا: در این مطالعه، نانوذرات نقره با مورفولوژی سیمی شکل (نانو وایر)، منشوری (نانوپریسم) و همچنین در ترکیب با سیترات سنتز خواهند شد. پس از تهیه پروب های شناساگر مورد نظر ، آنالیزهایی (همچون تصویربرداری میکروسکوپ الکترونی، اندازه گیری پتانسیل زتا و DLS ) به منظور تایید صحت ماده سنتز شده و ترکیب ماده سنتز شده با آنالیت هدف (مالون دی آلدئید ) انجام خواهد شد. در ادامه تست های رنگ سنجی برای شناسایی مالون دی آلدئید در محلول و بستر کاغذ میکروفلوئیدی (به عنوان یک روش کوچک سازی برای حسگر طراحی شده) انجام خواهد شد. کمی سازی حسگر نوری با استفاده از دستگاه یو وی انجام خواهد شد. در مرحله بعد، کارایی حسگر در نمونه های بازدمی به دست آمده از دستگاه EBC مورد ارزیابی قرار گرفته و همچنین اثر مداخله گری سایر گونه ها که ممکن است در نمونهای واقعی وجود داشته باشند ثبت خواهد شد. در نهایت تست های مربوط پایداری حسگر نوری طراحی شده انجام خواهد شد.
اطلاعات کلی طرح 
| مرحله جاری طرح | خاتمه قرارداد و اجرا |
| کد طرح | 71352 |
| عنوان فارسی طرح | طراحی حسگر نوری مالون دی آلدهید (بیومارکر عمده در بیماریهای تنفسی) با استفاده از نانو پروب های نقره و ادغام آن در سیستم میکروفلوئید کاغذی |
| عنوان لاتین طرح | Designing a colorimetric chemosensor of malondialdehyde (a significant biomarker in respiratory diseases) using silver based Nano-probes and integrating with paper based microfluidic system |
| نوع طرح | طرح تحقیقاتی |
| 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؟ | خير |
| مقطع پایان نامه | |
| مدت اجرا - ماه | 12 |
| نوآوری و ضرورت انجام تحقیق | پراکسیداسیون لیپیدی یک شاخص مهم فعالیت رادیکالهای آزاد در سیستمهای بیولوژیک است و در ایجاد بیماریهای مختلف مانند سرطان، بیماریهای قلبی و عروقی و کبدی مشارکت دارد. یکی از پیامدهای استرس اکسیداتیو کنترلنشده (عدم تعادل بین سطح آنتی اکسیدان ها و پراکسیدانها به سمت پراکسیدانها) آسیب سلولها، بافتها و اندامکها ناشی از آسیب اکسیداتیو است. مدت طولانی است که مشخص شده سطوح بالای رادیکالهای آزاد و گونههای فعال اکسیژن (ROS) میتواند آسیب به لیپیدها را تحمیل کند. پراکسیداسیون لیپیدی یا واکنش اکسیژن با لیپیدهای غیراشباع طیف گستردهای از محصولات اکسیداسیون را تولید میکند. محصولات اصلی اولیه پراکسیداسیون لیپیدی هیدروپروکسیدهای لیپیدی (LOOH) هستند. در بین بسیاری از آلدهیدهای مختلف که میتوان به عنوان محصولات ثانویه در طول پراکسیداسیون لیپیدی تولید شوند، مالون دی آلدهید، به طور گسترده مورد مطالعه قرار گرفته است. به نظر میرسد که مالون دی آلدئید بیشترین محصول جهشزا در پراکسیداسیون لیپیدی است. مالون دی آلدئید بطور گسترده برای سالها به عنوان بیومارکر مناسب پراکسیداسیون لیپیدی به دلیل واکنش آسان با تیوباربیتوریکاسید (TBA) مورد استفاده قرار گرفته است. مالون دی آلدئید تشکیل شده میتواند به صورت آنزیماتیک متابولیزه و یا میتواند با پروتئینها و DNA سلول و بافت واکنش دهد و در نتیجه باعث تخریب بیوملکولها گردد. تاکنون تکنیکهای متنوعی از قبیل فلورسانس ، کروماتوگرافی مایع با عملکرد بالا با تشخیص آرایه دیود ، گاز کروماتوگرافی با طیف سنجی جرمی ، طیف سنجی ارتقا یافته سطحی رامان ، آشکارسازی رسانای الکتریکی ، الکتروفورز مویین و روش الکتروشیمی زیستی برای شناسایی و سنجش مالوندیآلدهید در نمونههای بیولوژیک استفاده گردیده است. اما همچنان به کارگیری یک روش ساده، سریع و با هزینه کم احساس می شود. در این خصوص، حسگرهای رنگ سنجی دسته ای از حسگرهای نوری هستند که در اثر عوامل بیرونی (تغییرات فیزیکوشیمیایی) رنگ خود را تغییر می دهند. این دسته از حسگرها به دلیل دسترسی بالا، سهولت استفاده و هزینه کم همراه با حساسیت و گزینش پذیری بالا می تواند گزینه مناسبی برای این خلع اشاره شده باشد. همچنین، ترکیب حسگرهای رنگ سنجی با کاغذهای میکروفلوئید به دلیل افزودن مزیت هایی به حسگرهای رنگ سنجی از قبیل قابلیت حمل، استفاده اندک از معرف ها، عدم نیاز به نیروی مولد خارجی جهت حرکت سیال ، ارزان و در دسترس بودن و زیست سازگاری بالا در این طرح حائز اهمیت می باشد. لازم به ذکر است که فناوری میکروفلوئیدک کاغذی تا کنون در حوزه آنالیز این مارکر موراستفاده قرار نگرفته است. از طرف دیگر در حوزه آنالیز اپتیکی نیز تا کنون از نانو پریسم نقره و نانو وایر نقره برای شناسائی این بیومارکر (مالون دی آلدهید) استفاده نشده است. لذا دو مورد از نوآوریهای عمده طرح پژوهشی کنونی موارد مذکور هستند. |
| اهداف اختصاصی | سنتز نانوذرات نقره متنوع ( AgNPrs,AgNWs,AgCit) به عنوان شناسگر شیمیایی-نوری -شناسایی مالون دی آلدهید با پروب نانوذرات نقره (اشکال و ترکیب های متفاوت) با استفاده از روش رنگ سنجی -تهیه میکروفلوئیدک دوگانه آب گریز/ آب دوست هشت کاناله جهت شناسائی مالون دی آلدئید -انجام تست های رنگ سنجی و کمی سازی با دستگاه UV و شناسایی محدوده تشخیص خطی هر پروب برای شناسائی آنالیت هدف |
| چکیده انگلیسی طرح | In this study, silver nanoparticles including AgNPrs, AgNWs, and AgCit will be synthesized. After preparing the desired probes, analyses (such as electron microscope imaging, zeta potential measurement, and DLS) will be performed to confirm the authenticity of the synthesized substance and the reaction of the synthesized substance with the target analyte (malondialdehyde). Next, colorimetric tests will be performed to identify malondialdehyde in the solution as well as the microfluidic paper substrate (as a miniaturization method for the designed sensor). The quantification of the colorimetric chemosensor will be done using a UV-Vis detector. In the next step, the efficiency of the chemosensor will be evaluated in the exhalation samples obtained from the EBC device, and also the interfering effect of other species that may be present in real samples will be recorded. . Finally, tests related to the stability of the designed optical sensor will be performed. |
| کلمات کلیدی | مالون دی آلدهید : مالون دی آلدهید (MDA) یکی از فراورده های پراکسیداسیون لیپیدی به عنوان نشانگر پراکسیداکسیون لیپیدی و همچنین علت بیماری های خطرناکی مثل سرطان معده، ریه، پستان و آترواسکلروز و بیماری های قلبی و عروقی می باشد. حسگرهای رنگ سنجی: دسته ای از حسگرهای نوری هستند که در اثر عوامل بیرونی، رنگ خود را تغییر می دهند. نانوذرات نقره پریسم: نانوذرات صفحه ای منشوری شکل با خواص الکتریکی ونوری فوق العاده میکروفلوئید کاغذی : دستگاههای ریزسیالی هستند که ازسریهای آبدوست سلولز یا نیتروسلولز که هدایت مایع را با روش اشباع از یک ورودی به یک خروجی دلخواه هدایت میکند ساخته شدهاند. |
| ذینفعان نتایج طرح | دانشگاه ها و مراکز تحقیقاتی پزشکی، نظام سلامت کشور |
اطلاعات مجری و همکاران
| نام و نامخانوادگی | سمت در طرح |
|---|---|
| محمد حسن زاده محله | مجری اول (اصلی-هیات علمی) |
| حسین نوای باغبان | همکار اصلی |
| فرناز بهاورنیا | همکار اصلی |
| مرتضی اسکندانی | همکار اصلی |
اطلاعات تفضیلی
| حوزه خبر | خبر |
|---|---|
| رسانه ها و مردم | عنوان خبر متن خبر |
| متخصصان و پژوهشگران | عنوان خبر حسگر میکروفلوئیدی کاغذی جهت شناسائی بیومارکر مالون دی آلدهید در نمونه پلاسمای انسانی طراحی شد.متن خبر مالون دی آلدهید، ترکیبی آلدهیدی، فعال و بسیار واکنش پذیر است و در بدن انسان از پراکسیداسیون اسیدهای چرب غیراشباع تولید می شود. لذا با اندازه گیری میزان غلظتی مالون دی آلدهید در نمونه های بیولوژیک مختلف می توان به میزان پراکسیداسیون چربی ها پی برد و از آن به عنوان یک نشانگر برای اندازه گیری سطح استرس اکسیداتیو در یک موجود زنده استفاده نمود. در این مطالعه، نانوذرات نقره با مورفولوژی سیمی شکل (نانو وایر)، منشوری (نانوپریسم) و همچنین در ترکیب با سیترات سنتز گردید. تصویربرداری میکروسکوپ الکترونی، اندازه گیری پتانسیل زتا و DLS، نشان داد که نانو پریسم نقره دارای ساختار سه وجهی مورد انتظار است. در ادامه آنالیت هدف (مالون دی آلدئید ) در بازه غلظتی میکرومولار بتوسط نانو حسگر رنگ سنجی مبتنی بر نانو ذرات نقره شناسائی گردید. نتایج آنالیتیکال نشان دادند که روش اپتیکی طراحی شده قادر است در بازه زمانی کوتاه (زیر یک دقیقه) مالون دی آلدهید را در نمونه های بیولوژیکی انسانی شناسائی نماید. تست های مربوط به پایداری حسگر شیمیایی نشان داد که سنسور مربوطه دارای پایداری در مدت زمان سه ماهه بوده و می تواند بصورت کیت بررسی استرس اکسیداتیو مورد استفاده تجاری قرار گیرد. |
| سیاستگذاران درمانی | عنوان خبر متن خبر |
| سیاستگذاران پژوهشی | عنوان خبر متن خبر |
| لینک (URL) مقاله انگلیسی مرتبط منتشر شده 1 |
