توسعه یک روش اسپکتروفلوئوریمتری جدید مبتنی بر نقاط کوانتومی کربن دوپ شده با نیتروژن، گوگرد، فسفر و کلر برای اندازه گیری ونکومایسین در هوای بازدم منجمد
Development of a new spectrofluorometric method based on carbon quantum dots doped with nitrogen, sulfur, phosphorus, and chlorine to determination of vancomycin in the exhaled breath condensate
مجریان: الهه رحیم پور , ابوالقاسم جویبان
خلاصه روش اجرا: در این پروژه تحقیقاتی ابتدا روش های مختلف سنتز نقاط کوانتومی کربن دوپ شده در منابع علمی مختلف مورد مطالعه و بررسی قرار گرفت که در نهایت نانوذره موردنظر خود را انتخاب کرده و با توجه به روش سنتز ذکر شده در مقاله به سنتز نقاط کوانتومی کربن دوپ شده می پردازیم. نانوذره انتخابی ما نقاط کوانتومی کربن دوپ شده با نیتروژن،گوگرد،فسفر و کلر است که در سنتز آن از موادی مثل گلوکز، اتیلن دی آمین،سولفوریک اسید غلیظ،فسفریک اسید غلیظ و هیدروکلریک اسید غلیظ استفاده خواهد شد. سپس با استفاده از آنالیزهایی نظیر طیف سنجی مادون قرمز و میکروسکوپ الکترونی روبشی و عبوری، از سنتز صحیح نقاط کوانتومی کربن دوپ شده اطمینان حاصل خواهد شد. از این نانوذرات برای اندازه گیری داروی ونکومایسین در نمونه هوای بازدمی منجمد با استفاده از روش اسپکتروفلوریمتری بکار گرفته می شود . بدین منظور، ابتدا نمونه بلانک که شامل نقاط کوانتومی کربن دوپ شده ، بافر و مایع EBC است داخل میکروتیوب ریخته شده و در دستگاه اسپکتروفلوریمتری قرار داده می شود و طیف نشری آن رسم می شود. سپس طیف نشری نمونه حاوی غلظت های مختلفی از ونکومایسین به همراه واکنشگر های استفاده شده در نمونه بلانک رسم می شود. تفاوت شدت نشر دو پیک ظاهر شده به عنوان پاسخ تجزیه ای ثبت می شود. عوامل مختلفی که می توانند بر میزان اختلاف نشر محلول های حاوی آنالیت و محلول بلانک اثر گذار باشند بررسی خواهد شد که این عوامل عبارتند از غلظت نقاط کوانتومی کربنی دوپ شده ، مدت زمان و pH بافر. به این ترتیب مقادیر مناسب برای هر یک از پارامتر ها بدست می آید و شرایط آزمایش بهینه می شود. پس از بهینه سازی پارامتر های موثر بر مقدار اختلاف میزان نشر نمودار کالیبراسیون بر اساس میزان نشر در طول موج مورد نظر به عنوان تابعی از غلظت آنالیت رسم خواهد شد و نهایتا میزان غلظت ونکومایسین در نمونه های مختلفEBC اندازه گیری خواهد شد.
اطلاعات کلی طرح 
| مرحله جاری طرح | خاتمه قرارداد و اجرا |
| کد طرح | 73227 |
| عنوان فارسی طرح | توسعه یک روش اسپکتروفلوئوریمتری جدید مبتنی بر نقاط کوانتومی کربن دوپ شده با نیتروژن، گوگرد، فسفر و کلر برای اندازه گیری ونکومایسین در هوای بازدم منجمد |
| عنوان لاتین طرح | Development of a new spectrofluorometric method based on carbon quantum dots doped with nitrogen, sulfur, phosphorus, and chlorine to determination of vancomycin in the exhaled breath condensate |
| نوع طرح | طرح تحقیقاتی, طرح - پایان نامه |
| اولویت طرح | نانوفیبرها، نانوذرات و اسکافولدها (در طب بازساختی، مهندسی بافت و دارورسانی) |
| 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 | ونکومایسین یکی از مهمترین آنتی بیوتیک های گلیکوپپتیدی است که علیه طیف وسیعی از باکتری های گرم مثبت که عمدتاً شامل باکتری های هوازی گرم مثبت می باشد و برای درمان بیمارانی که به پنی سیلین یا سفالوسپورین ها حساسیت دارند استفاده می شود.ونکومایسین پنجره درمانی باریکی دارد،بنابراین غلظت ناکافی دارو به راحتی می تواند منجر به ایجاد مقاومت باکتریایی شود و غلظت بیش از حد آن مستعد عوارض جانبی جدی بر بدن است. بنابراین نظارت بر سطح دارو، تنظیم سریع دوز آنتی بیوتیک و انجام TDM (نظارت بر دارو درمانی ) بسیار مهم است. روش های مختلفی برای تعیین مقدار ونکومایسین در فرمولاسیون دارویی یا نمونه های بیولوژیکی گزارش شده است که عباتند از: الکتروفورز مویینه ،اسپکتروفلوریمتری، HPLC و غیره . با این حال، بسیاری از این تکنیک ها وقت گیر هستند و به ابزار گران قیمت یا مرحله آماده سازی نمونه طولانی نیاز دارند. به همین دلیل، توسعه یک روش ساده، حساس، و سریع که می تواند برای کنترل و اندازه گیری غلظت دارو در نمونه های بیولوژیکی مورد استفاده قرار گیرد، همیشه مورد توجه بخش بالینی و خدماتی بوده است. لذا ابداع و توسعه روشی نوین و پیشرفته برای شناسایی، امری لازم و ضروری به نظر میرسد.حسگرهای نوری با داشتن ویژگی هایی همچون ساده بودن و سریع بودن جایگاه ویژه ای در این زمینه برای خود باز کرده اند. با توجه به اهمیت موضوع، بر آن شدیم تا با استفاده از روش های نوری بدلیل داشتن ویژگی هایی همچون ساده بودن و سریع بودن، حسگری حساس و دقیق بر پایه نانونقاط کربنی دوپ شده با نیتروژن، گوگرد، فسفر و کلر جهت تعیین مقدار ونکومایسین در نمونه های بیولوژیک EBC تهیه و ارائه نمائیم که بتواند در بخش بالینی و خدماتی جایگاه داشته باشد. با توجه به رفرنس ( Microchimica Acta. 2021;188(1):16). تاکنون از CND های دوتایی و سه تایی دوپ شده برای اندازه گیری و شناسایی داروها استفاده شده است (Magdy et al. BMC Chemistry (2022) 16:98 ، Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy 252 (2021) 119506 ،Journal of Photochemistry & Photobiology, B: Biology 8 January 2019 ) در حالی که دوپه شدن با هترواتم های چهارتایی به ندرت گزارش شده است. |
| اهداف اختصاصی | سنتز نانو حسگر بر پایه نقاط کوانتومی کربن دوپ شده با نیتروژن، گوگرد، فسفر و کلر -بهینه سازی و معتبر سازی روش پیشنهادی و کاربرد آن در اندازه گیری ونکومایسین در نمونه های حقیقی |
| چکیده انگلیسی طرح | In this research project, different methods for synthesizing doped carbon quantum dots were first investigated and studied in different scientific sources, and finally, the chosen nanoparticles were selected and synthesized as described in the article. The nanoparticles we selected are carbon quantum dots doped with nitrogen, sulfur, phosphorus, and chlorine, which are used for synthesis from materials such as glucose, ethylenediamine, concentrated sulfuric acid, concentrated phosphoric acid, and concentrated hydrochloric acid. Analyzes such as infrared spectroscopy and transmission electron microscopy are used to confirm the correct synthesis of the doped carbon quantum dots. These nanoparticles are used to measure vancomycin in exhaled breath condensate samples using spectrofluorescence. For this purpose, a blank sample containing doped carbon quantum dots, buffer solution, and EBC solution is first poured into a microtube and placed in a spectrofluorometer device. Then, its emission spectrum is drawn. Emission spectra of samples containing various concentrations of vancomycin are then generated along with the reagents used in the blank sample. The difference in the emission intensities of the two peaks that occur is recorded as the analytical response. Various factors that can influence the difference in luminescence between analyte and blank solution are investigated, including the concentration of doped carbon quantum dots, time, and pH of the buffer. This will give you the right value for each parameter and optimize your test conditions. After optimizing the effective parameters for the different release rates, a calibration plot is constructed based on the release rate at the desired wavelength as a function of the analyte concentration, and finally, the vancomycin concentration in different EBC samples is determined. |
| کلمات کلیدی | نانو مواد: به موادی گفته می شود که اندازه ذرات آن ها حداقل در یک بعد بین 1 تا 100 نانومتر است. حسگر نوری : حسگری است که پرتوهای نور را به سیگنالهای الکترونیکی تبدیل میکند. کمیت فیزیکی نور را اندازهگیری میکند و سپس آن را به شکلی قابل خواندن توسط ابزاری ترجمه می کند. نقاط کوانتومی کربن: نانو ذرات کربنی کوچک (اندازه کمتر از 10 نانومتر )با نوعی غیر فعال سازی سطحی هستند. بازدم منجمد: هوای بازدمی منجمد برگرفته از مایعات داخل ریه است و یک ابزار غیر تهاجمی و ارزان محسوب میشود. نقاط کوانتومی کربن دوپ شده : وارد کردن هترواتم هایی مانند (بور، گوگرد، نیتروژن یا فسفر) در ساختار کلی CQD ها با یا بدون تغییر در سطح آنها ( دوپینگ CQD ها) منجر به افزایش بازده کوانتومی و بهبود خواص فلورسانس CQD ها می شود که به نوبه خود کاربرد آنها را افزایش می دهد. |
| ذینفعان نتایج طرح |
اطلاعات مجری و همکاران
| نام و نامخانوادگی | سمت در طرح |
|---|---|
| زهرا کریم زاده | مشاور |
| الهه رحیم پور | استاد راهنما دوم (آموزشی ) |
| ابوالقاسم جویبان | استاد راهنمای اول (آموزشی ) |
| کوثر شیرازی | دانشجوی مالک پایان نامه |
اطلاعات تفضیلی
| حوزه خبر | خبر |
|---|---|
| رسانه ها و مردم | عنوان خبر متن خبر |
| متخصصان و پژوهشگران | عنوان خبر داروی ونکومایسین با استفاده از نقاط کوانتومی کربن دوپه شده در هوای بازدمی منجمد اندازهگیری شد.متن خبر ونکومایسین، یک آنتی بیوتیک گلیکوپپتیدی سه حلقهای است که برای درمان عفونتهای هوازی گرم مثبت استفاده میشود. همچنین آنتی بیوتیک انتخابی برای درمان عفونتهای باکتریایی در بیمارانی که به آنتی بیوتیکهای بتالاکتام حساسیت دارند میباشد. دوز مورد نیاز ونکومایسین در بیماران مختلف متفاوت است و این به دلیل تفاوتهای فارماکوکینتیکی به ویژه تفاوت متابولیسم بین افراد می باشد. ونکومایسین پنجره درمانی باریکی دارد یعنی غلظت موثر نزدیک به غلظت سمی است. غلظت ناکافی دارو به راحتی میتواند منجر به ایجاد مقاومت باکتریایی شود و غلظت بیش از حد آن مستعد عوارض جانبی جدی بر بدن است بنابراین پایش سطح دارو، تنظیم سریع دوز آنتی بیوتیک و انجام TDM بسیار مهم است. در این طرح از یک حسگر فلورسنت برای اندازه گیری ونکومایسین استفاده شده است. حسگر طراحی شده شامل نقاط کوانتومی کربن دوپه شده با نیتروژن، گوگرد، فسفر و کلر می باشد که به داروی ونکومایسین پاسخ انتخابی میدهد. میزان عملکرد حسگر اعتبار بخشی شده در حضور سایر داروهای همراه که به فرد بیمار تجویز می شوند نیز بررسی شده است. نتایج بیانگر گزینش پذیری و حساسیت نسبتا خوب این سیستم نسبت به ونکومایسین در نمونه¬های واقعی هوای بازدمی منجمد فرد بیمار است. |
| سیاستگذاران درمانی | عنوان خبر متن خبر |
| سیاستگذاران پژوهشی | عنوان خبر متن خبر |
| لینک (URL) مقاله انگلیسی مرتبط منتشر شده 1 |
