تهیه زیست حسگرهای جدید بر پایه dna جهت آنالیز ترکیبات مهم دارویی و بکارگیری نانوساختارها به منظور بررسی تخریب dna و مطالعه رهش دارو از نانوذرات درمانی

معمولاً در تهیه زیست حسگرها از ساختارهای نانومتری از قبیل نانولوله های کربنی چنددیواره ای (mwcnts) و نانوذرات اکسید تیتانیوم (tio2nps)به خاطر هدایت الکتریکی بالا، پایداری شیمیایی و قدرت مکانیکی فوق العاده استفاده می شود. dna به عنوان یک پلی آنیون آبدوست می تواند با تشکیل پیوند های کووالانسی و غیرکووالانسی بر روی mwcnts و tio2nps تثبیت شود. در مرحله اول این تحقیق با استفاده از پلی الکترولیتی با بار مثبت به عنوان پخش کننده mwcnts روشی را برای تثبیت ِdna بر روی mwcnts و الکترود گرافیت مدادی توسعه داده شد. هرچه اندازه ی ابعاد یک ماده کوچکتر می شود، نسبت سطح به حجم در آن افزایش می یابد و نسبت اتمهای سطحی به کل اتم ها بیشتر می شود. به طور مثال، در خوشه های تک پوسته ای، نسبت اتمهای سطحی به کل اتمها 92% است در حالی که این نسبت در خوشه های هفت پوسته ای کم می شود و به 35% می رسد. بنابراین می توان گفت کهmwcnts علاوه بر اینکه باعث تقویت خواص انتقال الکترونی و رسانندگی می شود با افزایش سطح ایجادی بر روی الکترود، مقدار پلی الکترولیت نشسته شده بر روی سطح را افزایش داده که این خود باعث افزایش میزان تمایل dna به سطح و حساسیت خواهد شد. سپس دراین تحقیق با استفاده از نانوزیست حسگر ساخته شده و بهره گیری از روش های الکتروشیمیایی متفاوت (ولتامتری چرخه ای، ولتامتری پالسی تفاضلی، امپدانس الکتروشیمیایی و ...) به مطالعه بر همکنش گونه های دارویی مختلف با dna پرداخته شد. پس از برهمکنش dsdna با ریبوفلاوین، کدئین و مورفین، از روی کاهش سیگنال بازهای آدنین و گوانین dsdna و یا تغییر در شدت و مکان سیگنال های کدئین و مورفین، این ترکیبات اندازه گیری شدند. حد تشخیص روش برای ریبوفلاوین، کدئین و مورفین به ترتیب 34/0، 41/0 و 43/0 میکروگرم بر میلی لیتر به دست آمد. نتایج حاصل از این بررسی ها نشان داد که بر همکنش ریبوفلاوین و مورفین با dsdna به صورت میان کنش و بر همکنش کدئین با dsdna به صورت الکتروستاتیکی انجام می گیرد. نتایج حاصل از اندازه گیری این ترکیبات در نمونه های حقیقی نشان داد که سیستم قابلیت و کارآیی بالایی در اندازه گیری با مقدار کم در نمونه حقیقی دارد. در ادامه تحقیق، یک روش ولتامتری الکتروکاتالیتیکی جدید برای اندازه گیری ظرفیت آنتی اکسیدانی کل (tac) با استفاده از الکترود pge اصلاح شده با dna ارائه شد. از روش ارائه شده جهت اندازه گیری tac با حد تشخیص نزدیک به 0/20 نانومولار در آب میوه های حاوی آنتی اکسیدان استفاده شد. در ادامه، با استفاده از اثر تخریبی سولفیت بر روی dna و اصلاح کردن سطح الکترود گرافیت مدادی با dna و بهره گیری از تکنیک های ولتامتری و طیف نگاری امپدانس الکتروشیمیایی، به بررسی مکانیزم تولید رادیکال های درگیر در اکسایش سولفیت، اثر کاتالیزوری فلزات واسطه مختلف بر روی آن و نوع رادیکال های آزاد درگیر در این فرایند پرداخته شد. نتایج تحقیق نشان داد که می توان از ولتامتری چرخه ای و طیف نگاری امپدانس الکتروشیمیایی به عنوان دو تکنیک مناسب جایگزین برای مقایسه کمی و کیفی معرف های مختلف در تخریب dna و بررسی مکانیزم تخریب استفاده نمود. و در بخش پایانی، با استفاده از آمپرومتری پالس مضاعف، روشی بلادرنگ با حداقل خطا و هزینه های متحمل شده برای نظارت بر سرعت آزاد شدن دارو از نانوذرات ارائه شد.