فرمت فایل : WORD (قابل ویرایش)
تعداد صفحات:80
پایان‌نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد در رشته شیمی آلی
فهرست مطالب:
عنوان صفحه
فصل اول: مقدمه و بررسی منابع 1
1-1- سرطان ریه 2
1-1-1- عوامل خطرساز 3
1-1-2- تغییرات ژنی عامل سرطان ریه 4
1-2- اهمیت شناسایی سرطان ریه 5
1-3- روش‌های شناسایی سرطان ریه 6
1-3-1- نانوسیم‌های سیلیکا 7
1-3-2- نانوذرات طلا 10
1-3-3- نانولولههای کربنی 13
1-3-4- نقاط کوانتومی 17
1-4-گرافن 21
1-5-گرافن اکسید 24
1-6-کاربردهای گرافن اکسید 27
1-6-1-کاربرد گرافن اکسید در بیوالکتروشیمی 28
1-6-2- کاربردهای پزشکی و زیستی گرافن اکسید 29
1-7- هدف از کار پزوهشی حاضر 38
فصل دوم: بخش تجربی 39
2-1- مواد و دستگاه‌ها 40
2-2- تهیه‌ی بافر Tris-HCl 42
2-3- سنتز گرافن اکسید 42
2-4 آماده‌سازی محلول‌‌ها برای اندازه‌گیری طیف فلوئورسانس 43
2-4-1- تهیه‌ی محلول مرحله‌ی اول 43
2-4-2- تهیه‌ی محلول مرحله‌ی دوم 43
2-4-3- تهیه‌ی محلول‌های مرحله‌ی سوم 44
2-4-4- تهیه‌ی محلول مرحله‌ی چهارم 44
2-4-5- تهیه‌ی محلول‌های مرحله‌ی پنجم 44
2-4-6- تهیه‌ی محلول‌های مرحله‌ی ششم 45
فصل سوم: نتایج و بحث 46
3-1- تهیه گرافن اکسید از گرافیت 47
3-2- بررسی طیف UV-Vis گرافن اکسید 48
3-3- تفسیر طیف IR گرافن اکسید 49
3-4- بررسی تصویر TEM گرافن اکسید 49
3-5- انتخاب بیومارکر سرطان ریه 50
3-6- تفسیر طیف‌های نشری 53
3-6-1- بررسی طیف فلوئورسانس DNA پروب 53
3-6-2- بهینه‌سازی زمان جذب DNA پروب بر سطح GO 54
3-6-3- بهینه‌سازی مقدار GO در حضور DNA پروب 56
3-6-4- بررسی طیف فلوئورسانس کمپلکس DNA-GO پروب در حضور DNA هدف (DNA سالم) 57
3-6-5- بهینه‌سازی زمان هیبرید شدن DNA هدف با DNA پروب در حضور GO 58
3-6-6- بررسی تغییرات شدت فلوئورسانس کمپلکس DNA-GO پروب در حضور غلظت‌های مختلف DNA هدف 60
3-6-7- بررسی طیف فلوئورسانس DNA-GO پروب در حضور mDNA (DNA جهش‌دار) 62
3-7- شناسایی سرطان ریه 63
3-8- نتیجه‌گیری 65
3-9- پیشنهادات 66
منابع 67
فهرست اشکال
عنوان صفحه
شکل1-1 تصویر SEM نانو سیم‌های سیلیکا 8
شکل1-2 پروتکل استفاده شده در روش حاضر 8
شکل1-3 ولتاگرام ثبت شده برای نمونه‌های بدون آنتی ژن (قرمز) و دارای آنتی ژن (سبز) 10
شکل1-4 حسگرهای بر پایه‌ی نانوذرات طلا 11
شکل1-5 پاسخ حسگرها به نمونه‌های سرطانی و سالم 12
شکل1-6 پاسخ حسگرها به چهار تا از بیومارکرهای سرطان ریه در غلظت‌های مختلف و آب 13
شکل1-7 نحوه تشکیل نانولولههای کربنی از صفحات گرافن 14
شکل1-8 نانولولههای کربنی تک دیواره (SWCNT) 14
شکل1-9 نانولولههای کربنی چند دیواره (MWCNT) 15
شکل1-10 فرآیند عامل‌دار شدن نانولولههای کربنی تک دیواره 15
شکل1-11 .a تصویر SEM نانولولههای عامل‌دار شده، .bبرش عرضی الکترود ID 16
شکل1-12 طرح کلی از دستگاه تست 16
شکل1-13 نحوه‌ی تشکیل نانو کامپوزیت‌های Fe3O4/CdSe–CdS/APS 18
شکل1-14 نحوه‌ی طراحی حسگر ECL 19
شکل1-15 MNP/CdSe–CdS (a (b MNP/CdSe–CdS/APS (c MNP/CdSe–CdS/APS/Au NPs 20
شکل1-16 منحنی کالیبراسیون استاندارد برای شناسایی آنتی‌ژن CEA 21
شکل1-17 گرافن 22
شکل1-18 A. فولرن، B. نانولولههای کربنی تک جداره، C. گرافن، D. گرافیت 23
شکل1-19 مدل‌های ساختاری پیشنهادی برای GO 26
شکل1-20 مدل ساختاری لرف - کلی‌نوسکی 27
شکل1-21 اتصال الکتریکی پروتئین‌ها به وسیله‌ی GO در الکتروشیمی. 29
شکل1-22 روش تثبیت پپتید بر سطح GO 30
شکل1-23 شناسایی کاسپاز3 با استفاده از نانوهیبرید گرافن اکسید- پپتید 31
شکل1-24 نحوه‌ی تشکیل کمپلکس Ab-DNA-AuNP 32
شکل1-25 حسگر زیستی بر پایه‌ی GO. 32
شکل1-26 نحوه‌ی شناسایی چند DNA هدف 33
شکل1-27 طیف فلوئورسانس اسکن همزمان 34
شکل1-28 a. طیف فلوئورسانس اسکن همزمان در حضور غلظت‌های مختلف DNAهای هدف، منحنی‌های کالیبراسیون برای تعیین کمی غلظت DNA ویروس‌های b. ایدز c. آبله d. ابولا 35
شکل1-29 نحوه‌ی شناسایی DNA با استفاده از GO 36
شکل1-30 طیف نشری فلوئورسانس P1 در شرایط مختلف P1 (aدر حضور بافر Tris-HCl 37
شکل1-31 طیف نشری فلوئورسانس آپتامر- GO در حضور غلظت‌های مختلف ترومبین 38
شکل3-1 تبدیل گرافیت به گرافن‌اکسید 47
شکل3-2 طیف UV-Vis گرافن اکسید 48
شکل3-3 طیف IRگرافن اکسید 49
شکل3-4 تصویر TEM گرافن اکسید 50
شکل3-5 ژن‌های بیومارکر رایج در سرطان ریه از نوع NSCLC 51
شکل3-6 جهش‌های ژن egfr و فراوانی آن‌ها 53
شکل3-7 طیف فلوئورسانس DNA پروب و DNA+GO پروب 54
شکل3-8 طیف فلوئورسانس DNA پروب در حضور GO در زمان‌های مختلف 55
شکل3-9 نمودار تغییرات شدت فلوئورسانس DNA+GO پروب برحسب زمان 56
شکل3-10 طیف فلوئورسانس DNA پروب در حضور حجم‌های مختلف GO (با غلظت mgml-1 1) 57
شکل3-11 نمودار تغییرات شدت فلوئورسانس DNA+GO پروب برحسب حجم GO 57
شکل3-12 طیف فلوئورسانس GO+ DNAپروب وDNA هدف +GO+DNA پروب 58
شکل3-13 طیف فلوئورسانس DNA-GO پروب در حضور DNA هدف در زمان‌های مختلف 59
شکل3-14 نمودار تغییرات شدت فلوئورسانس DNA-GO پروب در حضور DNA هدف برحسب زمان 60
شکل3-15 طیف فلوئورسانس DNA-GO پروب در حضور غلظت‌های مختلف DNA هدف 61
شکل3-16 نمودار تغییرات شدت فلوئورسانس DNA-GO پروب برحسب غلظت DNA هدف 61
شکل3-17 نمودار تغییرات شدت فلوئورسانس DNA-GO پروب برحسب غلظت DNA هدف در غلظت‌های کمتر از 40 پیکومولار 62
شکل3-18 طیف فلوئورسانس mDNA +GO+DNA پروب و GO+DNA پروب 63
شکل3-19 پاسخ نانوحسگر زیستی به DNA هدف (DNA سالم) و mDNA (DNA جهش‌دار) 64
شکل3-20 مقایسه شدت نشر فلوئورسانس DNA-GO پروب در حضور دو DNA (سالم و جهش‌دار) 64
چکیده
امروزه سرطان ریه یکی از شایع‌ترین بیماری‌ها در سراسر جهان محسوب می شود و دارای بالاترین آمار مرگ‌ومیر در بین انواع سرطان است. لذا تشخیص زودهنگام این بیماری از اهمیت ویژه‌ای برخوردار می‌باشد. با توجه به اینکه روش‌های متداول برای شناسایی سرطان ریه پرهزینه و زمان‌بر می‌باشند، ارائه روش‌های ارزان‌تر و سریع‌تر مورد توجه ویژه‌ای قرار گرفته است. با پیشرفت چشمگیر فناوری نانو در سال‌های اخیر و توسعه‌ی نانو مواد مختلف، فعالیت‌هایی در این زمینه صورت گرفته است. مطالعات اخیر نشان می‌دهند که نانوماده‌ی گرافن اکسید به علت داشتن خواص منحصر به فرد، در زمینه‌ی طراحی نانوحسگرهای زیستی برای شناسایی سرطان ریه، پتانسیل بالایی دارد.
در پایان‌نامه‌ی حاضر نانوحسگر زیستی بر پایه‌ی نانوهیبرید گرافن اکسید-DNA برای شناسایی جهش‌های حذفی عامل سرطان ریه ارائه شده است. در این روش، شناسایی جهش‌ها با استفاده از پروب DNA نشاندار شده با FAM و از طریق طیف‌سنجی فلوئورسانس انجام شده است. همچنین گرافن اکسید با استناد به روش هامر سنتز شده، و با استفاده از طیف‌سنجی‌های FT-IR، UV-Vis و تصویر TEM بررسی و مورد تایید قرار گرفته است.
کلیدواژه: گرافن اکسید، نانوحسگر زیستی، سرطان ریه، DNA، جهش حذفی