طراحی و ساخت یک زیست حسگر dna برای شناسایی ناهمجوری تک بازی در توالی نوکلئوتیدها و تشخیص الکتروشیمیایی هیبریداسیون dna با استفاده از مولکول ردیاب کروم آزورل- اس

تشخیص هیبریداسیون dna و ناهمجوری های تک بازی از اهمیت ویژه ای در تشخیص و درمان بیماری های ژنتیکی، شناسایی عوامل عفونی و در پژشکی قانونی برخوردار است. از میان انواع روش های تشخیص، روش های الکتروشیمیایی به دلیل حساسیت بالا، قیمت مناسب و قابلیت مینیاتوری شدن بیشتر مورد توجه قرار گرفته اند. در این میان مطالعه با استفاده از یک راهکار جدید ، با اتصال ردیاب الکتروفعال و یک ردیاب با بار منفی مشکلات قبلی زیست حسگرهای dna از جمله تبادل بار مستقیم ردیاب با سطح الکترود و هم چنین قرار گرفتن آن قبل از ناهمجوری های تک بازی حل شده و با بهبود حساسیت در این مطالعه، انواع ناهمجوری های تک-بازی از جمله ناهمجوری های پایدار ترمودینامیکی g-a و g-t شناسایی گردید. در بخش اول مطالعه با استفاده از روش ترسیب الکتروشیمیایی یک لایه از پلی کالکن کربوکسیلیک اسید بر روی سطح الکترود کربن شیشه قرار داده شد. سپس با استفاده از شیمیedc/nhs ، تک رشته ی dna آمینه از انتهای ´5 توسط پیوند کووالانسی به پلیمر توسط گروه های کربو دی ایمیدی متصل شد. اتصال dna به سطح توسط پلی مرهای هادی خواصی هم چون انعطاف پذیری مکانیکی، سطح بالای قابل استفاده، خواص شیمیایی ویژه ، هدایت قابل کنترل و اتصال آسان پلیمر به سطح (این عوامل باعث شده تا پلیمرهای هادی به عنوان موادی با حساسیت بالا برای تشخیص مقادیر کم شناخته شود) را به ارمغان می آورد. بعد از آن مولکول نایل بلو توسط پیوند کووالانسی به سطح متصل می شود. سپس روش ولتامتری پالس تفاضلی برای تشخیص هیبریداسیون انواع رشته های هدف استفاده شد. کم شدن موج کاهش نایل بلو بعد از هیبریداسیون رشته ها به عنوان یک ردیاب الکتروشیمیایی مشاهد شد. این روش قادر به تشخیص ناهمجوری های تک بازی ترمودینامیکی از جمله g-a و g-t و رشته های کاملاً مکمل است. در مطالعه ی دوم کروم آزورل ـ اس به عنوان یک ردیاب فعال الکتروشیمیایی استفاده شد. برهمکنش بین مولکول کروم آزورل ـ اس با dna تیمسوس گوساله توسط انواع روش های الکتروشیمیایی و روش های طیف سنجی نظیر طیف سنجی فلورسانس و طیف سنجی فرابنفش- مرئی مورد بررسی قرار گرفت. تیتراسیون محلول کروم آزول- اس با محلول dna باعث کاهش جذب فرابنفش- مرئی و خاموشی فلورسانس می شود. ثابت پیوند استرن- والمر بدست آمده از طیف سنجی فلورسانس برابر m-1 104* 7/0 ± 1.5 می باشد. زیست حسگر هیبریداسیون طراحی شده بر مبنای انتقال بار درون زنجیر dna، قادر به تشخیص ناهمجوری های تک بازی در توالی dna است. یک تک لایه خودآرا از تک رشته ی dna در انتهای ´5 دارای مولکول تیول می باشد بر روی سطح الکترود تثبیت شد. سپس الکترود حاصل در داخل محلول بافری کروم آزول- اس قرار گرفت. در این هنگام هیچ موج ولتاموگرامی برای آن مشاهده نشد. بعد از هیبریداسیون dna و قرار گرفتن در محلول کروم آزورل- اس این بار موج ولتاموگرامی واضحی مشاهده شد. عدم وجود سیگنال الکتروشیمیایی برای تک رشته dna مبین انتقال بار در دو رشته ی dna می باشد. زمانی که از دو رشته ی هدف نامکمل استفاده شد هیچ سیگنال الکتروشیمیایی مشاهده نگردید. اما برای ناهمجوری های تک بازی c-a و g-t جریان مشاهده شد. توانایی تشخیص بین رشته ی هدف کاملاً مکمل و ناهمجوری های تک بازی نشان دهنده ی برهمکنش cas با قسمت بالای دو رشته ی dna است. با توجه به منفی بودن ردیاب مورد نظر امکان برهمکنش آن با سطح الکترود به دلیل وجود dna هیبرید شده و هم چنین mch با بار منفی وجود ندارد. میزان پوشش سطحی توسط هگزامین روتنیوم (?) سنجیده شد که مقدار آن1011×(3/0±9/8) بدست آمد.