هدف از انجام این تحقیق، بررسی اکسایش الکتروکاتالیزوری گوانین در سطح الکترود کربن شیشه ای اصلاح شده با نانولوله-های کربنی و کمپلکس کبالت هگزاسیانوفرات (cohcf) است. به این منظور، بر سطح الکترود کربن شیشه ای (gce)، ابتدا نانولوله های کربنی (cnt) به کمک نافیون تثبیت گردیده و سپس cnt/gce با ترسیب الکتروشیمیایی کبالت هگزاسیانوفرات اصلاح می شود. اثر الکتروکاتالیزوری این الکترود در مقابل واکنش اکسایش گوانین، مورد بررسی قرار می گیرد که نتایج حاصل، عملکرد بسیار خوب الکترود را تایید می کند. پس از آن، شرایط اصلاح الکترود و نیز شرایط اندازه گیری یک به یک مورد بررسی قرار گرفته و بهینه می شوند. با توجه به بررسی های انجام شده توسط تکنیک های مختلف الکتروشیمیایی، مکانیسم 4 الکترونی برای اکسایش الکتروکاتالیزوری گوانین در سطح cohcf/cnt/gce پیشنهاد می گردد و پارامتر سینتیکی ? برابر با 43/0 به دست می آید. دو دامنه خطی در محدوده 6/6-3/1 و 2/46-6/6 میکرومولار برای گوانین مشاهده می شود. همچنین عملکرد الکترود در مقابل واکنش اکسایش آدنین و سپس توانایی الکترود در اندازه گیری هم زمان بازهای گوانین و آدنین مورد بررسی قرار می گیرد. اثر مزاحمت گوانین و آدنین در مقابل یکدیگر بررسی شده و عدم مزاحمت آنها در سطح الکترود، توانایی خوب الکترود را در اندازه گیری هم زمان این دو باز به اثبات می رساند. در ادامه، منحنی کالیبراسیون برای آدنین نیز رسم گردیده و محدوده خطی 1/74-4/7 میکرومولار برای آدنین به دست می آید.

این پایان نامه شامل دو بخش است: در بخش اول آن از یک الکترود خمیر کربن اصلاح شده با آهن فتالوسیانین برای اندازه گیری گوانین، آدنین و dna تک رشته ای استفاده شده است. اصلاح الکترود با این ترکیب باعث افزایش قابل توجهی در جریان اکسایش این گونه ها شد. بررسی های انجام شده مانند اعمال زمان تغلیظ، بررسی سرعت روبش پتانسیل و ... نشان دهنده ی رفتار جذبی گوانین روی سطح الکترود می باشد. این الکترود با روش های ولتامتری چرخه ای و ولتامتری پالس تفاضلی مورد استفاده قرار گرفت و اثر عوامل مختلف مانند درصد اصلاح کننده، تیمار گرافیت، سرعت روبش پتانسیل و ph محلول در رفتار آن بررسی شد. در شرایط بهینه ی 5/0درصد اصلاح کننده و زمان تغلیظ 240 ثانیه در شرایط مدار باز، منحنی کالیبراسیون برای گوانین، آدنین و dna تک رشته ای رسم گردید و حد تشخیص آن ها محاسبه شد. مقادیر 7/4 نانومولار، 53/0 میکرومولار و 58 نانومولار به ترتیب برای گوانین، آدنین و dna تک رشته ای به دست آمد. اندازه گیری هم زمان گوانین و آدنین و اثر مزاحمت آن ها بر روی همدیگر مطالعه شد که نتایج نشان دهند ه ی عدم مزاحمت آدنین در اندازه گیری گوانین می باشد، درحالی که گوانین در اندازه گیری آدنین مزاحم است. الکترودهای خمیر کربن دارای مزایایی مانند تهیه ی آسان، قیمت کم، تکرارپذیری بالا و تجدیدپذیری آسان سطح هستند. در بخش دوم از یک الکترود طلای نانوحفره و اصلاح شده با آبی پروس برای اندازه گیری هیدروژن پراکسید استفاده شد. استفاده از الکترودهای نانوساختار باعث افزایش مساحت سطح موثر و افزایش قابلیت جذب سطح می شوند. اصلاح کننده با روش الکتروشیمیایی اعمال پتانسیل چرخه ای روی سطح الکترود تثبیت شد که بررسی های انجام شده رفتار جذبی آن را نشان داد. عوامل موثر در تثبیت اصلاح کننده مانند غلظت محلول و تعداد چرخه ی استفاده شده بهینه شد. این اصلاح کننده خاصیت الکتروکاتالیزوری بالایی را نسبت به هیدروژن پراکسید نشان داد. بررسی سرعت روبش پتانسیل بیان کننده ی نفوذی بودن رفتار سیستم است. با مطالعه ی اثر ph مشخص شد که الکترود اصلاح شده در phهای پایین کارایی بیشتری دارد. همچنین بررسی پایداری و تکرارپذیری تهیه ی الکترود اصلاح شده، پایداری بالای آن را با گذشت زمان و تکرارپذیری ساخت آن را اثبات کرد. منحنی کالیبراسیون با روش های ولتامتری چرخه ای و کرونوآمپرومتری رسم شد و حد تشخیص برای روش کرونوآمپرومتری 36/0 میکرومولار محاسبه شد. درنهایت، اثر مزاحمت تعدادی از ترکیبات روی اندازه گیری هیدروژن پراکسید مطالعه شد که نتایج نشان دهنده ی گزینشی بودن الکترود اصلاح شده می باشد.

در این پایان نامه با بکارگیری راهکارهای جدید و اتصال ردیاب های الکتروفعال در انتهای رشته dna از طریق پیوند کووالانسی, مشکلات قبلی زیست حسگرها از جمله تبادل بار مستقیم ردیاب با سطح الکترود و همچنین قرار گرفتن آن قبل از محل ناجوری، حل شده و ناجوری های تک بازی, حتی ناجوری های تک بازی پایدار ترمودینامیکی, g-a و g-t شناسایی گردید. در بخش اول ردیاب الکتروفعال 2-مرکاپتو1- متیل ایمیدازول استفاده شد. این ترکیب دارای پتانسیل اکسایش در محدوده 3/0+ تا 7/0+ ولت است و رفتار الکتروشیمیایی متفاوتی بر روی الکترود خمیر کربن و پلاتین نشان می دهد. با ساخت زیست-حسگر و تثبیت نانوذرات پلاتین در بالای رشته ردیاب، رفتار ولتامتری پالس تفاضلی زیست حسگر ساخته شده در محلول حاوی 2-مرکاپتو1- متیل ایمیدازول مورد بررسی قرار گرفت. زیست حسگر ساخته شده پاسخ متفاوتی برای رشته هدف مکمل و رشته هدف حاوی ناجوری های تک بازی مختلف از جمله ناجوری های پایدار ترمودینامیکی g-a و g-t نشان می دهد و قادر به شناسایی مقادیر نانومول از رشته هدف مکمل می باشد . در بخش دوم نانوذرات نقره بعنوان ردیاب بکار برده شد. نانوذرات در بالای رشته ردیاب تثبیت وموج اکسایش آن ها بعنوان پاسخ زیست حسگر ثبت شد. نانوذرات نقره موج اکسایش بسیار قوی و باریکی در حدود 23/0+ ولت در بافر فسفات با ph 5/5 داراست. با توجه به با استفاده از این راهکار، ناجوری های تک بازی مختلف c-a، g-t، g-a و t-t در دو موقعیت نزدیک و دور از سطح الکترود شناسایی شدند. با بکارگیری نانوذرات نقره حساسیت زیست حسگر افزایش یافت و قادر به شناسایی مقادیر در حد پیکومول از رشته هدف گردید. در مطالعه سوم، ترکیب الکتروفعال 3و4- دی آمینوبنزوئیک اسید که دارای موج اکسایشی در 4/0+ ولت بر سطح الکترود طلا نسبت به مرجع نقره/نقره کلرید است استفاده گردید. این ترکیب بصورت کووالانسی به بالای dna پیوند شد و در نهایت موج اکسایش این ترکیب بعنوان پاسخ زیست حسگر استفاده شد با توجه به ناچیز بودن سایر برهمکنش های این ترکیب با dna در شرایط آزمایشی بکار رفته، علامت تجزیه ای زیست حسگر تنها مربوط به گونه های است که بصورت کووالانسی به dna پیوند شده اند و انتقال بار از سطح الکترود به این ترکیب تنها به انتقال بار در رشته dna وابسته است در نتیجه انواع ناجوری بازها در موقعیت های مختلف رشته هدف براحتی با این روش شناسایی گردیدند. این زیست حسگر حد تشخیص مناسبی در حد پیکو مول از رشته هدف را داراست. در بخش بعدی الکترود نانومتخلخل طلا به عنوان بستر و ردیاب فروسن کربوکسیلیک اسید, که به صورت کووالانسی به dna پیوند شده است, به عنوان ردیاب برای ساخت زیست حسگر استفاده شد. با افزایش حساسیت زیست حسگر بدلیل بکارگیری الکترود نانومتخلخل این زیست حسگر توانایی خوبی در شناسایی ناجوری های تک بازی g-a, g-t, c-aو t-t از خود نشان داد. علاوه بر آن حد تشخیص این زیست حسگر به مقادیر کمتر از پیکومول از رشته هدف بهبود یافت. در قسمت پایانی از آپتاحسگر همراه با ذرات مغناطیسی اصلاح شده با استرپتاویدین و آنزیم آلکالین فسفاتاز جهت اندازه گیری پروتئین tnf-? , بعنوان یک زیست نشانگر سرطان, استفاده شد. در این مطالعه برای ساخت آپتاحسگر، یک روش ساندویچی شامل دو نوع آپتامر به کار گرفته شد. ابتدا اولین آپتامر که با بیوتین برچسب شده بود بر سطح ذرات مغناطیسی اصلاح شده با بیوتین تثبیت گردید. در ادامه این ذرات در تماس با پروتئین tnf-? قرار گرفت. در مرحله بعدی با افزودن آپتامر دوم اصلاح شده گروه با بیوتین, سنجش ساندویچی تکمیل گردید و در مرحله پایانی آنزیم آلکالین فسفاتاز حاوی عامل استرپتاویدین به این مجموعه افزوده شد. با استفاده از الکترود کربن چاپی در محلول حاوی 1- نفتیل فسفات میزان پروتئین برهمکنش کننده با ذرات اصلاح شده با آپتامر مورد بررسی قرار گرفت. از موج اکسایش محصول واکنش آنزیمی که ترکیب 1- نفتول است بعنوان پاسخ زیست حسگر استفاده گردید. حساسیت این روش قابل توجه می باشد و حد تشخیصی برابر با 4 پیکو گرم بر میلی لیتر داراست.

در این تحقیق از روش نورتابی شیمیایی،‎ ‎برای تعیین مقدارسییپروفلوکساسین و ایبوپروفن بطور جداگانه در نمونه های ‏داروئی در دو سامانه ی پیمانه ای و تزریق در جریان، استفاده شد. پتاسیم پرمنگنات به عنوان اکسنده وگلی اکسال به عنوان حساس ‏کننده بکار گرفته شد. اثر متغیرهای مختلف نظیر غلظت هر یک از گونه های دخیل در واکنش و سرعت جریان بر میزان ‏نورتابی شیمیایی بررسی گردیدند.‏ برای سیپروفلوکساسین منحنی تنظیم در شیوه ی پیمانه ای‎ ‎دارای‎ ‎دامنه ی خطی5-10×02/3-8-10×02/3 مولار با حد ‏تشخیص 8-10×38/2 مولار است. درصد انحراف استاندارد نسبی برای غلظت های 7-10×02/3 و6-10×02/3 مولار به ترتیب ‏‏2/4 و 3/5 درصد به دست آمد. منحنی تنظیم در شیوه ی تزریق در جریان دارای دامنه ی خطی 5-10×26/2-‏‎ ‎‏9-10×02/3 ‏مولار با حد تشخیص 9-10×90/2 مولار است. درصد انحراف نسبی برای غلظت های مختلف7-10×02/3 و6-10×02/3 مولار ‏به ترتیب 3/1 و 5/1 درصد به دست آمد.‏ برای ایبوپروفن منحنی تنظیم در شیوه ی پیمانه ای دارای دامنه ی خطی 5-10×84/4-8-10×84/4 مولار با حد تشخیص ‏‏8-10×75/1 مولار است. درصد انحراف نسبی برای غلظت های 7-10×84/4 و6-10×84/4 مولار به ترتیب 2/6 و 1/5 درصد به ‏دست آمد. منحنی تنظیم در شیوه ی تزریق در جریان دارای دامنه ی خطی6-10×84/4-9-10×84/4 مولار با حد تشخیص 9-‏‏10×52/3 مولار است. درصد انحراف نسبی برای غلظت های 7-10×84/4 و6-10×84/4 مولار به ترتیب 4/3 ‏ و 8/2 درصد به دست آمد. در هر دو روش مقدار درصد انحراف استاندارد نسبی بدست آمده در شیوه ی تزریق در جریان ‏کمتر از شیوه ی پیمانه ای است، که نشان دهنده ی دقت بیشتر شیوه ی تزریق در جریان می باشد. همچنین حد تشخیص در روش ‏تزریق در جریان به مراتب کمتر از روش پیمانه ای است.‏ اثر مزاحمت بعضی از گونه ها از قبیل آسکوربیک اسید، اوریک اسید، کلسیم کلرید، سدیم کلرید و منگنز سولفات بر ‏نورتابی شیمیایی سیپروفلوکساسین و ایبوپروفن بررسی و گزارش گردید. هیچکدام از آن ها مزاحمت جدی در اندازه گیری ها ‏نشان ندادند.‏ روش پیشنهادی برای اندازه گیری سیپروفلوکساسین و ایبوپروفن بطور جداگانه در نمونه های قرص مورد استفاده قرار ‏گرفت و نتایج حاصل با روش طیف بینی ‏uv-vis‏ به عنوان روش استاندارد مقایسه گردید. نتایج حاصل از روش نورتابی-‏شیمیایی با نتایج حاصل از روش ‏uv-vis‏ همخوانی داشتند.‏ برای اطمینان از کارائی روش های ارائه شده، روش بازیابی در نمونه ی حقیقی (سرم خون انسان)، مورد بررسی قرار ‏گرفت. نتایج حاصله بیان کننده ی کاربرد خوب روش در نمونه های حقیقی مثل سرم خون می باشد.‏ واژگان کلیدی:‏ نورتابی شیمیایی، روش پیمانه ای، روش تزریق در جریان، سیپروفلوکساسین، ایبوپروفن

آپتامر ها ملکول های dnaیا rna تک رشته ای هستند که از طریق یک فرآیند انتخاب و تقویت درون آزمایشگاهی جداسازی می شوند. آپتامر ها با تمایل و ویژگی بالا با ثابت تفکیک قابل مقایسه با پادتن ها به گستره وسیعی از ملکول های هدف متصل می شوند. در این کار پژوهشی آپتامر ها به عنوان یک نوع جدید از لایه های زیست تشخیص در زیست حسگر ها برای تشخیص ملکول های کوچک و سلول کامل به کار گرفته شدند. این تحقیق بر روی تشخیص الکتروشیمیایی سدیم دیکلوفناک و آدنوزین تری فسفات (ملکول های کوچک) و سلول سرطان کبد (سلول کامل) به عنوان دو نمونه از هدف های آپتامر متمرکز گردید. تلاش به سمت استفاده از این آپتا حسگر ها در بافت های پچیده، و سرم خون انسان، به منظور نشان دادن کاربرد گسترده ی آپتامرها، به عنوان یک جایگزین برای پادتن نیزانجام شد. در بخش نخستین، یک آپتا حسگر الکتروشیمیایی بدون شناساگر برای تشخیص سدیم دیکلوفناک ارائه گردید. برای ساخت این آپتا حسگر، آپتامر دیکلوفناک عامل دار شده با آمین، روی سطح یک الکترود کربن شیشه ای به طور کووالانسی متصل شد. هنگامی که الکترود اصلاح شده با آپتامر در معرض غلظت های مختلف دیکلوفناک قرارمی گیرد ساختار آپتامر روی سطح الکترود تغییر می کند. حضور دیکلوفناک یک تغییر در ساختار آپتامر تثبیت شده بر روی سطح القاء می کند و سبب کاهش مقاومت بار آپتا حسگر می شود. به هر حال مقاومت انتقال بار با خواباندن الکترود/آپتامر/دیکلوفناک با آپتامر ثانویه افزایش می یابد. تغییرات در مقاومت انتقال بار با استفاده از تکنیک های ولتامتری و اسپکتروسکوپی مقاومت ظاهری الکتروشیمیایی دنبال شد. آپتا حسگر دو گستره دینامیک خطی مختلف بینmm 5-0 و mm 1- mm 10 نشان داد و حساسیت 7/15 کیلو اهم بر میکرو مولار و حد تشخیص 7-10 × 7/2 مولار برای آن به دست آمد. در بخش بعدی توانایی نانو ذرات نقره به عنوان برچسب اکسا کاهشی در ساخت یک آپتا حسگر الکتروشیمیایی برای تشخیص آدنوزین تری فسفات مورد بررسی قرار گرفت. برای ساخت آپتا حسگر، یک آپتامر شناخته شده برایatp به دو قسمت تقسیم شد. قسمت آمین دار شده اول آپتامر به طور کووالانسی روی سطح الکترود طلای اصلاح شده با 3- مرکاپتوپروپیونیک اسید از طریق تشکیل پیوند کربودی ایمید تثبیت شد. قسمت دوم آپتامر با نانوذرات نقره اصلاح شد و در حضور atp با قسمت اول تجمع یافت. سیگنال اکسایش مستقیم نانو ذرات نقره به عنوان سیگنال تجزیه ای برای تشخیص atp دنبال شد. سنجش ساندویچی به کار برده شده بازده سیگنال مناسب و مهم تر از آن زمان پاسخ خوبی نشان داد. با این حسگر می توان غلظت atp را در مقیاس میکرو مولار با پایداری بسیار مطلوب تحت شرایط بهینه اندازه گیری نمود. گذشته از آن نوکلوتید های مشابه شامل gtp، ctp، و utp مزاحمت جدی نشان نداد و این حسگر هدفش را در محیط های پیچیده مانند پلاسمای خون انسان به راحتی تشخیص داد. با وجود کاربرد های نوید بخش آپتامر ها در آزمایشات زیستی، توسعه زیست حسگر های الکتروشیمیایی بر اساس آپتامر با حد تشخیص بهبود یافته هنوز به عنوان یک چالش اساسی مطرح است. در این راستا، یک راه برد برای تقویت سیگنال بر اساس کاربرد نانو ساختار ها به عنوان بستر هایی برای ساخت یک آپتا حسگر الکتروشیمیایی برای atp در بخش دیگر این پایان نامه معرفی شده است. یک آزمایش ساندویچی از طریق تثبیت یک قطعه از آپتامر ویژه atp بر روی سطح الکترود طلای نانو متخلخل (npge) و تجمع آن با قطعه دوم آپتامر در حضور ملکول atp طراحی شد. به دنبال آن ترکیب 3،4- دی آمینو بنزوییک اسید (daba) به عنوان یک گزارشکر ملکولی به عامل آمین قطعه دوم آپتامر متصل شد و سیگنال اکسایش مستقیم آن به عنوان سیگنال تجزیه ای دنبال گردید. نتایج نشان داد که حد تشخیص آپتا حسگر برای اندازه گیری atp ده برابر بهبود یافته است و. با این آپتا حسگر می توان غلظت های atp را در مقیاس های کمتر از میکرو-مولار تشخیص داد. بخش نهایی رساله حاضر به توسعه یک آپتا حسگر الکتروشیمیایی برای تشخیص سلول های سرطانی اختصاص داده شده است. تشخیص زود هنگام سرطان ها چالشی برای امکان درمان موثر است و آپتامر ها ردیاب های ملکولی بسیار نوید-بخشی در این زمینه هستند. طی دو دهه اخیر آن ها به عنوان یک گروه جدید از ملکول های تشخیص برای تشخیص سلول های کامل از طریق فرآیند سل- سلکس انتخاب شده اند. با بهره گیری از آپتامر tls11a که به طور ویژه به سطح غشاء سلول های سرطان کبد متصل می شود یک راهبرد سر راست برای تشخیص سرطان کبد در مراحل اولیه معرفی شده-است. جهت ساخت زیست حسگر، شرایط مختلف تثبیت آپتامر tls11a آمین دار شده بر روی الکترود طلای اصلاح شده با mpa از طریق شیمیedc/nhs و استفاده از آن در یک قالب ساندویچی، بهینه شد. استفاده از آپتامر tls11a به عنوان لایه تشخیص، حسگری با تمایل بالا برای سلول های سرطانیhepg2 در مقایسه با سلول های سرطانی کنترل پروستات، سینه و روده انسان ارائه می کند. آپتاحسگر یک گستره دینامیک خطی وسیع از 102 × 1 تا 106 × 1 سلول بر میلی لیتر با حد تشخیص 2 سلول بر میلی لیترارائه داد. این پروتکل یک ابزار دقیق برای تشخیص حساس سرطان کبد با مزایای مهمی مانند سادگی، قیمت پایین و پایداری ارائه می دهد.

اطلاعات ژنتیکی فراوان موجود در dna، سبب افزایش نیاز برای تولید ابزارهای تجزیه ای مناسب، زیست حسگرها، به منظورتشخیص توالی ژنومی و تشخیص جهش های نقطه ای شده است. تشخیص جهش ها و بازهای آسیب دیده dna در مراحل اولیه ی تشخیص بیماری ها حائز اهمیت می باشد. زیست حسگر یک واکنش و یا برهمکنش زیست شیمیایی را به یک سیگنال تجزیه ای تبدیل می کند. از توانایی انتقال بار درون دو رشته ای dnaبه منظور ایجاد حسگرهای dna استفاده می شود. آرایش بازهای به هم فشرده حلقوی آروماتیک dna، یک محیط مناسب جهت دنبال کردن واکنش های انتقال الکترون است. حسگرهای الکتروشیمیایی dna، برای تشخیص توالی dna و یا ژن های جهش یافته دارای حساسیت بالا و گزینش پذیری خوبی هستند و هم چنین ارزان می باشند. برای تشخیص dna برچسب های مختلفی از جمله شناساگرهای اکسایش- کاهش، آنزیم ها و نانوذرات به کار رفته اند. مطالعات حاضر برای تشخیص انواع ناهمجوری های تک بازی در الیگونوکلئوتیدهای کوتاه سنتزی با استفاده از نانوذرات پلاتین و در کار تحقیقاتی دوم آلیزارین قرمز s (ars) انجام شده اند. در کار اول، اکسیداسیون تیواوره بر روی نانوذرات پلاتین، به عنوان برچسب کاتالیزوری، و در بررسی دوم، احیاءیک مولکول بین رشته ای با بار منفی دنبال شد. بار لازم برای فرایند اکسیداسیون تیواوره و یا احیاء ars از طریق دو رشته ای dna انتقال می یابد. پاسخ این واکنش ها در حضور ناهمجوری ها کاهش می یابد. در مطالعه اول، از تفاوت پاسخ های بدست آمده در نتیجه اکسیداسیون تیواوره، دو رشته ای های حاوی ناهمجوری از دو رشته ای مکملdna تشخیص داده شدند. دو نوع ناهمجوری پایدار ترمودینامیکی(gt و ga) در این کار بررسی شدند و تشخیص داده شدند. نتایج این بررسی نشان داد، موقعیت ناهمجوری ها به طور موثر بر سیگنال اکسیداسیون تیواوره تاثیر نمی گذارد. در کار دوم، الکترود کربن شیشه، با تک رشته های برچسب دار شده با گروه آمین اصلاح شد و با رشته های هدف مختلفی از جمله رشته مکمل، رشته های حاوی ناهمجوری تک بازی و رشته غیر مکمل هیبرید شد. وقایع هیبریداسیون به وسیله کاهش مولکول بین رشته ای پیوند شده به dna (ars) دنبال شد. در اثر هیبریداسیون، دو رشته ای کاملاً مکمل قادر به انتقال الکترون از سطح الکترود است و بار منتقل شده سبب احیا گونه بین رشته ای می شود و بنابراین پیک ولتامتری مشاهده می گردد. اگر دو رشته ای حاوی یک ناهمجوری تک بازی باشد، انتقال الکترون به خوبی صورت نمی گیرد و جریان کاهش می یابد. در این مطالعه ناهمجوری های مختلفی از قبیل ga، gt، ca و tt که در نقاط گوناگون از رشته هدف قرار داشتند مطالعه شد و این زیست حسگر به خوبی توانست همه ناهمجوری ها را از دو رشته ای مکمل و دو رشته ای غیر مکمل تشخیص دهد.

این پایان نامه در دو بخش تنظیم گردیده است، در بخش اول برهم کنش بین مس فتالوسیانین تتراسولفونیک اسید(cupcts) با dna تیموس گوساله مورد مطالعه قرار گرفت. دلیل انتخاب مولکول cupcts، دارا بودن پایه ی ساختاری مشترک با ترکیبات متالو پورفیرین ها، که خاصیت آنتی اکسیدانی از خود نشان می دهند، است و همچنین وجود چهار بار منفی در ساختار این مولکول، این مولکول را از بقیه شناساگرها متمایز می سازد. بررسی برهمکنش cupcts با dna با استفاده از طیف سنجی های ماوراء بنفش و مرئی، فلورسانس و دو رنگ نمایی دورانی و همچنین روش ولتامتری پالس تفاضلی، بر روی سطح الکترود کربن شیشه ای مورد مطالعه قرار گرفت. مطالعات فلورسانسی واکنش رقابتی اتیدیوم برماید و cupcts در برهم کنش با dna و همچنین مطالعه طیف سنجی دو رنگ نمایی دورانی تیتراسیون dna با cupcts نشان دادند که برهم کنش بین dna با cupcts به احتمال زیاد از طریق شیارهای dna صورت می گیرد. اثر ph بر ثابت پیوند، با استفاده از روش فلورسانسی و طبق معادله ی استرن-ولمر برای کمپلکس cupcts-dna مورد بررسی قرار گرفت و نشان داده شد که با افزایش ph از 0/5 به 3/7 ثابت پیوند افزایش می یابد. در بخش دوم مطالعات، با علم به نوع برهم کنش cupcts با dna، به طراحی نوعی زیست حسگر جهت تشخیص انواع مختلف ناهم جوری های تک بازی در توالی های مختلف رشته ی dna هدف پرداخته شده است. اساس این زیست حسگر، تفاوت در سیگنال ولتامتری پالس تفاضلی مربوط به مولکول شناساگر cupcts، روی سطح الکترود کربن شیشه ای اصلاح شده با dna کاوشگر پس از هیبرید شدن با رشته های هدف مختلف از جمله رشته هدف مکمل، رشته های هدف با ناجوری های مختلف در موقعیت های متفاوت وهمچنین رشته هدف غیر مکمل می باشد. مطالعات نشان می دهد که این زیست حسگر قادر به شناسایی انواع ناهم جوری ها در رشته ی dna هدف در موقعیت های متفاوت است.