طراحی بیو سنسور نوری بر پایه پروتئین و پلی پپتید برای تشخیص ویروسhiv

ویروس نقص ایمنی اکتسابی تیپ یک (hiv-1) عامل ایجاد کننده سندرم نقص ایمنی اکتسابی انسانی یا "ایدز" می باشد. انتقال ویروس از طریق خون در دوره کمون، در مراکز انتقال خون یک معضل جهانی محسوب می شود. علاوه بر این، نیاز مبرمی به طراحی و ایجاد روشی آسان، کم هزینه، دقیق، سریع و قابل دسترس برای افراد عادی جهت آزمون وجود و یا عدم وجود ذره ویروس hiv با ابعاد نانو (حدود120 نانومتر) در خون، احساس می شود. چون تشخیص به هنگام ویروسhiv-1 در نمونه های مشکوک، قبل از ظهور پادتن در فرد آلوده می تواند باعث جلوگیری از گسترش و شیوع روز افزون این بیماری مهلک شود. در حال حاضر کلیه روش های معمول و قابل اعتماد آزمون hiv بر پایه پادتن می باشد، شناسایی ذره ویروس hiv بر پایه خود ویروس hiv بسیار گران و وقت گیر می باشد. تشخیص بر پایه پادتن، زمانی رخ خواهد داد که بدن بر علیه ویروس اقدام به تولید پادتن نماید که این مستلزم گذشت زمان است. از زمان ورود ویروس hiv به بدن تا تولید پادتن علیه آن را دوره کمون نام دارد. در این دوره به علت عدم وجود سلاح مقابله ای بدن علیه ویروس hiv، ویروس دارای بیشترین میزان بار ویروسی و در نتیجه بیشترین میزان احتمال آلوده کردن می باشد. چنانچه فرد هیچ اطلاعی از قرارگیری خود در این دوره نداشته باشد، امکان آلوده کردن افراد دیگر نیز وجود خواهد داشت. برای دوره کمون در همه منابع اتفاق نظر نیست، اما زمانی بین دو هفته تا شش ماه پس از ورود ویروس در نظر گرفته می شود. همچنین برای نوزادان تازه متولد شده به علت وجود پادتن در جریان خون (که از خون مادر منتقل شده است)، تشخیص بر پایه پادتن ممکن نخواهد بود. همه موارد فوق ما را برآن داشت تا در این پروژه به طراحی و ایجاد روشی آسان، کم هزینه، سریع و قابل دسترس برای افراد عادی جهت تست وجود و یا عدم وجود ذره ویروس hiv با ابعاد نانو در محیط خون، بپردازیم. در یکی دو دهه اخیر نور و فتونیک در صنایع الکترونیک، خصوصا سنسورهای نوری با قابلیت عملکرد، کیفیت آشکار سازی و ضریب تفکیک بالا مورد توجه بیشتری قرار گرفته است. مشخصات خوب این نوع از سنسور ها ما را تشویق به استفاده از آن ها برای ردیابی ویروس hiv کرده است. ایده اولیه در این پروژه استفاده از یو- وی دتکتور از طریق شناسایی تفاوت طیف جذبی خون سالم و آلوده به ویروس، برای ردیابی ویروس در خون بدون استفاده از هرگونه گیرنده ای بود، اما با وجود تمام تلاش ها و بررسی های موشکافانه این روش با شکست مواجه شد. بعد از شکست روش طیف جذبی، استفاده از طرح شناسایی توالی ژنوم ویروس hiv با استفاده از میکرو کانتی لور مورد بررسی قرار گرفته است. پروسه تشخیص ژنوم ویروس، بر پایه ی هیبریدایزیشن توالی گیرنده متصل روی سطح کانتی لور با توالی هدف است که موجب افزایش جرم موثر روی سطح کانتی لور و کاهش فرکانس رزونانس آن می شود. در طی پروسه تشخیص استفاده از نانو پارتیکل طلا- نقره متصل به توالی پروب موجب بالا بردن جرم موثر روی سطح کانتی لور شده، که در نتیجه قدرت تشخیص و حساسیت سنسور را بالا خواهد برد. میکرو کانتی لور طراحی شده دارای فاکتور کیفیت بالائی می باشد که در هوا و رطوبت مناسب در حال ارتعاش است.