بکارگیری سیکلودکسترین به روش تشکیل کمپلکس میزبان- مهمان در ساخت سنسور الکتروشیمیایی به منظور اندازه گیری برخی از مولکولهای زیستی و اندازه گیری الکتروشیمیایی چندشکلی نوکلئوتیدی منفرد با استفاده از تک باز آلی اصلاح شده با نانوذرات کپسوله شده در آپوفریتین

در اولین مطالعه، یک سنسور الکتروشیمیایی برای گوانین و آدنین با استفاده از سیکلودکسترین اصلاح شده با پلی (n-استیل آنیلین) بر روی سطح یک الکترود خمیر کربن ارائه شد. مکانیسم اکسایش گوانین و آدنین بر روی سطح الکترود با استفاده از ولتامتری چرخه ای مورد بررسی قرار گرفت. نتایج به دست آمده نشان داد که فرایندهای الکترودی برگشت ناپذیر، وابسته به ph و مشتمل بر چندین فراورده واکنش است. فرایند انتقال الکترون طی چند مرحله پی در پی اتفاق می افتد که همراه با تشکیل حدواسط های قویا جذب شده بر روی سطح الکترود است. همچنین یک روش جدید برای برآورد ثابت تشکیل ظاهری گوانین و آدنین با سیکلودکسترینِ ثابت نگه داشته شده بر روی سطح الکترود با استفاده از تغییرات پوشش سطح گونه های مورد مطالعه گزارش شد. دامنه خطی گوانین و آدنین با استفاده از ولتامتری پالس تفاضلی و با زمان پیش تغلیظ بیشتر در گستره ?m 1?- 1/? بود و مقدار حد تشخیص تجربی m? ?? /? را دارا بود. با استفاده از ولتامتری چرخه ای و زمان پیش تغلیظ کمتر گستره خطی ?m 1??-? برای گوانین و ?m1??-? برای آدنین بدست آمد. در مطالعه دوم، یک سنسور الکتروشیمیایی برای اندازه گیری همزمان سروتونین و دپامین با استفاده از الکترود خمیر کربن اصلاح شده با ترکیب سیکلودکسترین/ پلی (n-استیل آنیلین)/نانولوله های کربنی ساخته شد. اثر تشدید کننده نانولوله های کربنی چند دیواره به همراه اثر پیش تغلیظ سازی سیکلودکسترین و همینطور ثابت پایداری کمپلکس متفاوت سیکلودکسترین با سروتونین و دپامین شرایط مناسبی را برای ساخت یک سنسور الکتروشیمیایی برای اندازه گیری همزمان این دو انتقال دهنده عصبی فراهم آورد. پیک آندی رویهم افتاده سروتونین و دپامین درmv ??? بر روی الکترود عریان خمیر کربن به دو پیک ولتامتری کاملا مجزا درmv ??? برای سروتونین وmv ??? برای دپامین نسبت به مرجع ag/agcl تفکیک شد. مکانیسم اکسایش سروتونین و دپامین بر روی سطح الکترود به وسیله ولتامتری چرخه ای مورد بررسی قرار گرفت و نتایج بدست آمده نشان داد که فرایندهای الکترودی وابسته به ph هستند و اکسایش الکتروشیمیایی سروتونین کاملا برگشت ناپذیر است در حالی که الکترود رفتار برگشت پذیر بهتری را برای دپامین نشان می دهد. در شرایط بهینه دامنه خطی الکترود با ??ثانیه پیش تغلیظ در حدود ?m ???- ? با حد تشخیص ?m ?/? (?s/n =) بود. سنسور پیشنهاد شده نشان داد که برای تشخیص سروتونین و دپامین در محیط های پیچیده شامل گونه های مختلفی از قبیل اسید اسکوربیک و اسید اوریک بطور قابل ملاحظه ای بهگذین است. شایستگی متد ارائه شده برای اندازه گیری سروتونین و دپامین در نمونه های پلاسمای سنتزی شرکت randox مورد ارزیابی قرار گرفت و بازیابی های قابل قبولی برای یک دسته از نمونه های تزریق شده از آنالیت های مورد مطالعه حاصل شد. در مطالعه بعدی، یک سنسور زیستی جدید برای تشخیص الکتروشیمیایی هیبرید شدن dna با استفاده از الکترود صفحه ای چاپ شده (spe) اصلاح شده با ترکیب سیکلودکسترین/ پلی (n-استیل آنیلین)/نانولوله های کربنی ساخته شد. سنسور زیستی ارائه شده بر پایه سیگنال اکسایش ذاتی گوانین و آدنین موجود در dna تک رشته ای که در حفره سیکلودکسترین وارد شده است استوار می باشد. به خاطر پیوند شدن بازهای گوانین و آدنین با بازهای مکمل سیتوزین و تیمین در زنجیره dna دو رشته ای، سیگنال مشاهده شده برای dna تک رشته ای به مراتب بیشتر از سیگنال مشاهده شده برای dna دو رشته ای بود. اثر تشدید کننده نانولوله های کربنی چند دیواره سیگنال ولتامتری بطور قابل ملاحظه بزرگی را فراهم می آورد و خاصیت کپسوله کردن سیکلودکسترین باعث می شود تا پیک های آندی گوانین و آدنین به طرف پتانسیل های کمتر مثبت نسبت به آنچه که بر روی سطح الکترود عریان spe دیده می شود، جابجا شوند. ارتفاع پیک سیگنال گوانین و آدنین به دو پارامتر وابسته است: یکی تعداد نسبی باز های موجود در یک زنجیره چند نوکلئوتیدی و دیگری غلظت توالی dna هدف. هیبرید شدگی شاخه مکمل با اندازه گیری سیگنال اکسایش بازهای پیورین پیگیری شد که تشخیص توالی های هدف را در گستره nmol/µl??/?- ??/? با حد تشخیص pmol/?l ?/? (?s/n =) را فراهم آورد. بکار بردن یک روش الکتروشیمیایی عاری از برچسب و هموژن برای تشخیص هیبرید شدگی dna مرحله مهمی را در سنجیدن ارزان، ساده، حساس و صحیح dna فراهم ساخت. الکترود پیشنهادی توانست به آسانی بین توالی مکمل، نامکمل و توالی شامل دو باز ناجور تمایز قائل شود. سرانجام، یک روش الکتروشیمیایی برای تشخیص هر یک از چندشکلی های نوکلئوتیدی منفرد (snp) با استفاده از تک باز آلی متصل شده به ردیاب آپوفریتین پر شده از نانوذرات فسفات فلزی ارائه شد. کوپل شدن بین نوکلئوتید اصلاح شده با ردیاب نانوذره ای به مکان جهش یافته dna دو رشته ای به وسیله dna پلیمراز i فراهم شد تا قاعده جفت شدن بازهای آلی واتسون-کریک حفظ شود. پس از هیبرید شدن پی در پی در فاز مایع بین پروب های dna متصل به بیوتین و dna جهش یافته و dna مکمل، مارپیچ های dna دو رشته ای شده حاصل به واسطه پیوند تمایلی معروف و ویژه بین بیوتین و استرپتاویدین بر روی سطح دانه های مغناطیسی گیر افتادند. برای نشاندار کردن هر یک از هشت حالت ممکن snp، ردیاب آپوفریتین پر شده از نانوذرات فسفات سرب، مس، کادمیم و روی به ترتیب به تک بازهای آدنوزین، سیتیدین، گوانوزین و تیمیدین متصل شدند. تک بازهای متصل به ردیاب آپوفریتین در حضور dna پلیمراز به مکان های جهش یافته dna دو رشته ای جفت شدند. تجزیه برهنه سازی الکتروشیمیایی نانوذرات پر شده در حفره آپوفریتین روشی را برای تشخیص و اندازه گیری dna جهش یافته فراهم می آورد. هر جهشی نوکلئوتید متصل به ردیاب آپوفریتین متفاوتی را به دام می اندازد و یک ولتاموگرام چهار پتانسیلی مجزایی را فراهم می آورد که پتانسیل پیک های آن نمایانگر هویت باز ناجور است. روش ارائه شده به اندازه کافی حساس است که بتواند جهش ag بعنوان پایدارترین جهش ترمودینامیکی را در گستره بین pm ???- ?? با صحت کافی اندازه گیری کند. متد پیشنهادی روشی ساده، سریع، ارزان، صحیح و دقیقی را برای اندازه گیری snp فراهم می آورد.