زیست‌حسگر‌های الکتروشیمیایی مؤثر در تشخیص انواع سرطان‌

گروه استان‌های خبرگزاری آنا؛ عباس جعفری کاشی همسر مرآت مهرزاد (زوج دانشجوی دکتری شیمی) همزمان با وی از رساله دکتری خود با عنوان «ساخت زیست حسگر الکتروشیمیایی بدون برچسب CYFRA۲۱-۱ و اصلاح حسگر‌های الکتروشیمیایی با نانوکامپوزیت‌های TbV۰۴/ CuWO۴ و CuFe۲O۴/SmVO۴ برای اندازه‌گیری بورتزومیب، داساتینیب، سفوتاکسیم و آسیکلوویر» با نمره ۲۰ دفاع کرد.

مهدی شبانی نوش‌آبادی و حسینعلی رفیعی‌پور استاد راهنمایی این رساله را برعهده داشتند.

جعفری کاشی در گفت‌و‌گو با خبرنگار گروه استان‌های خبرگزاری آنا در تشریح پایان‌نامه خود با عنوان «ساخت زیست حسگر الکتروشیمیایی بدون برچسب CYFRA۲۱-۱ و اصلاح حسگر‌های الکتروشیمیایی با نانوکامپوزیت‌های TbV۰۴/ CuWO۴ و CuFe۲O۴/SmVO۴ برای اندازه‌گیری بورتزومیب، داساتینیب، سفوتاکسیم و آسیکلوویر» اظهار کرد: تشخیص سرطان در مراحل اولیه می‌تواند در کنترل و درمان این بیماری بسیار مؤثر باشد. انداز‌ه‌گیری دارو‌ها به دلیل عوارض جانبی آنها در بدن نیز از اهمیت بالایی برخوردار است.

وی اضافه کرد: یکی از روش‌های مؤثر در تشخیص انواع سرطان‌ها و اندازه‌گیری دارو‌ها، استفاده از حسگر‌ها و زیست‌حسگر‌های الکتروشیمیایی است.

این دانش‌آموخته دکتری شیمی تجزیه دانشگاه کاشان متذکر شد: سال‌های اخیر زیست‌حسگر و حسگرهای الکتروشیمیایی به‌دلیل داشتن مزیت‌هایی مانند سرعت عمل در پاسخگویی، ارزان بودن، حساسیت بالا و انتخاب‌پذیری قابل قبول، توسعه زیادی پیدا کرده‌اند.

جعفری کاشی یادآور شد: با توجه به موارد ذکرشده پژوهش کنونی (رساله دکتری) در سه بخش به شرح زیر انجام شده است. نخست؛ اندازه‌گیری CYFRA۲۱-۱ به‌عنوان شناساگر زیستی سرطان ریه بر پایه اکسایش گوانین انجام گرفت، در این راستا سطح الکترود کربن- شیشه‌ای (GCE) با گرافن‌ اکسید احیاء (rGO) و پلی‌پیرول (PPy) و نانوذرات نقره (AgNPs) اصلاح شد تا GCE/rGO/PPy/AgNPs به‌دست آید.

وی تأکید کرد: به‌منظور تأیید تشکیل rGO، PPy و AgNPs روی سطح الکترود از میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدان (FE-SEM) و طیف‌‌بینی انرژی پراش پرتو ایکس (EDX) استفاده شد. با استفاده از روش‌های الکتروشیمیایی، مانند ولتامتری چرخه‌ای (CV)، ولتامتری ضربان تفاضلی (DPV) و طیف‌سنجی امپدانس الکتروشیمیایی (EIS)، رفتار الکترود اصلاح شده در حضور [Fe (CN) ۶]۳-/۴- مورد ارزیابی قرار گرفت.

دانش‌آموخته دکتری شیمی تجزیه دانشگاه کاشان اضافه کرد: سپس تثبیت توالی تک‌رشته DNA (ss-DNA) به‌عنوان توالی گیرانداز از طریق ایجاد پیوند کوالانسی بین توالی ss-DNA تیول‌دار و نانوذرات نقره در سطح GCE/rGO/PPy/AgNPs انجام شد.

جعفری کاشی تشریح کرد: در ادامه با غوطه‌وری GCE/rGO/PPy/AgNPs/ss-DNA در غلظت‌های مختلف CYFRA۲۱-۱، فرآیند تشکیل هیبرید بین ss-DNA و CYFRA۲۱-۱ انجام شد و جریان ناشی از اکسایش گوانین با روش DPV را می‌توان به غلظت CYFRA۲۱-۱ نسبت داد.

وی عنوان کرد: در این پژوهش محدوده خطی پاسخ و حد تشخیص GCE/rGO/PPy/AgNPs/ss-DNA برای شناسایی CYFRA۲۱-۱ به ترتیب ۱۴-۱۰ تا ۶-۱۰ مولار و ۴/۲ فمتومولار به‌دست آمد و انتخاب‌پذیری الکترود طراحی شده نیز مورد بررسی قرار گرفت.

**تأیید نانوکامپوزیت سنتز شده از FE-SEM EDX و طیف‌سنجی پراش پرتوایکس (XRD)

دانش‌آموخته دکتری شیمی تجزیه دانشگاه کاشان افزود: در بخش دوم این پژوهش آمده است که اندازه‌گیری همزمان بورتزومیب و داساتینیب به‌عنوان دارو‌های ضد سرطان توسط الکترود خمیر کربن (CPE) اصلاح شده با نانو کامپوزیت uFe۲O۴/SmVO۴ و مایع یونی ۱- اتیل-۳- متیل- ایمیدازولیوم کلرید (CPE/CuFe۲O۴/SmVO۴/IL) انجام شد.

جعفری کاشی بیان کرد: به‌منظور تأیید نانوکامپوزیت سنتزشده از FE-SEM EDX و طیف‌سنجی پراش پرتو ایکس (XRD) استفاده شد و رفتار الکتروشیمیایی CPE/CuFe۲O۴/SmVO۴/IL توسط روش‌های الکتروشیمیایی مانند CV، کرونو آمپرومتری (CHA)، DPV و EIS مورد بررسی قرار گرفت.

وی اضافه کرد: در شرایط بهینه محدوده خطی پاسخ برای بورتزومیب ۰۹/۰ تا ۰/۹۰ میکرو مولار و حد تشخیص ۴/۵ نانومولار محاسبه شد، همچنین محدوده خطی پاسخ برای داروی داساتینیب ۰/۱۰۰ تا ۰/۵۰۰ میکرومولار با حد تشخیص ۰/۷ میکرو مولار به‌دست آمد.

دانش‌آموخته دکتری شیمی تجزیه دانشگاه کاشان توضیح داد: در سومین بخش پژوهش اندازه‌گیری همزمان سفوتاکسیم و آسیکلوویر به‌عنوان دارو‌های ضد باکتریایی و ضد ویروس توسط CPE اصلاح شده با نانوکامپوزیت TbVO۴/CuWO۴ و ۱- اتیل-۳- متیل- ایمیدازولیوم کلرید به‌عنوان مایع یونی (CPE/TbVO۴/CuWO۴/IL) انجام شد.

جعفری کاشی خاطرنشان کرد: برای تأیید نانوکامپوزیت سنتزشده از FE-SEM، XRD و EDX استفاده شد و ویژگی‌های الکتروشیمیایی CPE/TbVO۴/CuWO۴/IL توسط روش‌های الکتروشیمیایی مانند CV، CHA، DPV و EIS مورد ارزیابی قرار گرفت.

وی مطرح کرد: در شرایط بهینه محدوده خطی پاسخ برای سفوتاکسیم ۰۸/۰ تا ۰/۱۵ میکرو مولار و حد تشخیص ۲/۷ نانومولار محاسبه شد و محدوده خطی پاسخ برای داروی داساتینیب ۰/۵۰ تا ۰/۲۵۰ میکرومولار با حد تشخیص ۴/۸ میکرو مولار به‌دست آمد.