Skip to main content
SUPERVISOR
Behzad Rezaei,Ali asghar Ensafi
بهزاد رضائی (استاد مشاور) علی اصغر انصافی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Hamidreza Jamei
حمیدرضا جامعی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده شیمی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1390

TITLE

Preparation of a DNA biosensor for the determination of trace amount of chrysoidine and investigation of anti-cancerous vitamin K3 (menadione) in the presence of various reducing agents
In this study, we prepared a DNA-based biosensor for the determination of chrysoidine and investigation of anti-cancerous features of vitamin K3 in the presence of various reducing agents. A pre-treated pencil graphite electrode (PGE) was modified using multi wall carbon nanotubes (MWCNTs), poly(diallydimethylammonium chloride), PDDA, and then decoration with a DNA. Multi wall carbon nanotubes were used in the fabrication of biosensors because of their high electrical conductivities, high chemical stabilities, and extremely high mechanical strengths. Moreover, MWCNTs modified the surface of PGE for stabilizing of a thin layer of DNA on the substrate. This simple and inexpensive biosensor operated through interaction of chrysoidine and free radicals with DNA. The first part explains the use of DNA-based biosensor for the determination of trace amount of chrysoidine, known as a cancerous azo dye. First, the interaction of the DNA with chrysoidine was studied at pH 7.0. Differential pulse voltammetry (DPV) method was then applied at pH 4.8 (acetate buffer) to measure the adenine, guanine, and chrysoidine signals. The outputs signals indicated that the signals of adenine and guanine after interaction of the biosensor with chrysoidine were decreased. Under the optimum conditions, a linear dependence of the guanine and adenine oxidation signals was observed for the chrysoidine concentration in the range of 0.05¬- 0.80 and 1.50¬-¬20.00 µg mL-1 with a detection limit of 0.037 µg mL?1. This sensor was successfully used to measure the pigment in things such as tomato powder, fish, tomato sauce and industrial water. The second part of this study have been investigation of toxicity, behavior mechanism of vitamin K3 (menadione) as anti-cancer material by Differential pulse voltammetry and electrochemical impedance spectroscopy method in the presence of NADH and vitamin C in various conditions. The decomposition of DNA mechanism of menadione as a generating free radicals and anti-cancer material was investigated and successfully proved. It is concluded that DPV and Impedance Spectra can be used as appropriate techniques for quantitative and qualitative comparison of different reagent for DNA damage mechanism investigations.
در این تحقیق ابتدا یک زیست¬حسگر بر پایه¬ی DNA ساخته شد. این زیست حسگر با استفاده از الکترود مغز مداد و نانولوله¬های کربنی چند لایه به عنوان یک بستر مناسب برای تثبیت یک لایه¬ی نازک از DNA جهت افزایش سطح الکترود، افزایش هدایت الکتریکی، دقت و حساسیت بیشتر زیست¬حسگر تهیه¬شد. در ساخت زیست¬حسگر یا الکترود گرافیت اصلاح شده با نانو لوله¬های کربنی چند لایه و DNAتمام پارامترهای موثر در آماده¬سازی بهینه شد. این زیست-حسگر(DNA/MWCNTs–PDDA/PGE) ساده و جدید بر اساس برهمکنش مواد با DNA عمل می¬کند؛ که با این قابلیت می¬توان به اندازه¬گیری مقادیر¬کم و بررسی رفتاری و مکانیسم مواد سرطان¬زا پرداخت. در قسمت اول این تحقیق با استفاده از زیست¬حسگر بر پایه¬ی DNA ساخته شده به اندازه¬گیری مقادیر کم یک رنگ سرطان¬زای آزو با نام عمومی کرایسویدین پرداخته شد. مرحله¬ی برهمکنش زیست¬حسگر با کرایسویدین در بافرTE با0/7pH= انجام گرفت و در مرحله¬ی بعد جهت اندازه¬گیری سیگنال آدنین و گوانین DNA و سیگنال خود رنگدانه¬ی کرایسویدین از تکنیک ولتامتری پالس تفاضلی در بافر استاتی با 8/4 pH= استفاده شد. نتایج حاصل از ولتامتری پالس تفاضلی تحت شرایط بهینه نشان داد که جریان سیگنال¬های آدنین و گوانین بعد از برهمکنش کرایسویدین با زیست¬حسگر، کاهش یافته و در مقابل جریان سیگنال اکسایش خود رنگدانه کرایسویدین افزایش می¬یابد. با دنبال کردن کاهش مقدار جریان سیگنال آدنین و گوانین و رسم منحنی تنظیم برای هر یک از آن¬ها دو ناحیه خطی از80/0- 05/0 و00/20-50/ 1 میکروگرم بر میلی¬لیتر و حد تشخیص03/0 میکروگرم برمیلی¬لیتر به دست آمد. این زیست حسگر به طور موفقیت¬آمیزی برای اندازه¬گیری مقادیر کم از این رنگدانه در نمونه¬های حقیقی مانند پودر گوجه¬فرنگی، ماهی، دو نوع سس گوجه¬فرنگی وآب صنعتی به کار برده شد. در بخش دیگری از این تحقیق به وسیله¬ی زیست¬حسگر ساخته شده و تکنیک ولتامتری پالس تفاضلی و طیف-نگاری امپدانس(EIS) به بررسی سمیت، رفتار و مکانیسم عمل ویتامین K3 یا منادیون به عنوان یک ترکیب ضد¬سرطانی در حضور کاهنده¬های متفاوت مانند NADH و ویتامینC، در شرایط مختلف پرداخته شد. در این قسمت با دنبال کردن تخریب DNA موفق به اثبات و بررسی مکانیسم این ترکیب در تولید رادیکال¬های آزاد و خاصیت ضد¬سرطانی منادیون در حضور عامل کاهنده شدیم. در این قسمت از پروژه از منادیون به عنوان نماینده¬ای از ترکیبات کینونی استفاده گردید. نتایج این قسمت از تحقیق نشان داد که می‌توان از ولتامتری پالس تفاضلی و طیف‌نگاری امپدانس الکتروشیمیایی به عنوان دو تکنیک مناسب و جایگزین برای مقایسه کمی و کیفی معرف‌های مختلف در تخریب DNA و بررسی مکانیزم تخریب استفاده نمود.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی