ساخت حسگر زیستی به منظور تشخیص عوامل آسیب‌زای DNA
از آنجا که تخریب DNA منشأ اکثر سرطان‌ها، جهش‌ها و بیماری‌های ژنی است، در سال‌های اخیر توجه بسیاری از محققین بر مطالعه‌ی عوامل مؤثر در تخریب آن و یافتن روش‌ها و موارد تأثیرگذار بر جلوگیری از این پدیده معطوف شده است. از این رو پژوهشگران در این طرح برای بررسی این موضوع اقدام به ساخت آزمایشگاهی نانوحسگری زیستی کردند.
پژوهشگران دانشگاه صنعتی اصفهان، با هدف بررسی تأثیر عوامل مختلف بر تخریب دی ان ای (DNA) و روش‌های جلوگیری از آن، اقدام به تولید آزمایشگاهی نانوحسگر زیستی کردند. این حسگر قابلیت تشخیص و سنجش میزان تخریب DNA را در حضور مواد دارویی دارد.
به گفته‌ی دکتر علی اصغر انصافی، این زیست حسگر به روشی سریع، ساده و کم هزینه ساخته شده و در ساخت آن از نانولوله‌های کربنی استفاده شده است. در این طرح با استفاده از این نانوحسگر تخریب DNA توسط داروی دوپامین در غیاب و نیز حضور برخی یون‌های فلزی و نیز روش‌های مقابله با آن مورد مطالعه قرار گرفته است.
با تکیه بر نتایج حاصل شده و انجام آزمایش‌های تکمیلی، در آینده می‌توان با شناخت بهتر عوامل مؤثر درایجاد جهش ژنی و سرطان، از تجویز دارو‌های نا‌مناسب خودداری کرد. از طرفی با توجه به رژیم غذایی بیمار می‌توان با تجویز آنتی‌اکسیدان‌های مناسب تا حد ممکن از بروز سرطان جلوگیری کرد.
این محقق اهمیت بررسی‌های صورت گرفته را اینگونه شرح داد: «این موضوع که ترکیباتی نظیر دوپامین در حضور برخی یون‌های فلزی، مولکول‌های DNA را تخریب می‌نماید، اصلی ثابت شده است. از آنجا که ترکیبات معدنی آهن و مس در رژیم غذایی روزانه‌ی افراد وجود دارد، لذا ما به دنبال بررسی و ارائه‌ی حسگری بودیم تا به کمک آن بتوان تخریب DNA توسط دوپامین در غیاب و حضور این یون‌های فلزی را مطالعه نمود. همچنین اثر حضور برخی آنتی اکسیدان‌ها، نظیر آسکوربیک اسید و گلوتاتیون، در جلوگیری از تخریب DNA توسط عامل تخریب کننده‌ی آن مورد مطالعه قرار گرفت.»
انصافی در خصوص نتایج حاصل از این پژوهش افزود: «نتایج حاصل نشان داده است که ترکیباتی نظیر دوپامین و یا یون‌های مس و آهن به تنهایی قادر به تخریب مولکول‌های DNA نیستند. این در حالی است که حضور همزمان دوپامین و یون مس یا یون آهن باعث تخریب این مولکول می‌شود. از بررسی میزان تأثیرگذاری دو آنتی اکسیدان مذکور نیز مشخص شد که تأثیر بازدارندگی گلوتاتیون در جلوگیری از تخریب DNA دو برابر آسکوربیک اسید است.»
به گزارش ستاد توسعه فناوری نانو،این محقق نحوه‌ی عملکرد نانولوله‌های کربن به کار برده شده در ساخت این حسگر را اینگونه توضیح داد: «نانو لوله‌های کربن استفاده شده در این حسگر زیستی، با برخورداری از نسبت سطح به حجم بالا، یک سطح وسیع را برای قرارگیری مولکول‌ها و زنجیره‌های DNA بر روی الکترود حسگر فراهم می‌کنند. همچنین از طریق برهم کنش این نانولوله‌ها با کیتوسان، سطوحی با بار مثبت ایجاد شده و مولکول‌های DNA که دارای بار سطحی منفی هستند، می‌توانند با نیروی الکترواستاتیکی قوی به سطح الکترود بچسبند. این مسأله باعث ماندگاری بهتر زنجیره‌ی DNA بر روی سطح حسگر می‌شوند.»
علی اصغر انصافی و دکتر بهزاد رضایی – اعضای هیأت علمی دانشگاه صنعتی اصفهان- نرگس کاظم نادی- دانشجوی کارشناسی ارشد- و دکتر مریم امینی- فارغ التحصیل مقطع دکترا از این دانشگاه- در انجام این کار تحقیقاتی همکاری داشته‌اند. نتایج این طرح در مجله‌ی Bioelectrochemistry (جلد 104، سال 2015، صفحات 71 تا 78) به چاپ رسیده است.
