طراحی و ساخت نانوایمونوحسگر جهت تشخیص فوق حساس گاسترین-گلیسین با استفاده از قطعات آنتی‌بادی‌های نوترکیب
چکیده
مقدمه: با نظر به اینکه سرطان معده اغلب به دلیل تشخیص در مراحل پیشرفته قابل درمان نیست، لذا ردیابی زودهنگام آن امری اساسی در نجات مبتلایان به این بیماری مهلک است. نشانگرهای متفاوتی برای شناسایی سرطان معده شناخته شده‌اند. پپتید گاسترین-گلیسین که در این نوع بیماری افزایش چشمگیری پیدا می‌کند، به عنوان مدلی برای توسعه این راهکار در آینده قابل بهره‌گیری است. انتخاب نوع آنتی‌بادی در طراحی این ایمونوحسگرها امری حائز اهمیت است. ما از قطعات کوچک نواحی متغیر آنتی‌بادی و همچنین ذرات فاژی نمایش دهنده قطعات مربوطه استفاده کردیم. به منظور ردیابی و اندازه‌گیری کمی نشانگر مد نظر سرطان معده متصل به آنتی‌بادی از روش‌های الکترونیک بهره گرفتیم.
روش مطالعه: قطعات مناطق متغير آنتي‌بادي تک زنجيره‌اي اختصاصی ناحیه انتهای آمینی و منطقه متغیر زنجیره سبک اختصاصی انتهای گلیسینه مولکول گاسترین بیان واستخراج گردید. به‌منظور تولید فاژهای نوترکیب نمایش دهنده آنتی‌بادی‌ها در سطح ذره فاژی، از کلون‌های مورد نظر کشت شبانه داده شده و روز بعد با فاژ کمکی آلوده شدند. سپس فاژهای تولید شده در محیط کشت باکتری جمع‌آوری و با کمک پلی‌اتیلن گلیکول تخلیص و آماده کار گردیدند. برای تثبیت آنتی‌بادی موردنظر نیاز به یک بستر آلی- معدنی می‌باشد که برای این منظور از کیتوزان و CTAB به عنوان بستر آلی و از نانو ذرات طلا به عنوان عامل اتصال آنتی‌بادی فعال شده استفاده شد. CTAB همچنین به‌عنوان الگو دهنده برای انتخاب اندازه و شکل نانو ذرات طلا و کیتوزان به عنوان پایدارکننده نانو ذرات طلا مورد استفاده قرار گرفت. برای طراحی و تهیه نانو حسگر الکتروشیمیایی از یک سیستم سه الکترودی که شامل الکترود طلا، پلاتین و کالومل (SCE) به ترتیب به‌عنوان الکترودهای کار، کمکی و مرجع متصل به یک سیستم اندازه‌گیری الکتروشیمیایی Galvanostat Impedance Analyzer -PalmSens4 Potentiostat توسط نرم‌افزار PSTrace کنترل گردید.
یافته‌ها: استفاده از فاژ نمایش دهنده قطعات آنتی‌بادی اختصاصی آنتی‌ژن مد‌نظر، به عنوان جز شناساگر در طراحی حسگرهای زیستی، به وضوح باعث افزایش حساسیت و اختصاصیت می‌گردد. دلیل این امر تعداد بسیار بالای قطعه آنتی‌بادی بیان شده در سطح فاژ و همچنین جهت‌گیری مناسب آن‌هاست که در مقایسه با حالت اولیه (استفاده از قطعه آنتی‌بادی اختصاصی تخلیص شده) باعث افزایش تشکیل کمپلکس آنتی‌ژن-آنتی‌بادی می‌شود. ایمونوحسگرهای طراحی شده، عملکرد تحلیلی مناسبی برای شناسایی و تعیین مقدار نشانگر G17-Gly در نمونه پلاسمای انسانی با محدوده خطی گسترده از 5/0 میلی‌مولار - 05/0 پیکومولار و 05/0 (LLOQ) پیکومولار را نشان می‌دهند.
نتیجه‌گیری: به طور خلاصه، ایمونوحسگر طراحی شده P(CTAB-CS)-AuNPs/Ab/BSA/Ag جهت شناسایی نشانگر G17-Gly در نمونه پلاسمای انسانی با موفقیت طراحی گردید. نانو ساختار P(CTAB-CS)-AuNPs به عنوان بستر پایدار و نگهدارنده اجزا بیولوژیکی و هدایت‌کننده عالی جریان الکتریکی استفاده شد. این ویژگی نشان می‌دهد که ایمونوحسگر پیشنهاد شده می‌تواند به عنوان یک ابزار قابل اطمینان در شناسایی نشانگر زیستی موردنظر استفاده شود و دارای پتانسیل کاربردی در تشخیص‌های بیولوژیکی و بالینی می‌باشد.