طراحی ایمونوسنسور الکتروشیمیایی برای تشخیص سلول های سرطانی+CD133 با استفاده از نانوکامپوزیت سیلیکا-پلاتین

Abstract

مقدمه: یک تومور علاوه بر سلول‌هایی با تکثیر بالا که بخش عمده‌ای از تومور را تشکیل می‌دهند دارای زیر مجموعه ی کوچکی از سلول‌هایی با چرخه سلولی آهسته و تمایز نیافته به نام سلول‌های بنیادی سرطانی (CSCs) است. این سلول ها به دلیل دخالت در اموری مانند تومورزایی، مقاومت درمانی، متاستاز و عود، اهمیت تشخیصی زیادی دارند. هدف: در این کار یک حسگرسلولی حساس الکتروشیمیایی برای شناسایی سلول‌های بنیادی سرطان کولورکتال رده HT-29 بر پایه نانوذرات سیلیکا مزوپور (MSNs) و نانوذرات پلاتین (PtNPs) طراحی گردید. مواد و روشها: نانوکامپوزیت‌ PtNPs/MSNs با اعمال پتانسیل بهینه بر روی یک الکترود کربن شیشه‌ای (GCE) در محلول حاوی نمکهای پلاتین و سیلیکا ترسیب شد. پس از آن الکترود در محلول حاوی استرپتاویدین با غلظت، زمان و دمای بهینه انکوبه شد. سپس، آنتی بادی CD133 بیوتین دار در مدت زمان بهینه، بر روی الکترود لایه نشانی شد. در نهایت پس از بلوکه کردن محل‌های فعال الکترود اصلاح شده، حسگرسلولی آماده استفاده جهت تشخیص سلول های +CD133 گردید. جهت بررسی سیگنال الکتروشیمیایی در حضور تعداد مشخصی از سلولهای هدف، سلول های +CD133 با روش MACS از سلول‌های سوماتیک سرطانی HT-29 جداسازی شدند. تغییرات حاصل در جریان الکتریکی توسط ولتامتری پالس تفاضلی (DPV) و ولتامتری موج مربعی (SWV) در حضور تعداد مختلف سلولهای هدف ثبت شدند. نتیجه: براساس نمودار جریان در برابر تعداد سلول ها، حسگرسلولی طراحی شده قادر به شناسایی سلول ها در محدوده 5 تا 20 سلول بر میلی لیتر شد. نانوبیوکامپوزیت حاصل توانست به طور اختصاصی سلول های +CD133 بنیادی را در مقایسه با سلول‌های سوماتیک سرطانی HT-29 قبل و بعد از مرحله MACS تشخیص دهد. بحث: نانوکامپوزیت زیست سازگار متخلخل سنتز شده، علاوه بر افزایش نسبت سطح به حجم، سرعت انتقال موضعی الکترون را بهبود می بخشد و مکان های مناسبی را برای تشکیل کارآمد نانوذرات پلاتین فراهم می کند. در نتیجه ی اتصال مستقیم و پایدار آنتی‌بادی مونوکلونال بیوتین دار CD133 به استرپتاویدین تثبیت شده بر روی سطح نانوذرات پلاتین، دسترسی مکان‌های فعال برای شناسایی سلول¬های بنیادی سرطانی ممکن می‌شود.