خانه / علوم پایه / شیمی / دانلود پایان نامه با عنوان شناسایی سرطان ریه با استفاده از نانوحسگر زیستی بر پایه‌ی نانوهیبرید گرافن اکسید – DNA

پایان نامه ارشد با عنوان شناسایی سرطان ریه با استفاده از نانوحسگر زیستی بر پایه‌ی نانوهیبرید گرافن اکسید – DNA

دانشگاه مراغه

دانشکده علوم پایه

گروه شیمی

پایان‌نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد در رشته شیمی آلی

عنوان:

شناسایی سرطان ریه با استفاده از نانوحسگر زیستی بر پایه‌ی

 نانوهیبرید گرافن اکسید DNA

 

 

چکیده

امروزه سرطان ریه یکی از شایع‌ترین بیماری‌ها در سراسر جهان محسوب می شود و دارای بالاترین آمار مرگ‌ومیر در بین انواع سرطان است. لذا تشخیص زودهنگام این بیماری از اهمیت ویژه‌ای برخوردار می‌باشد. با توجه به اینکه روش‌های متداول برای شناسایی سرطان ریه پرهزینه و زمان‌بر می‌باشند، ارائه روش‌های ارزان‌تر و سریع‌تر مورد توجه ویژه‌ای قرار گرفته است. با پیشرفت چشمگیر فناوری نانو در سال‌های اخیر و توسعه‌ی نانو مواد مختلف، فعالیت‌هایی در این زمینه صورت گرفته است. مطالعات اخیر نشان می‌دهند که نانوماده‌ی گرافن اکسید به علت داشتن خواص منحصر به فرد، در زمینه‌ی طراحی نانوحسگرهای زیستی برای شناسایی سرطان ریه، پتانسیل بالایی دارد.

در پایان‌نامه‌ی حاضر نانوحسگر زیستی بر پایه‌ی نانوهیبرید گرافن اکسید-DNA برای شناسایی جهش‌های حذفی عامل سرطان ریه ارائه شده است. در این روش، شناسایی جهش‌ها با استفاده از پروب DNA نشاندار شده با FAM و از طریق طیف‌سنجی فلوئورسانس انجام شده است. همچنین گرافن اکسید با استناد به روش هامر سنتز شده، و با استفاده از طیف‌سنجی‌های FT-IR، UV-Vis و تصویر TEM بررسی و مورد تایید قرار گرفته است.

کلیدواژه: گرافن اکسید، نانوحسگر زیستی، سرطان ریه، DNA، جهش حذفی

 

فهرست مطالب

عنوان                                              صفحه

فصل اول: مقدمه و بررسی منابع.. ۱

۱-۱- سرطان ریه.. ۲

۱-۱-۱- عوامل خطرساز.. ۳

۱-۱-۲- تغییرات ژنی عامل سرطان ریه.. ۴

۱-۲- اهمیت شناسایی سرطان ریه.. ۵

۱-۳- روش‌های شناسایی سرطان ریه.. ۶

۱-۳-۱- نانوسیم‌های سیلیکا.. ۷

۱-۳-۲- نانوذرات طلا.. ۱۰

۱-۳-۳- نانولوله‌های کربنی.. ۱۳

۱-۳-۴- نقاط کوانتومی.. ۱۷

۱-۴-گرافن.. ۲۱

۱-۵-گرافن اکسید.. ۲۴

۱-۶-کاربردهای گرافن اکسید.. ۲۷

۱-۶-۱-کاربرد گرافن اکسید در بیوالکتروشیمی.. ۲۸

۱-۶-۲- کاربردهای پزشکی و زیستی گرافن اکسید.. ۲۹

۱-۷- هدف از کار پزوهشی حاضر.. ۳۸

فصل دوم: بخش تجربی.. ۳۹

۲-۱- مواد و دستگاه‌ها.. ۴۰

۲-۲- تهیه‌ی بافر Tris-HCl 42

2-3- سنتز گرافن اکسید.. ۴۲

۲-۴ آماده‌سازی محلول‌‌ها برای اندازه‌گیری طیف‌ فلوئورسانس.. ۴۳

۲-۴-۱- تهیه‌ی محلول مرحله‌ی اول.. ۴۳

۲-۴-۲- تهیه‌ی محلول مرحله‌ی دوم.. ۴۳

۲-۴-۳- تهیه‌ی محلول‌های مرحله‌ی سوم.. ۴۴

۲-۴-۴- تهیه‌ی محلول مرحله‌ی چهارم.. ۴۴

۲-۴-۵- تهیه‌ی محلول‌های مرحله‌ی پنجم.. ۴۴

۲-۴-۶- تهیه‌ی محلول‌های مرحله‌ی ششم.. ۴۵

فصل سوم: نتایج و بحث.. ۴۶

۳-۱- تهیه گرافن اکسید از گرافیت.. ۴۷

۳-۲- بررسی طیف UV-Vis گرافن اکسید.. ۴۸

۳-۳- تفسیر طیف IR گرافن اکسید.. ۴۹

۳-۴- بررسی تصویر TEM گرافن اکسید.. ۴۹

۳-۵- انتخاب بیومارکر سرطان ریه.. ۵۰

۳-۶- تفسیر طیف‌های نشری.. ۵۳

۳-۶-۱- بررسی طیف فلوئورسانس DNA پروب.. ۵۳

۳-۶-۲- بهینه‌سازی زمان جذب DNA پروب بر سطح GO.. 54

3-6-3- بهینه‌سازی مقدار GO در حضور DNA پروب.. ۵۶

۳-۶-۴- بررسی طیف فلوئورسانس کمپلکس DNA-GO پروب در حضور DNA هدف (DNA سالم).. ۵۷

۳-۶-۵- بهینه‌سازی زمان هیبرید شدن DNA هدف با DNA پروب در حضور GO.. 58

3-6-6- بررسی تغییرات شدت فلوئورسانس کمپلکس DNA-GO پروب در حضور غلظت‌های مختلف DNA هدف.. ۶۰

۳-۶-۷- بررسی طیف‌ فلوئورسانس DNA-GO پروب در حضور mDNA (DNA جهش‌دار).. ۶۲

۳-۷- شناسایی سرطان ریه.. ۶۳

۳-۸- نتیجه‌گیری.. ۶۵

۳-۹- پیشنهادات.. ۶۶

منابع.. ۶۷

 

 

فهرست اشکال

عنوان                                                صفحه

شکل۱-۱ تصویر SEM نانو سیم‌های سیلیکا.. ۸

شکل۱-۲ پروتکل استفاده شده در روش حاضر.. ۸

شکل۱-۳ ولتاگرام ثبت شده برای نمونه‌های بدون آنتی ژن (قرمز) و دارای آنتی ژن (سبز).. ۱۰

شکل۱-۴ حسگرهای بر پایه‌ی نانوذرات طلا.. ۱۱

شکل۱-۵ پاسخ حسگرها به نمونه‌های سرطانی و سالم.. ۱۲

شکل۱-۶ پاسخ حسگرها به چهار تا از بیومارکرهای سرطان ریه در غلظت‌های مختلف و آب.. ۱۳

شکل۱-۷ نحوه تشکیل نانولوله‌های کربنی از صفحات گرافن.. ۱۴

شکل۱-۸ نانولوله‌های کربنی تک دیواره (SWCNT) 14

شکل۱-۹ نانولوله‌های کربنی چند دیواره (MWCNT) 15

شکل۱-۱۰ فرآیند عامل‌دار شدن نانولوله‌های کربنی تک دیواره.. ۱۵

شکل۱-۱۱ .a تصویر SEM نانولوله‌های عامل‌دار شده،  .bبرش عرضی الکترود ID.. 16

شکل۱-۱۲ طرح کلی از دستگاه تست.. ۱۶

شکل۱-۱۳ نحوه‌ی تشکیل نانو کامپوزیت‌های Fe3O4/CdSe–CdS/APS. 18

شکل۱-۱۴ نحوه‌ی طراحی حسگر ECL.. 19

شکل۱-۱۵ MNP/CdSe–CdS (a (b MNP/CdSe–CdS/APS (c MNP/CdSe–CdS/APS/Au NPs. 20

شکل۱-۱۶ منحنی کالیبراسیون استاندارد برای شناسایی آنتی‌ژن CEA   ۲۱

شکل۱-۱۷ گرافن.. ۲۲

شکل۱-۱۸ A. فولرن، B. نانولوله‌های کربنی تک جداره، C. گرافن، D. گرافیت.. ۲۳

شکل۱-۱۹ مدل‌های ساختاری پیشنهادی برای GO.. 26

شکل۱-۲۰ مدل ساختاری لرف – کلی‌نوسکی.. ۲۷

شکل۱-۲۱ اتصال الکتریکی پروتئین‌ها به وسیله‌ی GO در الکتروشیمی.   ۲۹

شکل۱-۲۲ روش تثبیت پپتید بر سطح GO.. 30

شکل۱-۲۳ شناسایی کاسپاز۳ با استفاده از نانوهیبرید گرافن اکسید- پپتید.. ۳۱

شکل۱-۲۴ نحوه‌ی تشکیل کمپلکس Ab-DNA-AuNP. 32

شکل۱-۲۵ حسگر زیستی بر پایه‌ی GO… 32

شکل۱-۲۶ نحوه‌ی شناسایی چند DNA هدف.. ۳۳

شکل۱-۲۷ طیف فلوئورسانس اسکن همزمان.. ۳۴

شکل۱-۲۸ a. طیف فلوئورسانس اسکن همزمان در حضور غلظت‌های مختلف DNAهای هدف، منحنی‌های کالیبراسیون برای تعیین کمی غلظت DNA ویروس‌های b. ایدز c. آبله d. ابولا.. ۳۵

شکل۱-۲۹ نحوه‌ی شناسایی DNA با استفاده از GO.. 36

شکل۱-۳۰ طیف نشری فلوئورسانس P1 در شرایط مختلف  P1 (aدر حضور بافر Tris-HCl 37

شکل۱-۳۱ طیف نشری فلوئورسانس آپتامر- GO در حضور غلظت‌های مختلف ترومبین.. ۳۸

شکل۳-۱ تبدیل گرافیت به گرافن‌اکسید.. ۴۷

شکل۳-۲ طیف  UV-Vis گرافن اکسید.. ۴۸

شکل۳-۳ طیف  IRگرافن اکسید.. ۴۹

شکل۳-۴ تصویر TEM گرافن اکسید.. ۵۰

شکل۳-۵ ژن‌های بیومارکر رایج در سرطان ریه از نوع NSCLC.. 51

شکل۳-۶ جهش‌های ژن egfr و فراوانی آن‌ها.. ۵۳

شکل۳-۷ طیف فلوئورسانس DNA پروب و DNA+GO پروب.. ۵۴

شکل۳-۸ طیف فلوئورسانس DNA پروب در حضور GO در زمان‌های مختلف   ۵۵

شکل۳-۹ نمودار تغییرات شدت فلوئورسانس DNA+GO پروب برحسب زمان   ۵۶

شکل۳-۱۰ طیف فلوئورسانس DNA پروب در حضور حجم‌های مختلف GO (با غلظت mgml-1 1).. 57

شکل۳-۱۱ نمودار تغییرات شدت فلوئورسانس DNA+GO پروب برحسب حجم GO    ۵۷

شکل۳-۱۲ طیف فلوئورسانس GO+ DNAپروب وDNA  هدف +GO+DNA پروب   ۵۸

شکل۳-۱۳ طیف فلوئورسانس DNA-GO پروب در حضور DNA هدف در زمان‌های مختلف.. ۵۹

شکل۳-۱۴ نمودار تغییرات شدت فلوئورسانس DNA-GO پروب در حضور DNA هدف برحسب زمان.. ۶۰

شکل۳-۱۵ طیف فلوئورسانس DNA-GO پروب در حضور غلظت‌های مختلف DNA هدف   ۶۱

شکل۳-۱۶ نمودار تغییرات شدت فلوئورسانس DNA-GO پروب برحسب غلظت‌ DNA هدف.. ۶۱

شکل۳-۱۷ نمودار تغییرات شدت فلوئورسانس DNA-GO پروب برحسب غلظت‌ DNA هدف در غلظت‌های کمتر از ۴۰ پیکومولار.. ۶۲

شکل۳-۱۸ طیف فلوئورسانس mDNA +GO+DNA پروب و GO+DNA پروب.. ۶۳

شکل۳-۱۹ پاسخ نانوحسگر زیستی به DNA هدف (DNA سالم) و mDNA (DNA جهش‌دار).. ۶۴

شکل۳-۲۰ مقایسه‌ شدت نشر فلوئورسانس DNA-GO پروب در حضور دو DNA (سالم و جهش‌دار).. ۶۴

 

قیمت:   ۱۲۰۰۰ تومان

 

فرمت

مطلب مشابه

پایان نامه ارشد با عنوان تئوری تئوکراسی و قانون اساسی جمهوری اسلامی ایران

  عنوان: تئوری تئوکراسی و قانون اساسی جمهوری اسلامی ایران فهرست مطالب عنوان                                                                                                                          صفحه …