ساخت حسگر زیستی به منظور تشخیص عوامل آسیب‌زای دی ان ای توسط محققان ایرانی

از آنجا که تخریب DNA منشأ اکثر سرطان‌ها، جهش‌ها و بیماری‌های ژنی است، در سال‌های اخیر توجه بسیاری از محققین بر مطالعه‌ 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.

به گفته‌ دکتر علی اصغر انصافی مجری طرح، 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 می‌کند، اصل آن ثابت شده است. از آنجا که ترکیبات معدنی آهن و مس در رژیم غذایی روزانه‌ افراد وجود دارد، لذا ما به دنبال بررسی و ارائه‌ حسگری بودیم تا به کمک آن بتوان تخریب DNA توسط دوپامین در غیاب و حضور این یون‌های فلزی را مطالعه کرد. همچنین اثر حضور برخی آنتی اکسیدان‌ها، نظیر اسکوربیک اسید و گلوتاتیون در جلوگیری از تخریب DNA توسط عامل تخریب کننده‌ 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 اسکوربیک اسید است.»

این محقق نحوه‌ 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 زنجیره‌ 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 دکتری از این دانشگاه- در انجام این کار تحقیقاتی همکاری داشته‌اند. نتایج این طرح در مجله‌ Bioelectrochemistry (جلد 104، سال 2015، صفحات 71 تا 78) به چاپ رسیده است.