نانو حسگر‌های زیستی آینده‌ی نزدیک در "صنعت نانو"

پژوهشگران دانشگاه بوعلی سینای همدان با استفاده از نانولوله‌های چند‌ دیواره اصلاح شده، موفق به تثبیت پروتئین بر روی سطح الکترود با پایداری بالا شدند.

محققان می‌گویند از نتایج به‌ دست آمده از این پژوهش می‌توان در زمینه توسعه‌ی داروهای پروتئینی، گسترش دستگاه‌های الکترونیکی مولکولی همانند ساخت آرایه‌های پروتئینی و ساخت حسگرهای زیستی بر پایه پروتئین بهره برد. 

 

لازمه‌ی واکنش‌های الکتروشیمیایی، انتقال الکترون بین محلول و سطح الکترود است. انتقال الکترون در حضور گونه‌ی الکتروفعال طی فرایند اکسایش کاهش در سطح الکترود صورت می‌گیرد.

  

در این تحقیق، به کمک نانولوله‌های کربنی، پروتئین به طور مستقیم برروی سطح الکترود قرار داده شده است. این امر سبب شده که ضمن حفظ ساختار اصلی پروتئین، گروه‌های الکتروفعال نیز برای انجام فرایند انتقال الکترون در دسترس باشند. 

 

این پروژه به منظور بررسی رفتار انتقال الکترون پروتئین فیتوهم آگلوتینین انجام گرفته و هدف اصلی آن، به دست آوردن اطلاعاتی در زمینه عملکرد این پروتئین گیاهی به ویژه نقش آن در ذخیره‌سازی یون‌هایی مانند آهن بوده است. از طریق بررسی موقعیت پیک‌های ولتامتری چرخه‌ای می‌توان حضور آهن در پروتئین‌ها را تشخیص داد. 

 

طیبه مدرکیان گفت: در این تحقیق، رفتار الکتروشیمیایی پروتئین فیتوهم آگلوتینین، که یک لکتین موجود در ریشه گیاهان است، به وسیله الکترود کربن شیشه‌ای اصلاح شده با نانولوله‌های کربنی مورد بررسی قرار گرفت. در این کار ما امکان حضور یون آهن در این نوع پروتئین (نقش این پروتئین به عنوان منبع ذخیره آهن) را به‌وسیله‌ی روش‌های الکتروشیمیایی بررسی کردیم.

مدرکیان افزود: نانوله‌های کربنی اصلاح شده با عامل فعال سطحی که در این تحقیق مورد استفاده قرار گرفته، از طریق ایجاد جاذبه الکترواستاتیک بین سطح نانولوله کربنی و پروتئین، موجب تثبیت این پروتئین بر روی سطح الکترود کربن شیشه‌ای می‌شود و به پایداری فیلم پروتئین کمک می‌کند. 

 

در داده‌های الکتروشیمیایی و با توجه به پتانسیل پیک مشاهده شده برای این نوع پروتئین، حضور یون آهن در ساختار این پروتئین تشخیص داده شده است. همچنین اطلاعات مفیدی در زمینه‌ی نقش این پروتئین به عنوان منبع ذخیره‌کننده آهن در گیاهان حاصل شده است.