%53تخفیف

تقویت سیگنال لومینسانس جهت ردیابی ویروس هپاتیت B مبتنی بر نانوذرات طلای اصلاح شده

تعداد 23صفحه در فایلword

چکیده:

 ایمنوحسگرها یکی از ابزارهای ویژه برای تشخیص آنتی ژنها هستند که اهمیت آن در عملکرد اختصاصی آن ها نسبت به آنتی ژنها است. از ایمنوحسگرها به طور گسترده در زمینه های پزشکی، داروئی و امنیت غذایی استفاده می شود. در طول دهه گذشته به شیمی لومینسانس بر پایه سنجش ایمنی توجه زیادی شده است زیرا دارای ویژگی هایی مانند حساسیت بالا، گستره تشخیصی وسیع، سیگنال زمینه پایین و فناوری ساخت آسان می باشند. روش های ایمنوحسگری از نوع لومینسانس مبتنی بر آنتی بادی، مشتقات لومینول و نانوذرات طلا به همراه کاتالیزورهای مختلف، جهت تشخیص آنتی ژن استفاده می شود. طرح های گوناگونی وجود دارد که هر کدام توانستند بخش هایی از تقویت سیگنال نوری را به واسطه نانوذرات طلا افزایش دهند. لذا برای تشخیص و ردیابی هپاتیت B از این روش ها استفاده شد. به دلیل استفاده از دو دسته آنتی بادی شامل پلی کلونال و منوکلونال، قدرت تشخیص انتخابی این روش نسبت به سایر روش های مشابه افزایش یافته است. در این پژوهش، نشانگری از نانوذرات طلا به قطر حدود 18 نانومتر طراحی و ساخته شد که حامل تعداد زیادی مولکول لومینول و تعداد اندکی بیوتین است. در این طراحی، از بیوتینی استفاده شده است که نسبت به مولکول های دیگر طول بیشتری را دارد. این مزیت باعث شده که بیوتین متصل به نانوذره طلا، راحت تر در دسترس استرپتواویدین قرار گیرد که این خود گامی در تقویت سیگنال شیمی لومینسانس می باشد. در نهایت این نانوذره، به عنوان نشانگر از طریق بیوتین به آنتی بادی ثانویه اصلاح شده با استرپتواویدین متصل می شود. از طرفی، استرپتواویدین دارای 4 جایگاه اتصال برای بیوتین است و این موجب می شود که به ازای هر استرپتواویدین کانژوگه به آنتی بادی، حداکثر 4 نانوذره به واسطه بیوتین به آن متصل شود. این گامی دیگر در افزایش تقویت سیگنال شیمی لومینسانس است. فرآیند کار بدین ترتیب است که ابتدا پلیت های 96 تایی پلی استیرن با آنتی بادی اولیه پوشیده شده، و سپس به آن ها، آنتی ژن اضافه گردید. پس از انکوباسیون شستشوی چاهک ها انجام گرفت و به منظور تکمیل ساندویچ ایمنی، آنتی بادی ثانویه اصلاح شده با استرپتواویدین به چاهک ها افزوده شد. پس از شستشوی مجدد نانوذرات طلای حامل لومینول و بیوتین، به ساندویچ ایمنی اضافه گردید. پس از شستشوی نهایی، در حضور کاتالیزور و پراکسید هیدروژن، نشر شیمی لومینسانس حاصل از کمپلکس (آنتی بادی اولیه-آنتی ژن- آنتی بادی ثانویه-استرپتواویدین- بیوتین- نانوذرات طلا-لومینول) قرائت شد. پس از بهینه کردن شرایط آزمون، منحنی استاندارد برای تعیین غلظت های مختلف آنتی ژن، رسم شد. که گستره خطی و حد تشخیص به ترتیب 1920 -7/1 و 358/0 پیکوگرم در میلی لیتر به دست آمد. در نهایت عملکرد اختصاصی این روش نسبت به آنتی ژن مورد نظر در مقایسه با دیگر گونه های آنتی ژنی موجود در نمونه های آزمایشگاهی و نمونه های حقیقی مورد ارزیابی قرار گرفت که نتیجه گویای عملکرد اختصاصی این روش بود. از دیگر نتایج این پژوهش، ارتقاء حساسیت نسبت به الایزا با استفاده از نشانگر طلای عامل دار شده با بیوتین و لومینول می باشد.

فهرست مطالب

 

فصل اول… 1

1- مقدمه.. 1

1-1- پیش گفتار. 1

1-2- زیست حسگرها. 1

1-2-1- عناصر زیستی   2

1-2-2- آنتی بادی   3

1-2-3- ساختمان آنتی بادی ها (ایمونوگلوبولین ها)  4

1-2-4- ایمونوگلوبولین G   5

1-2-5- زیر رده های  IgG   7

1-2-6- واکنش های آنتی ژن-آنتی بادی   8

1-2-7- آنتی بادی پلی کلونال و مونوکلونال   8

1-2-8- ساختار استرپتواویدین   9

1-3- روش های تثبیت آنتی بادی… 13

1-3-1- جذب فیزیکی   13

1-3-2- ریز پوشینه سازی ( تثبیت درون کپسول)  14

1-3-3- به دام انداختن   14

1-3-4- تثبیت از طریق گروه های کربوکسیل آنتی بادی   14

1-3-5- تثبیت آنتی بادی از طریق گروه های آمین سطح آنتی بادی   14

1-3-6- تثبیت آنتی بادی به کمک پروتئین های A و G 14

1-3-7- تثبیت به کمک بیوتین- اویدین   15

1-3-8- تثبیت به کمک گلوتارآلدهید   15

1-3-9- تثبیت به روش ایجاد قطعهF(ab)2  به کمک آنزیم پپسین   16

1-3-10- اکسایش آنتی بادی به کمک سدیم پریدات    16

1-3-11- خودآرایی تک لایه  18

1-4- روش های رایج کلینیکی ایمونواسی… 18

1-4-1- سیستم فاز جامد   18

1-5- انواع ایمونو حسگرها  بر اساس نوع آشکارساز. 19

1-5-1- ایمونوحسگرهای نوری   19

1-5-2- شیمی لومینسانس     20

1-6- سابقه استفاده از لومینول.. 22

1-6-1- مکانیسم واکنش     22

1-6-2- خصوصیات لومینول و مشتقات آن   23

1-6-3- کاربردهای لومینول در سنجش ایمنی   23

1-7- کاربرد فناوری نانو در ایمونوحسگرها. 23

1-7-1- نانوذرات طلا   24

1-7-2- سنتز نانوذرات طلا   25

1-8- نانوذرات و آنتی بادی ها. 25

1-9- تثبیت مولکول ها از طریق مولکول های رابط بر روی نانوذرات طلا.. 26

1-10- هپاتیت های ویروسی… 27

1-10-1- هپاتیت ویروسی B  27

1-10-2- پروتئین HBc: 27

1-10-3- ذرات HBs: 27

1-10-4- ترکیب پروتئینی ذراتHBv: 28

1-10-5- سویه های آنتی ژن سطحی ویروس هپاتیت B (HBs-Ag): 29

1-11- طیف سنجی پراکندگی نور دینامیکی(DLS). 30

1-11-1- حرکت براونی 31

1-11-2- برهمکنش نور با ماده  31

1-11-3- نظریه مای   32

1-12- میکروسکوپ های الکترونی عبوری(TEM). 36

1-12-1- بخش های مهم میکروسکوپ الکترونی عبوری   36

1-12-2- تصویربرداری از نانوذرات    37

1-13- طیف سنجی جذبی UV-Vis. 37

1-14- طیف سنجی فلورسانس…. 40

1-15- طیف سنجی دورنگی دورانی (CD). 42

1-16- برهمکنش پروتئین-پروتئین به روش داکینگ…. 44

1-16-1- داکینگ مولکولی و هدداک    44

1-16-2- ماتریس جابجایی   46

1-17- هدف از انجام این پژوهش…. 47

فصل دوم.. 49

2- مواد و روش ها. 49

جدول 2-1- فهرست مواد. 49

جدول 2-2- فهرست تجهیزات و دستگاه ها. 51

2-3- سنتز نانوذرات طلا.. 52

2-4- اصلاح  نانوذرات طلای سنتز شده با لومینول و بیوتین… 52

2-4-1- فرآیند اول: 53

2-4-2- فرآیند دوم: 53

2-4-3- فرآیند سوم: 54

2-4-4- فرآیند چهارم: 55

2-5- اتصال لومینول به نانوذرات پوشیده شده با Biotin-HP و MUA/MU.. 55

2-6- سنجش نانوذرات طلا با طیف سنجی جذبی مرئی-فرابنفش…. 56

2-6-1- سنجشH2O2  با روش طیف سنجی مرئی- فرابنفش     56

2-6-2- سنجشH2O2  با محلول پرمنگنات پتاسيم   56

2-7- مطالعه کمی و کیفی نانوذرات طلا و نانوذرات طلای اصلاح شده. 57

2-7-1- مطالعه تشخیص تثبیت بیوتین و لومینول روی سطح نانوذرات طلا   57

2-7-2- مطالعه اسپکتروسکوپی برای تشخیص وجود MUA، بیوتین و لومینول برسطح نانوذرات طلا   57

2-7-3- مطالعه طیف سنجی پراکندگی نور دینامیکی و زتا پتانسیل برای تشخیص وجود MUA، بیوتین و لومینول برسطح نانوذرات طلا   58

2-7-4- مطالعه شیمی لومینسانس نانوذرات طلا اصلاح شده با بیوتین و لومینول   58

2-8- مطالعه میکروسکوپ الکترونی عبوری… 58

2-9- تثبیت استرپتواویدین روی پلیت… 58

2-10- اتصال استرپتواویدین به آنتی بادی… 59

2-10-1- آماده سازی کیسه های دیالیز  60

2-10-2- دیالیز  60

2-10-3- اصلاح آنتی بادی با استرپتواویدین به روش اکسایش قندهای آنتی بادی   60

2-10-4- آماده سازی محلول های مورد نیاز  61

2-11- تخلیص پروتئین اصلاح شده. 61

2-12- سنجش غلظت پروتئين… 62

2-12-1- محلولهای بردفورد  62

2-12-2- سنجش     63

2-12-3- رسم نمودار استاندارد  63

2-13- الکتروفورز. 63

2-13-1- روش SDS PAGE  65

2-13-2- رنگ آمیزی ژل به کمک نیترات نقره  65

2-14- مطالعه طیف سنجی جذبی مرئی-فرابنفش پروتئین اصلاح شده. 66

2-15- مطالعه طیف سنجی فلوئورسانس…. 66

2-16- طیف سنجی دو رنگ نمایی دورانی… 67

2-17- شیمی لومینسانس حاصل از تشکیل کمپلکس ایمنی… 67

2-18- بهینه سازی شرایط آزمایش…. 69

2-18-1- pH و قدرت یونی بهینه بافر برای واکنش اکسیداسیون لومینول برروی نانوذرات طلا   69

2-18-2- تعیین نوع کاتالیزور  70

2-18-3- غلظت بهینه کاتالیزور نمک طلا   70

2-18-4- pH و قدرت یونی بهینه بافر برای برهمکنش آنتی ژن با آنتی بادی ثانویه  70

2-18-5- pH بهینه بافر برای برهمکنش استرپتواویدین با بیوتین   71

2-18-6- بهینه سازی اندازه نانوذرات طلا و غلظت بیوتین روی آن ها 71

2-18-7- بهینه سازی غلظت آنتی بادی ثانویه اصلاح شده  72

2-18-8- بررسی زمان انکوباسیون   72

2-18-8-1- اثر زمان در میزان برهمکنش آنتی بادی اولیه با آنتی ژن   72

2-18-8-2- اثر زمان در میزان برهمکنش آنتی ژن با آنتی بادی ثانویه اصلاح شده  72

2-18-8-3- اثر زمان در میزان برهمکنش بیوتین با استرپتواویدین   73

2-19- بررسی گزینش پذیری… 73

2-20- بررسی پایداری  زیست حسگر. 73

2-21- روش آزمایش جهت ترسیم منحنی درجه بندی… 74

2-22- بررسی نمونه های حقیقی… 74

2-23- ثبیت آنتی بادی ثانویه بر روی سطح نانوذرات طلا.. 75

2-24-مراحل برنامه HADDOCK. 76

2-25-مراحل برنامه ماتریس جابجایی… 77

فصل سوم.. 79

3- نتایج… 79

3-1- نتایج بررسی نانوذرات طلای سنتز شده. 79

3-1-1- نتایج بررسی اندازه نانوذرات طلا   79

3-1-2- نتایج بررسی جذب نانوذرات طلا در محدوده  UV-Vis  85

3-2- نتایج بررسی میکروسکوپ الکترونی عبوری نانوذرات طلا.. 87

3-3 – بررسی وجود بیوتین و لومینول بر روی سطح نانوذرات طلا.. 87

3-3-1- بررسی اندازه نانوذرات اصلاح شده با بیوتین و لومینول به روش DLS  87

3-3-2- بررسی پتانسیل زتا سطح  نانوذرات اصلاح شده با بیوتین و لومینول   94

3-3-3- مطالعه طیف سنجی UV-Vis نانوذرات اصلاح شده  97

3-4- توانایی اتصال نانوذرات اصلاح شده به استرپتواویدین تثبیت شده روی پلیت… 104

3-5- بهینه سازی اندازه نانوذرات طلای استفاده شده جهت تثبیت بیوتین و لومینول.. 106

3-6- بهینه سازی غلظت بیوتین برروی سطح نانوذرات طلا.. 106

3-7- تعیین غلظت آنتی بادی و آنتی ژن.. 112

3-8- تعیین غلظت پراکسید هیدروژن.. 112

3-9- تاثیر  pH و قدرت یونی بر نانوذرات اصلاح شده (biotin-GNP-luminol). 113

3-10- تاثیر pH و قدرت یونی بر تشکیل ساندویچ ایمنی… 115

3-11-غلظت بهینۀ کاتالیزور و نوع کاتالیزور. 117

3-12- بهینه سازی زمان انکوباسیون.. 118

3-13- بهینه سازی غلظت آنتی بادی ثانویه اصلاح شده. 120

3-14- منحنی درجه بندی جهت تشخیص HBs-Ag. 121

3-15- گزینش پذیری و پایداری زیست حسگر. 125

3-16-تشخیص هپاتیت B در نمونه های سرم پزشکی… 126

3-17- تخلیص پروتئین اصلاح شده توسط روش کروماتوگرافی ژلی… 128

3-18- تعیین غلظت آنتی بادی ثانویه کانژوگه با استرپتواویدین… 130

3-19-الکتروفورز. 130

3-20- مطالعات طیف سنجی جذبی مرئی-فرابنفش…. 132

3-21- مطالعات طیف سنجی فلوئورسانس…. 134

3-22- طیف سنجی دو رنگ نمایی دورانی… 135

3-23-تشکیل اتصال کوالان بین استرپتواویدین و آنتی بادی به واسطه داکینگ و ماتریس…. 139

بحث و نتیجه گیری… 144

الف) جمع بندی… 144

ب) خلاصه ای از نتایج حاصل از این پژوهش…. 147

ج) چشم انداز. 148

منابع و ماخذ… 149

فهرست منابع.. 149

قبلا حساب کاربری ایجاد کرده اید؟
گذرواژه خود را فراموش کرده اید؟
Loading...
enemad-logo