پایان نامه:مطالعه و طراحی یک حسگر زیستی برای شناسایی سلول های هدف با استفاده از دیاتوم ها

توضیحات

 سرطان یکی از اساسی‌ترین مشکلات جوامع بشری در بخش سلامت در عصر حاضر است. این بیماری مسئول یک‌پنجم تمام مرگ‌ومیرهای سالانه در ایالات‌متحده آمریکاست.  همه‌ساله بین 100 تا 350 نفر از هر 100000 نفر از جمعیت جهان در اثر ابتلا به سرطان جان خود را از دست می‌دهند. سرطان معمولاً در اثر نقص عملکرد مکانیسم‌های تنظیمی رشد و تقسیم سلولی و اشکال در  تثبیت روند رشد سلول‌ها به وجود می‌آید که این نقص عملکردی خود در اثر ایجاد آسیب‌های ژنتیکی که اغلب به‌وسیله مواد شیمیایی، هورمون‌ها ، برخی ویروس‌ها ، پرتوهای مخرب و…به وجود می‌آید.  پوسته سیلیکایی دیاتوم ها، ساختارهایی زیستی هستند که به علت داشتن سطوح گسترده، منافذ دقیق نانومتری، زیست سازگاری،پایداری مکانیکی و حرارتی و ویژگی‌های خاص نوری ، قابلیت‌های ممتازی برای طراحی زیست حسگرها دارند و می‌توانند به‌عنوان جایگزینی برای ذرات سیلیکایی مزوپورس مصنوعی مورداستفاده قرار گیرند. در این مطالعه گونه دیاتومی Cheatoceruse sp.  برای ساخت بسته‌های سیلیکایی هدفمند مورداستفاده قرار گرفت. پس از کشت این ریز جلبک ،سنتز نانو ذرات طلا در دیواره سیلیکایی آن  با روش زیستی انجام گرفت که ارزیابی‌ها بیانگر سنتز نانو ذرات کروی طلا به‌صورت پیوسته روی سطوح و منافذ دیواره بود. پس‌ازاین مرحله نانو ذرات مغناطیسی اکسید آهن به سطح سیلیکایی دیاتوم متصل شد و از این طریق امکان هدایت سامانه سیلیکایی با استفاده از میدان مغناطیسی فراهم گردید. اصلاح سطح این بسته‌های مغناطیسی دیاتوم با آنتی‌بادی (Trastuzumab)  باعث اتصال اختصاصی این دیاتوم ها به سلول‌های مدل (SKBR3 ) گردید. در این پژوهش ما به ساختارهای سیلیکایی از Cheatoceruse sp.  دست‌یافتیم که قابلیت حمل نانو ذرات طلا و دارو را داشته و به دلیل اتصال به ذرات سوپر پارامغناطیس اکسید آهن امکان جابجایی آن توسط میدان مغناطیسی وجود دارد. این ساختار سیلیکایی واجد یک نشر ذاتی فلورسانس است و به دلیل داشتن آنتی‌بادی اختصاصی بر روی سطح خود، توانایی اتصال اختصاصی به سلول‌های هدف (SKBR3 ) و جابجایی سلول‌ها در حضور میدان مغناطیسی و نمایش آن‌ها در زیر میکروسکوپ فلورسانس را داراست. نتایج این مطالعه بیانگر قابلیت ویژه پوسته سیلیکایی این دیاتوم  به‌عنوان  یک بسته “چندمنظوره” در فعالیت‌های تشخیصی و درمانی است. در این پایان نامه فرانو، با همکاری دکتر جاوید اسفندیاری، به ارایه پایان نامه ” مطالعه و طراحی یک حسگر زیستی برای شناسایی سلول های هدف با استفاده از دیاتوم ها ” خواهد پرداخت.

فهرست سرفصل ها

بخش اول: پیشگفتار و مقدمه

• دیاتوم ها
• ساختار پوسته سیلیکایی
• دیاتوم نانوتکنولوژی
• اهداف تحقیق

بخش دوم:مواد و روش ها

• گونه ها و مواد اصلی مورد استفاده
• دستگاه های مورد استفاده
• روش های مورد استفاده
• کشت دیاتوم
• سنتز نانوذرات طلا در دیواره دیاتوم
• مغناطیسی کردن دیاتوم با اتصال ذرات اکسید آهن به پوسته سیلیکایی

بخش سوم:نتایج

• نتایج کشت دیاتوم
• پاکسازی فروستول های دیاتوم
• نتایج طیف سنجی مادون قرمز دیاتوم های پاکسازی شده
• نتایج ساخت نانوذرات اکسید آهن
• مغناطیسی کردن ذرات دیاتوم با نانوذرات اکسید آهن
• نتایج طیف سنجی مادون قرمز اتصال آنتی بادی تراستوزومب به دیاتوم های مغناطیسی
• نتایج بررسی ویژگی های فلورسانس دیاتوم های اصلاح شده
• نتایج کشت سلول و بررسی اتصال دیاتوم ها به سلول های هدف واجد گیرنده her2
• نتایج بررسی اتصال دیاتوم ها به سلول های فاقد گیرنده اختصاصی
• نتایج بررسی اثر میدان مغناطیسی برجابحایی سلول های متصل شده به دیاتوم ها
• نتایج بررسی شناسایی سلول های هدف در نمونه خون کامل توسط دیاتوم های هدفمند

بخش چهارم:نتیجه گیری و بحث

• نتیجه گیری نهایی

بخش پنجم:پیشنهادات

پیش نیاز دوره چیست؟

• آشنایی با مبانی نانوتکنولوژی، بیوشیمی و سرطان

این دوره برای چه کسانی مناسب است؟

• دانشجویان کارشناسی ارشد و دکترای نانوبیوتکنولوژی
• دانشجویان کارشناسی ارشد و دکترای زیست فناوری دریا

هدف از این دوره چیست؟

دانشجو پس از گذراندن این دوره قادر به درک مفاهیم برای دستورزی و اصلاح دیاتوم ها برای ساخت بیوسنسورها و سامانه های انتقال هدفمند دارو خواهد بود.