ساخت ژنوسنسور تشخیص عفونت گوارشی توسط پژوهشگران کشور
بیست و یکم: محققان دانشگاه تهران موفق به ساخت و طراحی ژنوسنسور الکتروشیمیایی برای شناسایی سویه های مختلف باکتری سی دیفیسیل با حساسیت بالا شدند.
به گزارش بیست و یکم به نقل از دانشگاه تهران، طراحی و ساخت این حسگر که در قالب رساله دکتری سپیده ضیایی و با راهنمایی دکتر هدایت اله قورچیان، عضو هیأت علمی مرکز تحقیقات بیوشیمی بیوفیزیک دانشگاه تهران و دکتر عباس یادگار از دانشگاه علوم پزشکی شهید بهشتی انجام شده است، قادر به شناسایی باکتری سی دیفیسیل با دقت بالا به روش غیرتهاجمی ست.
دکتر قورچیان، استاد راهنمای این پایان نامه، درباره ی ضرورت و اهمیت طراحی و ساخت این ژنوسنسور اظهار داشت: یکی از نتایج مصرف بی رویه آنتی بیوتیک، از میان رفتن میکروب های طبیعی روده است. فقدان این میکروب های طبیعی، زمینه را برای رشد و تکثیر میکروب های فرصت طلب که بوسیله آب و غذای آلوده وارد پیکر شخص می شوند، فراهم می آورد. رشد میکروب های بیماری زا در روده، عملکرد طبیعی این اندام را مبتلا به اختلال می کند که یکی از اولین علایم آن اسهال است. باکتری کلستریدیوئیدس دیفیسیل یا به اختصار سی دیفیسیل، که میله ای شکل، گرم مثبت، اسپورساز و بی هوازی است، یکی از این میکروب های فرصت طلب گوارشی است که می تواند موجب بروز اسهال شود.
وی اضافه کرد: علائم بالینی عفونت ناشی از سی دیفیسیل، بسته به شدت عفونت، سویه باکتری، سن و حساسیت بدن، بصورت ناقل بی علامت، اسهال خفیف یا متوسط، درد شکمی، تب، لکوسیتوز، کولیت شبه غشایی روده، سوراخ شدن روده تا کولیت التهابی شدید رودة بزرگ، مگاکولون سمی و حتی مرگ، ظاهر می شود و عموماً در بیماران مسن خطرناک تر است.
استاد دانشگاه تهران درباره ی سرایت این عفونت اظهار داشت: شیوع عفونت ناشی از سی دیفیسیل در تهران ۱۶% تخمین زده شده و این رقم سالانه درحال افزایش است. آن چه در این زمینه نگران کننده است آنست که انتقال سی دیفیسیل تنها به سبب بستری در بیمارستان، قرارگیری در محیط های درمانی یا مصرف آنتی بیوتیک صورت نمی گیرد، بلکه به آسانی بوسیله تماس با اشیای آلوده یا مصرف آب و غذای آلوده به اسپور این باکتری امکان دارد.
دکتر قورچیان درباره ی عملکرد حسگر طراحی شده در مرکز تحقیقات بیوشیمی بیوفیزیک دانشگاه تهران اظهار داشت: این ژنوسنسور الکتروشیمیایی، برای شناسایی سویه های مختلف باکتری سی دیفیسیل با حساسیت و اختصاصیت بالا طراحی و تولید شده است. در این حسگر ژن بیان کنندة پروتئین سطحی این باکتری (به نام پروتئین SlpA) مورد شناسایی قرار می گیرد. این ژنوسنسور به روش غیرتهاجمی عمل می کند، بدین مدلول که هنگام نمونه گیری به بیمار صدمه ای نمی رساند، چونکه ژن مورد بررسی از نمونه مدفوع بیمار استخراج می شود. با قرار دادن یک قطره از ژنوم استخراج شده در سطح حسگر، اگر آلودگی به باکتری سی دیفیسیل وجود داشته باشد سیگنال قوی الکتروشیمیایی، و در غیر این صورت سیگنال ضعیف ایجاد می شود.
وی درباره ی حساسیت این حسگر الکتروشیمیایی اینطور توضیح داد: این ژنوسنسور قادر می باشد مقادیر ژن این باکتری را در غلظت های بسیار پایین و در حد ۰.۲ فمتومولار (۱۶-۱۰×۲ مولار) شناسایی کند. پاسخ این ژنوسنسور در بازه ۰.۵ تا ۱۹۰۰ فمتومولار از غلظت ژن این باکتری خطی است. این ژنوسنسور همین طور نسبت به غلظت ۱۰۲ تا ۱۰۷ کلونی در گرم این باکتری پاسخ های مدلول داری ارائه نموده است.
سرپرست تیم مطالعه طراحی و ساخت این حسگر اضافه کرد: این ژنوسنسور، ژن هدف را به روش ولتامتری پالس تفاضلی اندازه گیری می کند. برای ساخت این ژنوسنسور، ابتدا سطح الکترود کربن شیشه ای با نانوذرات طلا و گرافن اکسید کم شده اصلاح می شود. این نانوذرات قادرند سیگنال الکتروشیمیایی را تقویت نمایند. سپس یک رشته نوکلئیک اسیدی که مکمل ژن هدف می باشد به عنوان پراب گیرنده در سطح الکترود تثبیت می شود. در اثر اتصال اختصاصی پراب گیرنده با مولکول ژن هدف، هیبریدی از DNA دو رشته ای در سطح الکترود تشکیل می شود. مولکول شیمیایی که در این ژنوسنسور سیگنال الکتروشیمیایی را ایجاد می کند، یک اینترکلیتور است که می تواند با تمایل بالا بین جفت بازهای موجود در ساختار DNA دورشته ای قرار گیرد، در صورتیکه اگر هیبرید ایجاد نشده باشد، تمایل کمی برای اتصال به تک رشته های نوکلئیک اسیدی از خود نشان میدهد.
وی در آخر اظهار داشت: از آنجائیکه نمونه مدفوع حاوی انواع مختلفی از باکتری هاست، ممکنست ژنِ باکتری های دیگر نیز در نمونه وجود داشته باشد که به پراب گیرنده در سطح حسگر متصل شده و موجب ایجاد پاسخ کاذب گردد. اما این ژنوسنسور به نحوی طراحی شده که نسبت به باکتری سی دیفیسیل در مقایسه با سایر باکتری های موجود در دستگاه گوارش پاسخ قوی نشان دهد و نسبت به سی دیفیسیل عملکرد اختصاصی داشته باشد.
این مطلب بیست و یکم را می پسندید؟
(0)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب