3-3- تفسیر طیف IR گرافن اکسید 49
3-4- بررسی تصویر TEM گرافن اکسید 49
3-5- انتخاب بیومارکر سرطان ریه 50
3-6- تفسیر طیف‌های نشری 53
3-6-1- بررسی طیف فلوئورسانس DNA پروب 53
3-6-2- بهینه‌سازی زمان جذب DNA پروب بر سطح GO 54
3-6-3- بهینه‌سازی مقدار GO در حضور DNA پروب 56
3-6-4- بررسی طیف فلوئورسانس کمپلکس DNA-GO پروب در حضور DNA هدف (DNA سالم) 57
3-6-5- بهینه‌سازی زمان هیبرید شدن DNA هدف با DNA پروب در حضور GO 58
3-6-6- بررسی تغییرات شدت فلوئورسانس کمپلکس DNA-GO پروب در حضور غلظت‌های مختلف DNA هدف 60
3-6-7- بررسی طیف‌ فلوئورسانس DNA-GO پروب در حضور mDNA (DNA جهش‌دار) 62
3-7- شناسایی سرطان ریه 63
3-8- نتیجه‌گیری 65
3-9- پیشنهادات 66
منابع 67
فهرست اشکال
عنوان صفحه
شکل1-1 تصویر SEM نانو سیم‌های سیلیکا 8
شکل1-2 پروتکل استفاده شده در روش حاضر 8
شکل1-3 ولتاگرام ثبت شده برای نمونه‌های بدون آنتی ژن (قرمز) و دارای آنتی ژن (سبز) 10
شکل1-4 حسگرهای بر پایه‌ی نانوذرات طلا 11
شکل1-5 پاسخ حسگرها به نمونه‌های سرطانی و سالم 12
شکل1-6 پاسخ حسگرها به چهار تا از بیومارکرهای سرطان ریه در غلظت‌های مختلف و آب 13
شکل1-7 نحوه تشکیل نانولوله‌های کربنی از صفحات گرافن 14
شکل1-8 نانولوله‌های کربنی تک دیواره (SWCNT) 14
شکل1-9 نانولوله‌های کربنی چند دیواره (MWCNT) 15
شکل1-10 فرآیند عامل‌دار شدن نانولوله‌های کربنی تک دیواره 15
شکل1-11 .a تصویر SEM نانولوله‌های عامل‌دار شده، .bبرش عرضی الکترود ID 16
شکل1-12 طرح کلی از دستگاه تست 16
شکل1-13 نحوه‌ی تشکیل نانو کامپوزیت‌های Fe3O4/CdSe–CdS/APS 18
شکل1-14 نحوه‌ی طراحی حسگر ECL 19
شکل1-15 MNP/CdSe–CdS (a (b MNP/CdSe–CdS/APS (c MNP/CdSe–CdS/APS/Au NPs 20
شکل1-16 منحنی کالیبراسیون استاندارد برای شناسایی آنتی‌ژن CEA 21
شکل1-17 گرافن 22
شکل1-18 A. فولرن، B. نانولوله‌های کربنی تک جداره، C. گرافن، D. گرافیت 23
شکل1-19 مدل‌های ساختاری پیشنهادی برای GO 26
شکل1-20 مدل ساختاری لرف – کلی‌نوسکی 27
شکل1-21 اتصال الکتریکی پروتئین‌ها به وسیله‌ی GO در الکتروشیمی. 29
شکل1-22 روش تثبیت پپتید بر سطح GO 30
شکل1-23 شناسایی کاسپاز3 با استفاده از نانوهیبرید گرافن اکسید- پپتید 31
شکل1-24 نحوه‌ی تشکیل کمپلکس Ab-DNA-AuNP 32
شکل1-25 حسگر زیستی بر پایه‌ی GO. 32
شکل1-26 نحوه‌ی شناسایی چند DNA هدف 33
شکل1-27 طیف فلوئورسانس اسکن همزمان 34
شکل1-28 a. طیف فلوئورسانس اسکن همزمان در حضور غلظت‌های مختلف DNAهای هدف، منحنی‌های کالیبراسیون برای تعیین کمی غلظت DNA ویروس‌های b. ایدز c. آبله d. ابولا 35
شکل1-29 نحوه‌ی شناسایی DNA با استفاده از GO 36
شکل1-30 طیف نشری فلوئورسانس P1 در شرایط مختلف P1 (aدر حضور بافر Tris-HCl 37
شکل1-31 طیف نشری فلوئورسانس آپتامر- GO در حضور غلظت‌های مختلف ترومبین 38
شکل3-1 تبدیل گرافیت به گرافن‌اکسید 47
شکل3-2 طیف UV-Vis گرافن اکسید 48
شکل3-3 طیف IRگرافن اکسید 49
شکل3-4 تصویر TEM گرافن اکسید 50
شکل3-5 ژن‌های بیومارکر رایج در سرطان ریه از نوع NSCLC 51
شکل3-6 جهش‌های ژن egfr و فراوانی آن‌ها 53
شکل3-7 طیف فلوئورسانس DNA پروب و DNA+GO پروب 54
شکل3-8 طیف فلوئورسانس DNA پروب در حضور GO در زمان‌های مختلف 55
شکل3-9 نمودار تغییرات شدت فلوئورسانس DNA+GO پروب برحسب زمان 56
شکل3-10 طیف فلوئورسانس DNA پروب در حضور حجم‌های مختلف GO (با غلظت mgml-1 1) 57
شکل3-11 نمودار تغییرات شدت فلوئورسانس DNA+GO پروب برحسب حجم GO 57
شکل3-12 طیف فلوئورسانس GO+ DNAپروب وDNA هدف +GO+DNA پروب 58
شکل3-13 طیف فلوئورسانس DNA-GO پروب در حضور DNA هدف در زمان‌های مختلف 59
شکل3-14 نمودار تغییرات شدت فلوئورسانس DNA-GO پروب در حضور DNA هدف برحسب زمان 60
شکل3-15 طیف فلوئورسانس DNA-GO پروب در حضور غلظت‌های مختلف DNA هدف 61
شکل3-16 نمودار تغییرات شدت فلوئورسانس DNA-GO پروب برحسب غلظت‌ DNA هدف 61
شکل3-17 نمودار تغییرات شدت فلوئورسانس DNA-GO پروب برحسب غلظت‌ DNA هدف در غلظت‌های کمتر از 40 پیکومولار 62
شکل3-18 طیف فلوئورسانس mDNA +GO+DNA پروب و GO+DNA پروب 63
شکل3-19 پاسخ نانوحسگر زیستی به DNA هدف (DNA سالم) و mDNA (DNA جهش‌دار) 64
شکل3-20 مقایسه‌ شدت نشر فلوئورسانس DNA-GO پروب در حضور دو DNA (سالم و جهش‌دار) 64
فصل اول: مقدمه و بررسی منابع
1-1- سرطان ریه
سرطان یک بیماری ژنتیکی است و در اثر رشد و تقسیم غیرقابل کنترل سلول‌ها در قسمتی از بدن بوجود می‌آید که نتیجه‌ی اثر عوامل محیطی و اختلالات ژنتیکی است. به عبارت دیگر سرطان در اثر یک سری جهش‌های متوالی در ژن‌های انسان اتفاق می‌افتد. امروزه بیش از 200 نوع سرطان وجود دارد که یکی از شایع‌ترین نوع آن سرطان ریه است.
سرطان ریه دومین سرطان رایج در بین زنان و مردان است و یکی از قابل‌پیشگیری‌ترین انواع سرطان می‌باشد. بطور کلی دو نوع سرطان ریه وجود دارد:
1) سرطان ریه با سلول‌های کوچک1 (SCLC)
2) سرطان ریه با سلول‌های غیرکوچک2 (NSCLC)
که نحوه‌ی رشد و انتشار هر دو در بدن و نیز روش درمان آن‌ها متفاوت است. انواع سرطان ریه براساس نمای ظاهری سلول‌ها زیر میکروسکوپ طبقه‌بندی می‌شوند. سرطان ریه با سلول‌های غیرکوچک (NSCLC) نیز به سه دسته تقسیم‌بندی می‌شود: 1) سرطان بافت سطحی3، 2) سرطان غدد تراوش‌کننده‌ی مخاط و رگ‌های لنفاوی4 (اپیتلیوم غده‌ای) و 3) سرطان ریه با سلول‌های بزرگ5 [1و 2]. در بین افراد مبتلا به این نوع سرطان حدود %90-85 موارد از نوع NSCLC و حدود %15-10 موارد از نوع SCLC می‌باشد.
شایع‌ترین علائم بالینی سرطان ریه شامل سرفه‌ی مداوم و مزمن، درد قفسه‌ی سینه، بی‌اشتهایی، کاهش وزن، خلط خونی، تنگی نفس، عفونت‌های تنفسی مثل برونشیت، شروع خس خس سینه و … می‌باشد، که معمولا در مراحل اولیه‌ی بیماری ظاهر نمی‌شود. از این رو آمار مرگ و میر این نوع سرطان بسیار بالا است [3].
1-1-1- عوامل خطرساز
استعمال دخانیات به ویژه مصرف سیگار مهم‌ترین عامل خطرساز برای ایجاد سرطان ریه است [4]، چرا که تقریبا %90‌ بیماران دارای سرطان ریه سیگاری هستند و خطر ابتلا به سرطان ریه حدود 20 تا 40 برابر در افراد سیگاری بیشتر از افراد غیرسیگاری است. استعمال دخانیات علت اصلی ابتلای تقریبا %79‌ زنان و %90 مردان به سرطان ریه گزارش شده است و نیز %90 مرگ و میر‌های ناشی از سرطان ریه در اثر استعمال دخانیات اتفاق می‌افتد [5].
گاز رادون دومین علت عمده سرطان ریه بعد از استعمال دخانیات است [6]، این گاز رادیواکتیو، بی‌بو، بی‌مزه و بی‌رنگ است و به طور طبیعی از شکستن اورانیوم در خاک‌ها و سنگ‌ها تشکیل می‌شود. طبق آمار، سالیانه مواجهه با این گاز در بیش از 20000 مرگ ناشی از سرطان ریه در ایالات متحده آمریکا دخیل است [7]. سایر مواردی که خطر ابتلا به این نوع سرطان را افزایش می‌دهند و در محیط کار وجود دارند شامل: هیدروکربن‌های آرماتیک چندحلقه‌ای، آرسنیک، آزبست، کادمیوم، بریلیوم، ترکیبات حاوی نیکل و کروم، اترهای کلرومتیل و … می‌باشند [4]. همچنین مواردی نظیر آلودگی هوا، پیشینه‌ی خانوادگی ابتلا به سرطان ریه، پرتودرمانی ریه‌ها، رژیم غذایی نامناسب، سن بالا، تغییرات ژنی موروثی و اکتسابی و … از عوامل سرطان ریه می‌باشند.
1-1-2- تغییرات ژنی عامل سرطان ریه
در طی چندین سال اخیر، دانشمندان پیشرفت‌های زیادی در شناسایی اثر عوامل خطرساز بر روی تغییرات DNA و ژن‌ها که منجر به سرطانی شدن سلول‌ها می‌شوند، داشته‌اند. آن‌ها مراحل تولید سرطان‌ها را تعیین کرده‌اند که چندین ژن جهش‌دار در آن دخالت دارند این تغییرات ژنتیکی باعث از هم گسیخته شدن نظم طبیعی تقسیم و تمایز سلول‌ها می‌شود.
سرطان ریه اغلب نتیجه‌ی یکسری تغییرات ژنتیکی شامل فعال شدن پروتوانکوژن‌ها و تبدیل آن‌ها به انکوژن‌ها6، و غیر فعال شدن ژن‌های مهارکننده‌ی تومور7 (TSGs) و … است. پروتوانکوژن‌ها ژن‌هایی هستند که در حالت طبیعی مسئول تنظیم تقسیم و رشد سلول‌ها هستند و در صورتی که جهش ژنتیکی پیدا کنند انکوژن نامیده می‌شوند که بیان ژنی آن‌ها بسیار بالاست. و ژن‌های مهارکننده‌ی تومور ژن‌هایی هستند که تقسیم سلولی را کند کرده و زمان مرگ سلول‌ها را تعیین می‌کنند. فقدان ژن‌های مهار کننده‌ی ‌توموری باعث تقسیم غیرقابل کنترل سلول‌ها می‌شود.
انکوژن‌هایی که منجر به بیماری‌ سرطان ریه می‌شوند شامل c-myc، kras جهش یافته (درهیچ کدام از موارد سرطان ریه از نوع SCLC مشاهده نمی‌شود ولی در %20-15 موارد سرطان ریه از نوع NSCLC و اکثر موارد اپیتلیوم غده‌ای مشاهده می‌شود)، ژن egfr بیش از حد بیان شده، cyclin D1، BCL2 و … هستند. ژن‌های مهارکننده‌ی تومور (TSGs) درگیر در اکثر موارد سرطان ریه شامل p53 (در %90 موارد سرطان ریه از نوع SCLC و %50 موارد سرطان ریه از نوع NSCLC مشاهده می‌شود)، Rb (در %90 SCLC و %20 NSCLC مشاهده می‌شود)، p16 (در بیش از %50 NSCLC و کمتر از %1 SCLC مشاهده می‌شود) و … هستند. و ژن‌های hTR و hTERTتقریبا در همه‌ی انواع سرطان‌ ریه به صورت یک مکانیسم نامیرایی بیان می‌شوند [8].
1-2- اهمیت شناسایی سرطان ریه
سرطان ریه مهم‌ترین و شایع‌ترین علت مرگ ناشی از سرطان در بین مردان و زنان محسوب می‌شود. مرگ و میر بالای این نوع سرطان، ناشی از میزان ابتلای بالا به بیماری و شانس بقای پایین برای زنده ماندن است. اخیراً انجمن سرطان آمریکا بیش از 226000 مورد جدید سرطان ریه و بیش از 160000 مورد مرگ ناشی از آن را در آمریکا گزارش کرده است که حدود %27 مرگ‌های ناشی از انواع سرطان را تشکیل می‌دهد. و طبق آمارهای جهانی هر سال بیش از یک میلیون نفر در اثر این نوع سرطان جان خود را از دست می‌دهند [3و 9].
بیش از %80 بیماران سرطان ریه در کمتر از پنج سال از زمان شناسایی بیماری جان خود را از دست می‌دهند [10]، چرا که بیشتر آن‌ها در طی مراحل پیشرفته‌ی بیماری و زمانی که درمان آن چندان امکان‌پذیر نیست، متوجه بیماری می‌شوند از این رو شناسایی زودهنگام سرطان ریه از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است.
1-3- روش‌های شناسایی سرطان ریه
تاکنون در زمینه‌ی پزشکی روش‌های مختلفی برای شناسایی سرطان ریه مورد استفاده قرار گرفته است که از جمله‌ی این روش‌ها می‌توان به عکسبرداری از قفسه‌ی سینه با تابش پرتوی ایکس8، سی‌تی‌اسکن9(CT scan) ، ام‌آرآی10 (MRI)، اسکن استخوان11، برونکوسکوپی12، آزمایش خلط13 و … اشاره کرد [11-13]. با پیشرفت‌های چشمگیر فناوری نانو در سال‌های اخیر و توسعه‌ی نانو مواد مختلف، شناسایی بیومارکر‌های سرطان با دقت و حساسیت بالا فراهم شده است. فناوری نانو روش‌های سریع‌تر، ارزان‌تر، دارای حد آشکارسازی پایین‌تر و آسان‌تری را جهت شناسایی سرطان ریه ارائه کرده است. نانو مواد مورد استفاده در این روش‌ها شامل، نانوسیم‌های سیلیکا14، نانوذرات طلا، نانو لوله‌های کربنی15، نقاط کوانتومی16، نانوذرات مغناطیسی و … می‌باشند [14].
بیومارکر‌ها یا نشانگر‌های زیستی، شاخصی از وضعیت زیستی بیماری هستند که برای تشخیص بیماری به کار می‌روند. همچنین این نشانگر‌ها برای مطالعه‌ی فرآیند‌های سلولی و شناخت یا کنترل توقف یا تغییر فرآیند‌های سلولی در سلول‌های سرطانی مورد استفاده قرار می‌گیرند [14]. نشانگر‌های زیستی می‌توانند

این مطلب رو هم توصیه می کنم بخونین:   دانلود پایان نامه با موضوعسلسله مراتب، بهداشت روان، رفتار کارکنان
دسته‌ها: No category

دیدگاهتان را بنویسید