گوشی هوشمند به یاری تشخیص هپاتیت B آمد - وبلاگ زیبا

به گزارش وبلاگ زیبا، نتایچ تحقیقات نو نشان داد که از MXenes می توان برای تشخیص ویروس هپاتیت B (HBV) استفاده کرد.

به گزارش گروه دانشگاه وبلاگ زیبا، نتایچ تحقیقات نو نشان داد که از MXenes می توان برای تشخیص ویروس هپاتیت B (HBV) استفاده کرد. این یافته ها در مجله Colloid and Interface Science منتشر شده است. هدف از این تحقیق توسعه یک زیست حسگر رنگ سنجی با استفاده از پروب DNA برای مدیریت بیماری HBV است.

MXenes نوعی ترکیب معدنی هستند که می توان آن ها را به عنوان کاربید های فلزات واسطه، نیترید ها و کربنیترید های دو بعدی توصیف کرد. این دسته از مواد برای اولین بار در سال 2011 معرفی شدند و شامل ترکیبی از کاربید های فلزی فلزات واسطه و مواد آبدوست هستند.

این نانومواد ساختاری شبیه گرافن دارند که با لایه برداری فاز های MAX ساخته شده است. آن ها بعلاوه دارای سطح آبدوست بسیار قابل دسترس در مقایسه با گرافن بوده و دارای سطح ویژه بزرگ، مقدار جانبی قابل تنظیم، و رسانایی الکتریکی بالا و استحکام مکانیکی هستند.

خواص مطلوب MXenes این نانومواد را برای کاربرد های مختلف مانند فوتوکاتالیست ها، ابرخازن ها، عوامل ضدباکتری و بعلاوه حسگر های زیستی که از DNA پروب تبدیل نموده است.

توسعه یک حسگر زیستی با استفاده از MXene امکان تشخیص ویروس های مختلف مانند ویروس هپاتیت B را فراهم می نماید و این موضوع می تواند برای پیشبرد تشخیص بیماری ها و حوزه پزشکی مهم باشد.

پیش از این نشان داده شده بود که MXene های کاربید تیتانیوم (Ti 3 C 2) دارای فعالیت مشابه پراکسیداز هستند، عملکرد کاتالیزوری آن هنوز کمتر از نانوزیم ها است.

برای پرداختن به این جنبه چالش برانگیز یعنی افزایش عملکرد کاتالیزوری MXenes، محققان MXene ها را با سایر نانومواد، مانند نیکل و نانوذرات هیدروکسید دو لایه آهن یا سولفید مس، ترکیب نموده اند که منجر به فراوری نانوهیبرید MXene می گردد.

به تازگی استفاده از نانومواد فلزات نجیب برای این کاربرد محبوبیت پیدا نموده و در این جهت از متالیزاسیون DNA استفاده شده است. با استفاده از کیلاسیون گروه های فسفات موجود روی DNA، می توان الگوی تک رشته ای DNA را به طور موثر روی Ti 3 C 2 Tx MXenes قرار داد. یون های تیتانیوم روی MXene ها برای واکنش های متالیزاسیون آینده قابل استفاده هستند.

متالیزاسیون DNA روی MXenes می تواند به طور موثر نانوهیبرید های MXene-فلز را به عنوان تقلیدی از آنزیم ها برای رنگ سنجی حساس کند. در این پروژه محققان استفاده از DNA کاوشگر را برای افزایش رفتار کاتالیزوری نانوذرات نقره پالادیوم (Ag/Pt) با نانوساختار های Ti 3 C 2 Tx MXene اصلاح شده آنالیز کردند تا در نهایت از این مواد برای فراوری زیستحسگر های رنگ سنجی مبتنی بر CRISPR-Cas 12 a برای تشخیص DNA HBV استفاده نمایند.

این تحقیق منجر به فراوری نانوهیبرید های DNA-Ag/Pt با پروب MXene با عملکرد بالا با فعالیت تقلیدی پراکسیداز شد. این سیستم به وسیله آنزیم Cas 12 a کار می نماید که می تواند به وسیله پروب های DNA در حضور اهداف HBV فعال گردد. این امر باعث مهار متالیزاسیون DNA می گردد و در نتیجه حداقل فعالیت کاتالیزوری را به همراه دارد.

آنزیم CRISPR-Cas 12 a و یک نانوپلتفرم تقویت رنگ سنجی مبتنی بر نانوهیبرید های DNA-Ag/Pt پروب Mxene می توانند به ترتیب اولین و دومین تقویت سیگنال را انجام دهند. این موضوع در نهایت یک روش نو برای تجزیه و تحلیل دقیق و حساس با چشم غیر مسلح HBV بدون احتیاج به فرآیند های تقویت DNA هدف ارائه می دهد.