پایان نامه اصلاح الکترود خمیرکربن با نانو ذرات SiO2 و کاربرد آن به عنوان زیست حسگر الکتروشیمیایی

اختصاصی از کوشا فایل پایان نامه اصلاح الکترود خمیرکربن با نانو ذرات SiO2 و کاربرد آن به عنوان زیست حسگر الکتروشیمیایی دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

فرمت فایل : WORD (قابل ویرایش)

تعداد صفحات:94

پایان نامه ی دوره کارشناسی ارشد در رشته شیمی تجزیه

عنوان : اصلاح الکترود خمیرکربن با نانو ذرات SiO2  و کاربرد آن به عنوان زیست حسگر الکتروشیمیایی در بررسی برهم کنش ساختار DNA -i-motif با تاموکسیفن و اندازه گیری الکتروشیمیایی آن

فهرست مطالب:
عنوان                                                                                                            صفحه
فصل اول: مقدمه
مقدمه    2
فصل دوم: تئوری    
2-1- الکترودهای اصلاح شده شیمیایی    11
2-2- حسگرها    13
2-3- حسگرهای الکتروشیمیایی    13
2-4- زیست حسگرها    15
2-5- زیست حسگرهای الکتروشیمیایی DNA    16
2-6- ساختار مولکول DNA    18
2-6-1- DNA سه ¬رشته¬ای    23
2-6-2-  DNA چهار رشته¬ای    24
2-6-2-الف- G-DNA    24
2-6-2- ب- i-motif    25
2-7- کاوشگرها و تثبیت آن¬ها بر سطح مبدل    26
2-7-1- تثبیت DNA کاوشگر از طریق جذب سطحی    26
2-7-1-1 جذب سطحی فیزیکی    27
2-7-1-2- جذب سطحی در پتانسیل کنترل شده    27
2-7-1-3-تثبیت DNA بوسیله اتصال کوالانسی    27
2-8- انواع برهم¬کنش میان نشانگرها و DNA    28
2-8-1- برهم¬کنش الکترواستاتیک    28    
عنوان                                                                                                                          صفحه
2-8-2- برهم¬کنش درون رشته¬ای    28
2-8-3- برهم¬کنش با شیار    28  
2-9- تلومر    29
2-10-  آنزیم تلومراز    29
فصل سوم: بخش تجربی
3-1-مواد شیمیایی مورد نیاز    32
3-2-وسایل و تجهیزات    34
3-3- الکترودهای مورد استفاده    35
3-4-تهیه الکترودهای کار    35
3-4-1- تهیه¬ی الکترود خمیر کربن برهنه (CPE)    35
3-4-2- تهیه الکترود خمیر کربن اصلاح شده با نانوذرات  2 SiO و –L سیستئین / L -Cys) 2NSiO)    36
3-5- بافرهای مورد استفاده برای تثبیت pH     37
3-6- تهیه محلول¬ها    38
3-7- مشخصه¬یابی سطح الکترود    38
فصل چهارم: اصلاح الکترود خمیر کربن با نانو ذرات 2 SiO و کاربرد آن برای تعیین الکتروشیمایی داروی تاموکسیفن سیترات
4-1- مطالعه ولتامتری چرخه¬ای الکترودهای کار    41
4-2- مطالعه اسپکتروسکوپی امپدانس الکتروشیمیایی    42
4 -3- اثر pH محلول بافر به رفتار الکتروشیمیایی تاموکسیفن سیترات در سطح /CPE 2SiO     44
4-4- بررسی رفتار الکتروشیمیایی محلول تاموکسیفن سیترات در سطح الکترودهای خمیر کربن اصلاح شده با نانو ذرات
عنوان                                                                                                                          صفحه
2 SiO    .....................................................................................45
4-5- اثر سرعت روبش پتانسیل بر رفتار الکتروشیمیایی تاموکسیفن سیترات در سطح /CPE 2SiO     46
4-6- تعیین محدوده خطی غلظتی تاموکسیفن سیترات و حد تشخیص روش    48
4-7- اندازه¬گیری تاموکسیفن سیترات در نمونه¬ حقیقی به کمک روش پیشنهادی    50
فصل پنجم: اصلاح الکترود خمیر کربن با نانو ذرات  /L-Cys 2 SiO و کاربرد آن به عنوان زیست حسگر الکتروشیمیایی در بررسی برهم¬کنش ساختار DNA¬-i-motif باتاموکسیفن
5-1- کلیات    53
5-2- اهمیت ساختار i-motif DNA    53
5-3- ویژگی¬های CPE/2NSiO / i-Motif DNA    56
5-3-2- مطالعه ولتامتری چرخه¬ای چگونگی تثبیت DNA بر روی سطح الکترود اصلاح شده    58
5-4 –مطالعه رفتار الکتروشیمیایی تاموکسیفن در سطح زیست حسگر الکتروشیمیایی    59
5-4-1- ولتامتری چرخه¬ای    59
5-4-2- ولتامتری موج مربعی    61
5-5 - اثر pH  بر رفتار الکتروشیمیایی تاموکسیفن در سطح    63
5-6- بررسی طیف سنجی CD    65   
5-7- نتیجه¬گیری     67
نتیجه¬گیری نهایی    68
پیشنهادات برای کارهای آینده    69
مراجع    70
چکیده انگلیسی

فهرست  شکل ها
عنوان                                                                                                                          صفحه
شکل 2-1- ساختار یک حسگر الکتروشیمیایی نوعی    15
شکل 2-2- مراحل تشخیص DNA    17
شکل 2-3- شمایی از یک کروموزوم و زنجیر دورشته¬ای DNA موجود در داخل کروموزوم و همچنین بازشدة قسمتی از DNA با نشان دادن پیوند فسفودی استر بین دو قند پنتوز و همچنین پیوند هیدروژنی بین بازهای آلی در ساختار  دورشته‌ای)  DNA.    21
شکل2-4- ساختارهای متفاوت DNA     22
شکل2-5- ساختار چهار رشته¬ای G-quderplux    25
شکل2-6- ساختار چهار رشته¬ای  i-motif  DNA-    26
شکل 3-1-الف) فرمول ساختاری و برخی از ویژگی¬های تاموکسیفن سیترات و ب) ساختار L- سیستئین    33
شکل ۳-2- (الف) دستگاه پتانسیواستات / گالوانواستات اتولب و (ب) سل آزمایشگاهی    35  

شکل3- 3- نمایش نموداری از تهیه الکترود خمیر کربن اصلاح شده    37

شکل4-1- ولتاموگرام¬های چرخه¬ای محلول -4/-3[6(CN)[Fe  M 01/0 دارای NaCl  M 1/0 در سطح (a) CPE   و(b) /CPE 2SiO در سرعت روبش 1-s mV 50    41

شکل 4-2- نمودار نایکویست مربوط به الکترود خمیر کربن برهنه (a) و الکترود خمیر کربن اصلاح شده با نانو ذرات 2SiO (b) در محلول M  01/0 از زوج اکسنده/کاهنده ]6(CN)[Fe4K/]6(CN)[Fe3 Kحاوی NaCl M  1/0 با سرعت روبش 1-s mV 100    43
شکل 4-3- اکسایش برگشت ناپذیر تاموکسیفن سیترات    44
شکل 4-4- نمودار شدت جریان دماغه اکسایش M 5-10 تاموکسیفن سیترات در سطح CPE/ 2SiO بر حسب pH محلول بافر فسفات M 1/0     45
عنوان                                                                                                                          صفحه
شکل 4-5- ولتاموگرام¬های چرخه¬ای الکترود خمیر کربن برهنه (a) و خمیر کربن اصلاح شده با نانو ذرات 2SiO (b) در محلول بافر فسفاتM  1/0 با 5/4 pH= دارایM  1/0 NaCl در سرعت روبش پتانسیل 1-s mV 50. (c) نظیر (a) و (d) نظیر (b) در حضور M 5-10 از تاموکسیفن سیترات    46
شکل 4-6- الف) ولتاموگرام¬های چرخه¬ای محلول  M  5-10 از تاموکسیفن سیترات در محلول بافر فسفات M 1/0 با  5/4PH=  دارای M 1/0   NaCl در سرعت¬های روبش پتانسیل مختلف: a) 25 ،b ) 50،c ) 100،d ) 150،      e ) 200،f ) 300،g ) 400 میلی ولت بر ثانیه در سطح الکترود خمیر کربن اصلاح شده با نانو ذرات 2SiO .        ب) تغییرات بر حسب سرعت روبش پتانسیل (نتایج از ولتاموگرام¬های چرخه¬ای (الف) بدست آمده¬اند)    47

شکل 4-7- الف) ولتاموگرامهای پالس تفاضلی تاموکسیفن با غلظتهای مختلف (a) 8-10 ×3 ، (b) 8-10 ×7 ،
(c) 7-10، (d) 7-10 ×3،  (e) 7-10 ×5، (d) 7-10 ×7، (f) mol L-1  6-10 درمحلول بافر فسفات 5/4PH= واجدM NaCl  1/0 در سطح /CPE 2NSiO 1-s mV 100 = .υ ب) نمودار تغییرات جریان دماغه آندی بر حسب غلظت تاموکسیفن    49
شکل4-8- نمودار شدت جریان دماغه اکسایش تاموکسیفن سیترات بر حسب غلظت تاموکسیفن    50
شکل 5-1- تصویر نموداری از مراحل تهیه زیست حسگر الکتروشیمیایی i-motif DNA    55
شکل 5-2- تصاویر SEM سطح (الف) CPE برهنه پس از پیش¬تیمار الکتروشیمیایی، (ب) CPE/Cys-2NSiO، (ج) CPE/2NSiO/ i-Motif DNAو (د) CPE/Cys-2NSiO/i-Motif DNA    57
شکل5-3- ولتاموگرام¬های چرخه¬ای محلول-4/-3 [6(CN)[Fe  M 01/0 دارای M NaCl 1/0 در بافر فسفات  M1/0 با 5/4 pH= در سطح (a)  CPE (b)  CPE/2NSiO، (c)  CPE/ 2 NSiO/ i-Motif   DNA و (d)  CPE/ Cys- 2 NSiO/i-Motif DNA  در سرعت روبش 1-s mV 50     59
شکل5-4- ولتاموگرام چرخه¬ای M 5-10 داروی تاموکسیفن در محلولM  1/0 بافر فسفات با 5/4 pH= دارای M 1/0 NaCl در سطحCPE (a) ، (b) CPE/ Cys- 2 NSiO، (c) CPE/Cys-2 NSiO/i-Motif DNA در سرعت روبش پتانسیل 1-s mV 50    60
عنوان                                                                                                                       صفحه
شکل5-5- ولتاموگرام موج مربعی CPE/Cys- 2 NSiO/i-motif DNA، در حضور غظت¬های فزاینده¬ایی از تاموکسیفن:(a) 8-10×7، (b) 7-10، (c) 7-10×5، (d) 7-10×7،  (e)  6-10، (f)  6-10 ×5، (g) 6-10 × 7، (h) M  5-10،  در محلول بافر فسفات 5/4 pH= دارای M 1/0 NaCl . الف) ضمیمه ولتاموگرام¬های موج مربعی:
(c , NSiO2-Cys/CPE (b ,CPE (a CPE/Cys-2 NSiO/i-motif DNA در غیاب تاموکسیفن. ب) نمودار تغییرات شدت جریان اکسایش تاموکسیفن بر حسب تغییرات غلظت آن    ..............................................................................62
شکل5-6-الف) ولتاموگرام موج مربعی محلول تاموکسیفن با غلظت (a)M  4-10 و (b)  M5-10 در بافر فسفات
5/4 pH= در سطح CPE/Cys- 2 NSiO/i-motif DNA، (c) نظیر (a) و (d) نظیر (b) در بافر فسفات
 M1/0 با0/7 pH=    63

شکل 5-6- ب) ولتاموگرام موج مربعی محلول تاموکسیفن با غلظت (a)M  4-10 و (b)  M5-10 در محلول بافر فسفات M 1/0 با 5/4 pH= در سطح CPE/Cys- 2 NSiO/dsDNA، (c) نظیر (a) و (d) نظیر (b) در محلول بافر فسفات M 1/0 با0/7 pH=      64

شکل 5-7) طیف بینی  CD محلول بافر فسفات  M1/0 با a) 5/4 pH= و b) 0/7 pH= دارای µM i-motif DNA0/1...66


فهرست جدول ها
عنوان                                                                                                                            صفحه
جدول3-1- موادشیمیایی مورد استفاده در این کار تحقیقاتی    32
جدول4-1- نتایج حاصل از روش پیشنهادی در تعیین غلظت تاموکسیفن در نمونه پلاسما3 n=    51

چکیده

تلومرها کمپلکس¬هایی متشکل از DNA و پروتئین می¬باشند که نقش مهمی را در جهش¬های ژنی و ایجاد سرطان دارند. آنزیم تلومراز، طول کروموزوم را از طریق سنتز تلومرها افزایش داده و در حدود 85% از سرطان¬ها فعال است. در انتهای تلومرها یک دو رشته¬ای DNA با توالی (5-TTAGGG):(5-CCCTAA) وجود دارد. رشته غنی از سیتوزین قادر است ساختار i-motif DNA را تشکیل دهد. مطالعات نشان داده است که با پایدار کردن این ساختار می¬توان از تشکیل ساختار دو رشته¬ای و در نتیجه طویل شدن طول تلومرها جلوگیری کرد. داروی تاموکسیفن یک عامل هورمونی ضد استروژن برای درمان سرطان سینه می-باشد که برای مدت زیادی به منظور درمان سرطان سینه به کار می¬رود. در این تحقیق در مرحله اول امکان اندازه¬گیری الکتروشیمیایی داروی تاموکسیفن سیترات در سطح الکترود خمیر کربن اصلاح شده با  نانو ذرات 2SiO به کمک ولتامتری پالس تفاضلی و ولتامتری چرخه¬ای مورد مطالعه قرار گرفت و سنجش مقدار تاموکسیفن در نمونه حقیقی به کمک روش افزایش استاندارد صورت پذیرفت. در مرحله دوم، با طراحی زیست حسگرهایی بر مبنای ساختار i-motif، برهمکنش این ساختار با داروی ضد سرطان تاموکسیفن سیترات، مورد بررسی قرار گرفت. زیست¬حسگر الکتروشیمیایی از طریق اصلاح الکترود خمیر کربن (CPE) با نانوذرات 2 SiOو –L سیستئین  سپس تثبیت ساختار i-motif DNA  بر روی سطح تهیه شد و برای بررسی برهم¬کنش این ساختار با داروی تاموکسیفن به کار گرفته شد. پایداری ساختار i-motif ، یک استراتژی خوب برای درمان سرطان است، چون می¬تواند از واکنش تلومراز در سلول سرطانی جلوگیری کند. برهم¬کنش بینi-motif   DNAو دارو تاموکسیفن، در بافر فسفات M 1/0(PBS)  و محلول3[Fe (CN)6]-  از طریق ولتامتری چرخه¬ای (CV) و روش ولتامتری موج مربعی (SWV) مورد مطالعه قرار گرفت. دماغه اکسایشی تاموکسیفن بعد از تثبیتDNA i-motif  روی سطح الکترود به دلیل برهم¬کنشDNA i-motif  و تاموکسیفن مشاهده شد و با افزایش غلظت داروی تاموکسیفن، سیگنال افزایش می¬یابد. از روش طیف¬بینی دورنگ نمایی دورانی (CD) برای بدست آوردن اطلاعاتی در مورد نحوه شکل¬گیری ساختار و برهم¬کنش لیگاند با این ساختار مورد بررسی قرار گرفت و نتایج نشان داد که این ساختار در pH حدود 5/4 ساخته شده، ولی پایداری آن با افزایشpH  محیط کاهش می¬یابد. حد تشخیص کاوشگر تثبیت شده بر سطح الکترود خمیر کربن اصلاح شده بر مبنای سه برابر انحراف استاندارد برابرm μ 06/0 تعیین ¬شد.

واژگان کلیدی: زیست حسگر الکتروشیمیایی DNA ، تاموکسیفن، سلول¬های سرطانی، ساختار i-motif DNA