استفاده از نانوکامپوزیت‌ها در اندازه‌گیری آنتی‌بادی‌های بدن

پژوهشگران دانشگاه کردستان موفق به معرفی یک روش جدید بر پایه نانوکامپوزیت تهیه شده از نانولوله‌های کربنی برای اندازه‌گیری ‏مقادیر ناچیز یک نوع آنتی بادی در سیستم ایمنی بدن انسان شدند. ‏ 

به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری فارس، پژوهشگران دانشگاه کردستان موفق به معرفی یک روش جدید بر پایه نانوکامپوزیت تهیه شده از نانولوله‌های کربنی برای اندازه‌گیری ‏مقایر ناچیز یک نوع آنتی بادی در سیستم ایمنی بدن انسان شدند. 

بر اساس این گزارش، نانوکامپوزیت حاصله که به عنوان نانوآپتاحسگر است می‌تواند به عنوان بستر ‏مناسبی برای استقرار و تثبیت آنزیم‌ها و پروتئین‌ها به‌کار رود.‏ 

بنابراین گزارش، ایمونوگلبولین ‏E‏ یکی از انواع آنتی‌بادی‌های سیستم ایمنی بدن انسان است که غلظت آن در خون بسیار پایین بوده و اساسا در پاسخ به ‏واکنش‌های حساسیت‌زای شدید ایجاد شده و منجر به بیماری‌های گروه آلرژی مثل آسم و تب یونچه می‌شود. 

از این رو، وجود روشی با ‏حساسیت و قابلیت اطمینان بالا در اندازه‌گیری این آنتی‌بادی برای کاربردهای تشخیص کلینیکی و برآورد میزان بهبودی بیماران ‏مبتلا به نوع مشخصی از آلرژی بسیار حائز اهمیت است. 

بر اساس این گزارش، امروزه طراحی تست‌های تشخیصی قابل اعتماد برای تشخیص ‏سریع آنتی بادی ایمونوگلوبولین ‏E‏ در سرم انسانی، تلاش‌ها و تحقیقات بسیاری در جوامع علمی جهان را به خود جلب کرده است بنابراین این ‏آپتاحسگر می‌تواند کاربردهای بسیار زیادی در تشخیص‌های پزشکی داشته باشد.‏ 

سمیه خضریان محقق این طرح، گفت: در این کار ابتدا با استفاده از روشی ساده نانوکامپوزیتی شامل نانولوله‌های کربن چند‌دیواره، ‏مایعات یونی و چیتوسان تهیه و سپس از این نانوکامپوزیت در اصلاح سطح الکترود استفاده شد. آپتامر ویژه ایمونوگلوبولین ‏E‏ با استفاده از ‏گلوترآلدهید در نقش عامل اتصال دهنده، به‌ صورت کووالانسی در سطح نانوکامپوزیت حاصله تثبیت و از متیلن بلو به عنوان حدواسط انتقال ‏الکترون استفاده شد و در نهایت از تغییرات جریان الکتروشیمیایی حاصل از برهمکنش الکترود کربن شیشه‌ای اصلاح شده به‌وسیله‌ ‏نانوکامپوزیت و آپتامر با آنتی بادی ایمونوگلوبولین ‏E‏ به عنوان سیگنال تجزیه‌ای در اندازه‌گیری ‏IgE‏ استفاده شد. 

وی افزود: در این کار تحقیقاتی از مخلوط شدن مقادیر ‏mg‏ 25/0 از چیتوسان، ‏mg‏ 3 نانولوله‌های کربنی، ‏L‏µ‏‎ ‎‏10 مایع یونی (1-بوتیل-متیل ‏پیریلیدیوم بیس (تری فلورو-متیل-سولفونیل) ایمید) این نانوکامپوزیت تهیه شد و در اصلاح سطح الکترود کربن شیشه‌ای استفاده شده ‏است. 

خضریان ادامه داد: در مراحل بعدی این تحقیقات آپتامر ویژه آنتی بادی ایمونوگلوبولین‎ E‏ به روش کوالانسی و ‏به‌وسیله‌ ترکیب گلوتارآلدهید بر روی الکترود کربن شیشه‌ای اصلاح شده با نانوکامپوزیت تثبیت شده و متیلن بلو به عنوان عامل ‏ایجاد‌کننده سیگنال تجزیه‌ای برای اندازه‌گیری ترکیب آنتی بادی ایمونوگلوبولین ‏E‏ به‌وسیله‌ برهمکنش با بازهای گوانین در توالی 45 بازی ‏آپتامر مورد استفاده به سطح الکترود اضافه شد. 

وی اظهار داشت: سپس ایمونوگلوبولین ‏E‏ طی مدت زمان انکوباسیون 40 دقیقه بر روی الکترود اصلاح شده ‏قبلی قرار گرفت. پس از بهینه کردن پارامترهای مؤثر در عملکرد آپتاحسگر تهیه شده از قبیل زمان انکوباسیون ‏IgE‏ و نیز غلظت سطحی ‏توالی آپتامر، آپتاحسگر طراحی شده برای اندازه‌گیری ایمونوگلوبولین ‏E‏ در نمونه‌های آزمایشگاهی و حقیقی سرم خون به‌کار گرفته شد.» 

وی گفت: نتایج حاکی از آن است که نانوکامپوزیت حاصله بستر مناسبی برای استقرار و تثبیت آنزیم‌ها و پروتئین‌ها است. همچنین همخوانی نتایج ‏حاصله با نتایج به‌دست آمده از روش استاندارد ‏ELISA‏ حاکی از کارایی بالای آپتاحسگر طراحی شده داشت.‏ 

وی افزود: از ویژگی‌های این نانوکامپوزیت می‌توان به سادگی تهیه این نانوکامپوزیت و اصلاح سطح الکترود، قیمت پایین تهیه این نوع الکترودهای ‏اصلاح شده، کاربرد موفقیت آمیز این نانوزیست حسگر در آنالیز نمونه‌های حقیقی، پایداری و تکرارپذیری بسیار بالای این الکترودها و ‏حدتشخیص پایین و محدوده خطی وسیع آن اشاره کرد.‏ 

شایان ذکر است، نتایج این کار تحقیقاتی که به‌ وسیله‌ سمیه خضریان، عبدالله سلیمی، هژیر تیموریان و رحمان حلاج از دانشگاه کردستان انجام ‏شده است، در مجله ‏Biosensors and Bioelectronics‏ (جلد 43، 15 ماه می‌سال 2013) منتشر شد.