توسط محققان دانشگاه مازندران صورت گرفت؛

ساخت زیست حسگر تشخیص داروهای مؤثر در درمان سرطان

محققان دانشگاه مازندران موفق به ساخت زیست حسگر تشخیص داروهای مؤثر در درمان سرطان شدند.

کد خبر: ۴۲۱۶۱۶

يکشنبه - ۰۷ تير ۱۳۹۴ / June 28, 2015

به گزارش «خبرگزاری دانشجو»، پژوهشگران دانشگاه مازندران زیست حسگری را طراحی كرده‌اند که کاربرد آن در بررسی میزان تأثیرگذاری داروها بر جلوگیری از رشد سلول‌های سرطانی است. در ساخت این زیست حسگر از نانو حفره سیلیکاتی اصلاح شده و نانوذرات طلا استفاده شده است.

ساختار چهار رشته‌ای DNA در فرآیند سرطانی شدن سلول‌ها و مهارکردن گونه‌ای آنزیم‌ فعال در سرطان‌ها نقش بسزایی دارد. از این رو مطالعه چگونگی پایداری این نوع ساختار بر روی زیست حسگرها و همچنین ایجاد روشی ساده به منظور بررسی برهمکنش آن‌ها با یکسری از داروها و یا ترکیبات مختلف، حائز اهمیت فراوانی است. این مطالعات می‌توانند در تشخیص، طراحی و ساخت داروهای ضد سرطان مورد استفاده قرار گیرند.

این تیم تحقیقاتی به ارائه روشی مؤثر برای تشخیص ساختار چهار رشته‌ای DNA به کمک زیست حسگرها پرداخته‌اند. همچنین از این شیوه برای بررسی عملکرد تعدادی از داروهای پایدار کننده‌ی این ساختار استفاده شده است.

دکتر جهانبخش رئوف در توضیح نحوه‌ عملکرد ساختارهای چهار رشته‌ای DNA خاطرنشان کرد: « DNA، تلومری (گونه‌ای پروتئین) با ساختار دو رشته‌ای است که در انتها با تکرار توالی، ساختار چهار رشته‌ای صفحه‌ای را تشکیل می‌دهد. ایجاد ساختار چهار رشته‌ای در انتهای نواحی تلومرها، آن‌ها را از دسترس آنزیم فعال در سلول سرطانی (تلومراز) دور کرده و مانع از فعالیت این آنزیم می‌گردد. با این کار از فرآیند سرطانی‌ شدن سلول‌ها ممانعت به عمل می‌آید. از این رو، هر لیگاند و دارویی که توانایی پایدار کردن ساختار چهار رشته‌ای و یا  تغییر ساختار دو رشته‌ای به چهار رشته‌ای را داشته باشد، قادر است از سرطانی شدن سلول‌ها و یا پیشرفت سرطان‌ها جلوگیری نماید.در نتیجه این ساختار نقش مهمی در طراحی داروهای ضد سرطان را بر عهده دارد.»

نتایج مطالعات الکتروشیمیایی نشان داده که زیست حسگر طراحی شده، بستر مناسبی را برای بررسی توانایی داروهای مختلف در پایدار کردن این ساختار بوجود می‌آورد. مزیت ویژه‌ی این زیست حسگر، تشخیص سریع داروهایی است که قادرند ساختار چهار رشته‌ای DNA را پایدار نموده و با آن برهمکنش دهند.

عضو هيات علمي دانشگاه مازندران در ادامه افزود: در این طرح الکترود گرافیت چاپی اصلاح شده با سیلیکا و نانوذرات طلا به عنوان بستری مناسب برای ساخت زیست حسگر ساختار چهاررشته‌ایDNA و بررسی برهمکنش آن با تعدادی از داروها به کار گرفته شد. رفتار الکتروشیمیایی زیست حسگرهای تهیه شده قبل و بعد از مرحله‌ی تثبیت DNA و برهمکنش با داروها، به کمک فنون مختلف نظیر ولتامتری پالس تفاضلی و ولتامتری چرخه‌ای بررسی‌گردید. همچنین از روش طیف‌بینی دورنگ نمایی دورانی (CD) برای بدست آوردن اطلاعاتی در مورد نحوه‌ی برهمکنش لیگاندها با ساختار چهار رشته‌ای DNA استفاده شد.

به گفته‌ دكتر رئوف به منظور بررسی گزینش پذیری زیست حسگر مورد نظر، از داروهای مختلف تاموکسیفن(TAM)، فلوتامید (FLU) و همچنین داروهای هم خانواده با داروی سفالکسین (CEF)، نظیر: سفکسیم ( CIF) و آموکسی سیلین(AMO) استفاده شده است. طبق نتایج داروهای ضد سرطان فلوتامید و تاموکسیفن بالاترین پاسخ‌ها را در پایدارسازی ساختار DNA نشان می‌دهد. همچنین پاسخ زیست حسگر مورد نظر نسبت به داروی سفالکسین بالاتر از سایر داروهای هم خانواده خود است که بیانگر توانایی بالاتر داروی سفالکسین در پایدار کردن این نوع ساختار است.

این تحقیقات از همکاری زهرا باقریان- دانشجوی دکترای شیمی تجزیه دانشگاه مازندران، تحت راهنمايي استادان دانشگاه مازندران(دكتر جهانبخش رئوف و دكتر رضا اوجانی) صورت گرفته و نتایج آن در مجله‌ی Sensors and Actuators B: Chemical (جلد 213، شماره 1، سال 2015، صفحات 124 تا 130) منتشر شده است.