حسگر زیستی «دی‌ان‌ای» سرطان دهانه رحم را شناسایی می‌کند

به گزارش خبرنگار خبرگزاری علم و فناوری آنا، ترکیب دی سولفید مولیبدن(MoS2) به‌تازگی توجه محققان علوم مواد را به خود جلب کرده است؛ زیرا می‌تواند نانوورقه‌های دوبعدی مانند گرافن بسازد. این نانوورقه‌ها با روی هم قراردادن لایه‌های S-Mo-S و از طریق فعل و انفعالات واندروالسی تشکیل می‌شوند.

از آنجا که مولکول‌های موجود در هر گاز دارای حجمی معین هستند و نیروهای جاذبه بر یکدیگر وارد می‌کنند، گازهای حقیقی از قانون‌های گازهای ایدئال پیروی نمی‌کنند. اثرهای مربوط به گازهای حقیقی به وسیله وان در والس  در حالت آن گنجانده شده‌اند.

علاوه بر آن ساختار یگانه، بصری، گرمایشی و الکترو شیمیایی MoS2 تحقیقات درحوزه های مختلفی را سبب شده از جمله توسعه  مولکول های زیستی حسگر،  پلتفرم های ردیابی مواد شیمیایی، ابزارهای فوتوالکترونیکس، ابرخازن‌ها و باتری‌ها. 

به طور معمول نانوساختارهای کربن به‌عنوان یک پلتفرم بی حرکت برای دی‌ان‌ای به کار رفته‌اند. برای جایگزین کردن کربن با MoS2 به‌عنوان یک حسگر الکتروشیمیایی دی‌ان‌ای تاثیرگذار، میزان رسانایی الکتریکی این ماده باید به میزان قابل توجهی افزایش یابد.

 در همین راستا یونا کانگ و یونگ جون کیم از دانشگاه چونگ آنک کره جنوبی یک راه حل ایدئال یافته اند.

این دو با کمک ترکیب نانو ورقه نانوپیاز / دی سولفید مولیبدنیوم یک حسگر زیستی دی‌ان‌ای ابداع کردند که به طور موثر ویروس پاپیلوما انسانی HPV16 و HPV18 را ردیابی می کند. همچنین این نانگر می تواند سرطان دهانه رحم را در مراحل ابتدایی شناسایی کند.

کانگ در این باره می گوید: نانوپیازها دارای ساختار گرافیک sp2 هستند و از نانوالماس‌های کریستالیsp3 با کمک بازپخت گرمایشی یا اشعه لیزر به وجود آمده‌اند.

 محققان با فعال کردن پیوستگی شیمیایی بین دو گروه عاملی، یک سطح الکترود نوین را برای بررسی جذب شیمیایی دی‌ان‌ای آماده کردند  که شامل  پیوندهای آسیلی روی سطوح نانو پیازهای عامل‌دار و گروه‌های آمین موجود در نانوصفحات MoS2 اصلاح‌شده، بود.

آزمایش‌های ولتامتری چرخه‌ای نشان داد که یک الکترود کامپوزیت ۱:۱ در مقایسه با الکترود نانوصفحه‌ای MoS2 شکل مستطیلی بهبودیافته‌ای دارد.  کانگ در این باره می‌گوید: این نشان‌دهنده ماهیت آمورف نانو پیازها با لایه‌های کربنی منحنی است که افزایش رسانایی الکترونیکی را در مقایسه با نانوصفحه MoS2 به تنهایی تسهیل می‌کند.

همچنین محققان حساسیت دستگاه جدید حسگر زیستی دی‌ان‌ای  الکتروشیمیایی خود را نسبت به HPV-۱۶ و HPV-۱۸ با استفاده از تکنیک ولتامتری پالس تفاضلی (DPV) در حضور متیلن بلو (MB) به‌عنوان یک شاخص ردوکس اندازه‌گیری کردند.

 این دو دریافتند که در مقایسه با الکترود نانو ورق MoS2، الکترود کامپوزیت نانو پیاز MoS2  به پیک‌های جریان بالاتری می‌رسد که نشان‌دهنده تغییر بیشتر در پیک دیفرانسیل است. این به افزایش انتقال الکترون رسانا به دلیل نانو پیاز نسبت داده شد. از همه مهم تر دی‌ان‌ای‌های  تولید شده از رده سلول های سرطانیHPV-16و HPV-18 توسط حسگر با دقت بالا ردیابی شدند.