Biosensor

دسترسی آزاد مقاله

1 - Fabrication of Au/ZnO/MWCNTs electrode and its characterization for electrochemical cholesterol biosensor
Davood Ghanei Agh Kaariz Elham Darabi Seyed Mohammad Elahi

10.1007/s40094-020-00390-5

AbstractIn this work, a new sensitive enzyme-based electrode for electrochemical cholesterol biosensor was fabricated based on a nanocomposite of Au nanoparticles, ZnO nanoparticles and multi-wall carbon nanotubes (Au/ZnO/MWCNTs). The nanocomposite was prepared by sol–g چکیده کامل

AbstractIn this work, a new sensitive enzyme-based electrode for electrochemical cholesterol biosensor was fabricated based on a nanocomposite of Au nanoparticles, ZnO nanoparticles and multi-wall carbon nanotubes (Au/ZnO/MWCNTs). The nanocomposite was prepared by sol–gel method and deposited on FTO substrate by dip coating, followed by cholesterol oxidase (ChOx) enzyme immobilized (ChOx/Au/ZnO/MWCNTs). Structural properties and morphology of the nanocomposite have been studied using X-ray diffraction (XRD) and Field emission scanning electron microscopy (FESEM). The sample was subjected to Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) to determine functional groups. Electrochemical behavior of the electrode was studied by cyclic voltammetry (CV) and differential pulse voltammetry (DPV) techniques as a function of cholesterol concentration. Electrochemical impedance spectroscopy (EIS) was also considered to study of surface modified electrodes. The ChOx/Au/ZnO/MWCNTs electrode has been found to have enhanced electron transfer and display excellent analytical linear performances. The fabricated electrode exhibited low detection limit (0.1 μM), high sensitivity (25.89 μA/μM) evaluated from DPV data in the detection range of 0.1–100 µM and high selectivity in the determination of cholesterol over glucose and uric acid. The application of the ChOx/Au/ZnO/MWCNTs electrode in detection of cholesterol in human serum was also confirmed. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

2 - طراحی نانو حسگر زیستی رقابتی برای اکراتوکسین بر پایه FRETبا استفاده از کوانتوم دات
مهدی مظفری، منصور بیات، افشین محسنی‌فر، سیدجمال هاشمی‌هزاوه .

در این پژوهش، ایمونواسی رقابتی حساس، با استفاده از پدیده Fluorescence resonance energy transfer(FRET) (انتقال انرژی رزونانسی فلورسانس) از کوانتوم دات کادمیوم/تلوریت (آنتی اکراتوکسین آنتی‌بادی قرار گرفته برروی سطح خارجی کوانتوم دات) به رودامین (Rho123) (اکراتوکسین نشاندا چکیده کامل

در این پژوهش، ایمونواسی رقابتی حساس، با استفاده از پدیده Fluorescence resonance energy transfer(FRET) (انتقال انرژی رزونانسی فلورسانس) از کوانتوم دات کادمیوم/تلوریت (آنتی اکراتوکسین آنتی‌بادی قرار گرفته برروی سطح خارجی کوانتوم دات) به رودامین (Rho123) (اکراتوکسین نشاندار شده با رودامین کونژوگه شده با آلبومین) برای اندازه‌گیری اکراتوکسین ارائه شده است. واکنش بسیار اختصاصی رخ داده بین آنتی اکراتوکسین آنتی‌بادی استقرار یافته برروی سطح خارجی کوانتوم دات و اکراتوکسین نشاندار شده با رودامین کونژوگه شده با آلبومین، منجر به نزدیکی کروموفور رودامین به کوانتوم دات شده که متعاقب تحریک نوری کوانتوم دات باعث رخ داد انتقال انرژی رزونانسی، از کوانتوم دات (به عنوان دهنده) به کروموفور رودامین (به عنوان گیرنده) می‌گردد. در فقدان اکراتوکسین آزاد، واکنش ایمنی رخ داده بین اکراتوکسین نشاندار شده با رودامین و آنتی اکراتوکسین آنتی‌بادی قرار گرفته برروی سطح کوانتوم دات، باعث نشر و وقوع پدیده FRET، بدنبال تحریک نوری کوانتوم دات می‌گردد. در صورت حضور اکراتوکسین آزاد، با اکراتوکسین نشاندار شده با رودامین در نانو حسگر زیستی، بصورت رقابتی جایگزین شده که این امر باعث کاهش نشر رودامین، بعد از وقوع پدیده FRET می‌گردد. کاهش در فلورسانس گیرنده رودامین، ارتباط مستقیمی با غلظت اکراتوکسین آزاد در نمونه دارد. این روش دارای حد تشخیص220 پیکوگرم در میلی‌لیتر، و برای اندازه‌گیری اکراتوکسین نمونه‌های سرمی انسان هم بکار برده شد. وابستگی خطی بین افزایش شدت فلورسانس رودامین در 580 نانومتر، و غلظت اکراتوکسین در نمونه سرمی، در گستره غلظت 100 تا 800 پیکوگرم در میلی‌لیتر یافت شد. شمای تشخیص رقابتی بسیار ساده، حساس، هموژن، سریع و کارا می‌باشد و نیازمند مراحل جداسازی و شستشوی زیاد نیز نمی‌باشد. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

3 - طراحی یک نانوحسگر زیستی با استفاده از آنتی بادی تثبیت شده روی نقاط کوانتومی و رودامین متصل به سیترینین جهت شناسایی مایکوتوکسین
بهروز شجاعی سعدی منصور بیات پرویز تاجیک سید جمال هاشمی

سیترینین متابولیت نفروتوکسیکی است که در حیوانات به کلیه‌ها آسیب وارد می‌کند. لذا گسترش روش‌های سم‌زدایی طی فرآیند مواد غذایی اهمیت دارد. کوانتوم‌دات‌ها &zwj;&lrm;ب&zwj;&zwj;ا&zwj; استفاده از ی&zwj;ک منبع برانگیختگی &zwj;&zwj;‌&lrm;ب&zwj;ا طول‌موج منفرد تحریک‌شده و پیک‌ه چکیده کامل

سیترینین متابولیت نفروتوکسیکی است که در حیوانات به کلیه‌ها آسیب وارد می‌کند. لذا گسترش روش‌های سم‌زدایی طی فرآیند مواد غذایی اهمیت دارد. کوانتوم‌دات‌ها &zwj;&lrm;ب&zwj;&zwj;ا&zwj; استفاده از ی&zwj;ک منبع برانگیختگی &zwj;&zwj;‌&lrm;ب&zwj;ا طول‌موج منفرد تحریک‌شده و پیک‌های نشری متفاوتی را ارائه می دهند. در این تحقیق یک حسگر جدید بر اساس بیوکونژوگه شامل نانو کریستال‌های نیمه‌هادی کوانتوم دات و آنتی‌بادی ضد سیترینین با بکار بردن سیستم FRET(Fluorescence Resonance Energy Transfer)، برای تعیین میزان سموم سیترینین بکار گرفته شد. نانو کریستال‌های نیمه‌هادی یا کوانتوم‌دات‌ها (CdTe,CdTe/CdS)، با استفاده از روش رفلاکس با احیاء پودر تلوریوم و تحت جریان گاز ازت در آزمایشگاه سنتز شد. شدت فلورسانس کوانتوم دات‌ها با استفاده از دستگاه اسپکتروفلوریمتری تعیین گردید. فعالیت آنتی‌بادی در نانوبیوکونژوگه نیز توسط دستگاه اسپکتروفلوریمتری سنجیده شد. سپس کونژوگه سیترینین-آلبومین نیز به ترکیب فلورسانس رودامین123 متصل ‌شد که این واکنش ایمنولوژیکی با میل ترکیبی بالا بین آنتی‌بادی ضدسیترینین-کوانتوم‌دات(دهنده) و لیبل سیترینین-رودامین123(گیرنده) به‌عنوان فلوروفوراستفاده می‌شود. بعد از اضافه کردن محلول نانوبیوکونژوگه به داخل کووت که حاوی مقدار معینی بافر فسفات است، سیترینین با غلظت‌های مختلف به آن اضافه شد و بعد از چند دقیقه تغییرات درشدت فلورسانس کوانتوم دات مشاهده گردید. کاهش منظم شدت فلورسانس با افزایش غلظت سیترینین به دست آمد. با توجه به آثار جمعی که مایکوتوکسین‌ها بر سلامتی انسان و حیوان دارند تعیین میزان آلودگی مواد غذایی به مایکوتوکسین‌ها ازجمله سیترینین با استفاده از نانوبیوسنسورها به‌عنوان یک روش اختصاصی که ناشی از بکار بردن آنتی‌بادی مونوکلونال در آن است، عملکرد بهتری دارد. این نانوبیوسنسور طراحی‌شده برخلاف روش‌های معمولی مثل ELISA و HPLC به‌صورت هموژن، ساده، سریع، و ارزان‌اند و نیاز به مراحل جداسازی یا شستشوی زیاد ندارد. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

4 - شبیه‌سازی سنسور زیستی جهت تشخیص سالمونلا تایفی به روش میکروکانتکت پلیمر قالب مولکولی
سیدامیرعلی انوار ودود رضویلر بهروز اکبری آدرگانی عباسعلی مطلبی مغانجوقی حامد اهری

مقدمه:تشخیص جرم باکتری در مواد غذایی با استفاده از روش‌های سنتی در محدوده زمانی طولانی حدود چهار تا ده روز امکان‌پذیر است. با پیشرفت تکنولوژی نانو و طراحی سنسورهای انتخابی و هوشمند در زمانی کوتاه و با دقتی بسیار بالا می‌توان تشخیص جرم باکتری را در کمتر از چند دقیقه انجا چکیده کامل

مقدمه:تشخیص جرم باکتری در مواد غذایی با استفاده از روش‌های سنتی در محدوده زمانی طولانی حدود چهار تا ده روز امکان‌پذیر است. با پیشرفت تکنولوژی نانو و طراحی سنسورهای انتخابی و هوشمند در زمانی کوتاه و با دقتی بسیار بالا می‌توان تشخیص جرم باکتری را در کمتر از چند دقیقه انجام داد. مواد و روش‌ها:در این تحقیق، از روش MIP(تکنیک پلیمر قالب‌ مولکولی( استفاده شد. در ابتدا مونومرهای متااکریلیک اسید برای تهیه قالب مولکولی و پلیمر به کار گرفته شد. با پیوند کووالانسی بین مونومرهای متااکریلیک اسید (MAA) پلیمری سفید تشکیل گردید، همچنین پیوند هیدروژنی بین آنتی‌بادی و متااکریلیک اسید تشکیل شد. به کمک مبدل فلوئورسانس و اتصال آن با آنتی‌بادی باکتری سالمونلا تایفی، آنتی‌ژن سالمونلا تایفیتشخیص داده شد. به کمک دستگاه اسپکتروفلوریمتر میزان نشر فلورسانس پس از مجاورسازی قرائت گردید. یافته‌ها: بر اساس نتایج، حداقل غلظت سالمونلا تایفی در محیط آب آلوده به جرم باکتری از غلظت 101 سلول باکتری در هر میلی لیتر به بالا تشخیص داده شد. از طرفی از جهت ویژگی، سنسور طراحی شده مورد ارزیابی قرار گرفت و باکتری Ecoliنیز در محیط آب حاوی سالمونلا تایفی تلقیح شد و مشخص گردید که تداخلی در عملکرد سنسور طراحی شده ایجاد نمی گردد. همچنین حساسیت سنسور تا 60 روزگی مورد آزمون قرار گرفت که عملکرد سنسور تا 52 روزگی مورد تأیید بوده و بعد از زمان مذکور، کاهش یافت. نتیجه‌گیری: کاربری بایوسنسورها در تشخیص آلاینده‌های میکروبی روز به روز در حال افزایش می‌باشد. چرا که با لوله‌های حاوی غلظت‌های1-10 الی9+10 از سلول باکتری در هر میلی لیتر آنتی ژن سالمونلا تایفی که در محیط آب مقطر می‌باشد مجاورسازی انجام گردید. در نهایت زمان تشخیص را با حفظ ویژگی و حساسیت لازم از چند ساعت به چند دقیقه تقلیل داد. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

5 - طراحی نانو بیوسنسور پلیمر قالب ملکولی مبتنی بر پتانسیومتری جهت تشخیص اگزوتوکسین باکتری استافیلوکوکوس ارئوس
حامد اهری ودود رضویلر بهروز اکبری آدرگانی عباسعلی مطلبی

مقدمه:باتوجه به رشد روزافزون جمعیت و صنعتی شدن سیرتکاملی حیات بشر، تشخیص سموم تولید شده در مواد غذائی با استفاده از روش‌های سنتی دشوار بوده چرا که از لحاظ زمانی، مدت بررسی کیفیت طولانی شده و مقرون به صرفه نبوده و حتی در بسیاری از موارد دقت روش‌های کاربردی همچون محیط کشت چکیده کامل

مقدمه:باتوجه به رشد روزافزون جمعیت و صنعتی شدن سیرتکاملی حیات بشر، تشخیص سموم تولید شده در مواد غذائی با استفاده از روش‌های سنتی دشوار بوده چرا که از لحاظ زمانی، مدت بررسی کیفیت طولانی شده و مقرون به صرفه نبوده و حتی در بسیاری از موارد دقت روش‌های کاربردی همچون محیط کشت باکتریائی و غیره دارای خطای آزمایشگاهی می‌باشد، لذا با پیشرفت تکنولوژی نانو، طراحی سنسورهای انتخابی و هوشمند، تحولی بزرگ در صنعت کنترل کیفی مواد غذائی محسوب می‌شود که هم در زمانی کوتاه و هم با دقتی بسیار بالا می تواند تشخیص توکسین باکتری‌ها را انجام دهد. مواد و روش‌ها: در این تحقیق از مونومرهای متااکریلیک اسید برای تهیه قالب ملکولی و تهیه پلیمر استفاده گردیده شدکه با پیوند کوالانسی بین مونومرهای متااکریلیک اسید (MAA) پلیمری سفید تشکیل شده، همچنین پیوند هیدروژنی بین اسید آمینه اگزوتوکسین و متااکریلیک اسید بوجود می‌آید که عامل جذب انتخابی آن خواهد بود. یافته‌ها: نتایج بدست آمده حاکی ا زآن است که تا رقت 3-10 مولار از رقت توکسین باکتری مذکور توسط سنسور پلیمر قالب ملکولی قابل تشخیص می‌باشد و رقت‌های رقیق‌تر قابل ردیابی نمی‌باشد، همچنین حساسیت سنسور تا 60 روز مورد آزمون قرارگرفت که سنسور مبتنی بر پلیمر قالب ملکولی تا 28 روز مورد تائید بوده و بعد از زمان مذکور رو به کاهش قرار گرفت. نتیجه‌گیری: اگرچه حساسیت تکنیک پایئن بوده ولی دقت مراحل عالی بوده برنامه‌ریزی می‌شود تا جهت افزایش حساسیت تست روش دیگری طراحی گردد. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

6 - نشانگرهای زیستی به عنوان راهنمای پایش محیط زیست
مریم محمدی روزبهانی نسرین چوبکار

نشانگرهای اکولوژیکی مانند انواع بنتوزها، جلبک ها و گیاهان جهت ارزیابی وضعیت محیط زیستی می توانند استفاده گردند، به طوری که یک نشانه اولیه نگران کننده از تغییرات و استرس ها را در محیط زیست نشان می دهند. در واقع نشانگرها یک ارزیابی غیرمستقیم از کارآیی آن سیستم و اثرات محی چکیده کامل

نشانگرهای اکولوژیکی مانند انواع بنتوزها، جلبک ها و گیاهان جهت ارزیابی وضعیت محیط زیستی می توانند استفاده گردند، به طوری که یک نشانه اولیه نگران کننده از تغییرات و استرس ها را در محیط زیست نشان می دهند. در واقع نشانگرها یک ارزیابی غیرمستقیم از کارآیی آن سیستم و اثرات محیط زیستی پنهان را نشان داده و اگر به درستی انتخاب شوند ابزار مفیدی در اطلاع رسانی استفاده پایدار از آن سیستم اکولوژیکی برای مدیران می باشند. استفاده از نشانگرهای محیط زیستی به عنوان یک ابزار مدیریتی به دلایل زیر مورد تردید می باشد: در مبحث شاخص های زیستی، صرف حضور و فراوانی گونه ها در یک اکوسیستم دلیل بر سلامت اکوسیستم، عدم تخریب و یا بی خطر بودن فعالیت های انسانی انجام گرفته در آن اکوسیستم نیست بلکه میزان تنوع ژنتیکی موجود در گونه یا جمعیت های آن و وجود تبادل ژنتیکی بین جمعیت ها و گروه های موجود در آن اکوسیستم ضامن تداوم حیات آن ها خواهد بود. لذا اندازه گیری تنوع ژنی موجود، تعیین اندازه جمعیت موثر و میزان تبادل ژنی بین آن ها، می تواند اطلاعات بیشتری در اختیار ما قرار دهد و در برنامه ریزی و ارزیابی پروژه ها مورد استفاده قرار گیرد برنامه های پایش اغلب به تعداد کمی از نشانگرها بستگی دارند و جهت در نظر گرفتن کل سیستم اکولوژیکی ارزش ندارند. انتخاب نشانگرهای اکولوژیکی در مدیریت برنامه هایی که اهداف و برنامه های طولانی مدت وسیع دارند، گیج کننده است. برنامه های پایش و مدیریت به دلیل نقص در انتخاب نشانگرهای اکولوژیکی مناسب اغلب فاقد دقت بالای علمی هستند. مطالعه نشانگرهای محیط زیستی در خصوص انتخاب بهیینه نشانگرها، نشان داده است که بایستی گونه هایی انتخاب شوند که دقیقا منعکس کننده سیستم بوده ، سریعا متناسب استرس ها و موقعیت ها تغییر یابند، ساده و آشکار بوده و درک آنها پیچیده نباشد اما در این زمینه باز هم تجربیات ما محدود است و باز هم نیازمند این هستیم که شاخص های بهتری را انتخاب کنیم و نشانگرهای محیط زیستی را بمنظور اجتناب از آسیب های محیط زیستی موجود اصلاح نموده و حتی شاید بهتر باشد از مدل های کامپیوتری در سیستم GIS نیز به منظور تجزیه و تحلیل بهتر کمک گرفت. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

7 - کاربرد حسگرهای زیستی در شناسایی آلاینده‌های محیط‌زیستی ناشی از صنایع کشاورزی
مرضیه حسینی نژاد سعید صمدی

آلودگی آب‌ها و محیط زیست به عنوان یکی از مهم‌ترین چالش های موجود در بحث سلامت بشر محسوب می گردد. نظر به رهایش آلاینده های شیمیایی و میکروبی در مقیاس بالا بویژه آن دسته از ترکیبات آلاینده که از طریق کشاورزی به محیط‌زیست راه می یابند، وجود تجهیزات کارامد شناسایی برای باز چکیده کامل

آلودگی آب‌ها و محیط زیست به عنوان یکی از مهم‌ترین چالش های موجود در بحث سلامت بشر محسوب می گردد. نظر به رهایش آلاینده های شیمیایی و میکروبی در مقیاس بالا بویژه آن دسته از ترکیبات آلاینده که از طریق کشاورزی به محیط‌زیست راه می یابند، وجود تجهیزات کارامد شناسایی برای بازداری از چالش های مربوط به بهداشت و سلامت انسان ضروری می نماید. حسگرهای زیستی گزینه های موثر و دقیقی برای کنترل مخاطرات بیولوزیکی بوده و به عنوان ابزارهای شناسایی دقیق، حساس و سریع در تشخیص کمی و کیفی آلاینده ها بشمار می روند. در این مقاله گسترش و کاربرد حسگرهای زیستی در شناسایی و تعیین میزان آلاینده های محیطی حاصل از صنایع کشاورزی مورد بررسی قرار می گیرد. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

8 - بررسی آلودگی های محیطی ایجاد شده با آفت کش های ارگانوفسفره توسط زیست حس گر طراحی شده با آنزیم استیل کولین استراز
علی شمس آذر فاطمه شمس آذر اسداله اسدی

آفت کش ها مواد شیمیایی هستند که به منظور کنترل حشرات، قارچ ها، علف های هرز و سایر آفت ها استفاده می شوند. پسماند آفت کش ها ممکن است ازطریق هوا، آب و خاک وارد زنجیره ی غذایی شده و باعث مشکلات بهداشتی برای اکوسیستم، پرندگان، حیوانات و انسان شود. روش های متداول شناسایی آفت چکیده کامل

آفت کش ها مواد شیمیایی هستند که به منظور کنترل حشرات، قارچ ها، علف های هرز و سایر آفت ها استفاده می شوند. پسماند آفت کش ها ممکن است ازطریق هوا، آب و خاک وارد زنجیره ی غذایی شده و باعث مشکلات بهداشتی برای اکوسیستم، پرندگان، حیوانات و انسان شود. روش های متداول شناسایی آفت کش شامل کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا (HPLC) و کروماتوگرافی گازی (GC) می باشند. ولی این روش ها وقت گیر و نیازمند به تکنسین برای کنترل مداوم است، بنابراین استفاده از زیست حس گرها می تواند در این زمینه مفید باشد. زیست حس گرآنزیمی استیل کولین استراز برای شناسایی آفت کش های ارگانوفسفره ( مورد مطالعه: پاراکسون) استفاده گردید. شناسایی کمی آفت کش ها بر پایه مهار آنزیم استیل کولین استراز و کاهش فعالیت آن در مواجهه با آفت کش مورد نظر می باشد. پارامترهایی مانند pH، غلظت آفت کش و پایداری زیست حس گر نیز مورد بررسی قرار گرفت. زیست حس گر طراحی شده حساسیت بالایی را نسبت به پاراکسون از خود نشان داد. تحت شرایط بهینه مهار استیل کولین استراز توسط پاراکسون با افزایش غلظت این ترکیب در دامنه 4-10 تا 7-10 میلی مولار رابطه خطی داشت. همچنین زیست حس گر تهیه شده پایداری بسیار خوبی را از خود نشان داد. زیست حس گر آنزیمی استیل کولین استراز می تواند با حد تشخیص 2.14 × 10-7 mM به عنوان شناساگری حساس در جهت شناسایی سریع سموم آفت کش در محیط های آلوده ی آبی و خاکی در بخش های صنعت و کشاورزی مورد استفاده قرار گیرد. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

9 - DNA Biosensor for Determination of 5-Fluorouracil based on Gold Electrode Modified with Au and Polyaniline Nanoparticles and FFT Square Wave Voltammetry
Parviz Norouzi Mohammad Amin Eshraghi Mehrnaz Ebrahimi

In the present study, a new biosensor for 5-Fluorouracil was described using modified goldelectrode and Fast Fourier transform square wave voltammetry (FFT SWV). Calf thymus DNAimmobilization was on a gold electrode decorated with polyaniline and gold nanoparticles. The چکیده کامل

In the present study, a new biosensor for 5-Fluorouracil was described using modified goldelectrode and Fast Fourier transform square wave voltammetry (FFT SWV). Calf thymus DNAimmobilization was on a gold electrode decorated with polyaniline and gold nanoparticles. Theelectrochemical characteristics of the electrodes were investigated by cyclic voltammetry, andelectrochemical impedance spectroscopy. After interaction DNA with the analyte, a dramaticdecline in [Fe(CN)6]/[Fe(CN)6]]3-/4- signal was observed which could be used as the signal. Theimportant parameters of the detection system, such as, pH were optimized. The linear dynamicrange of the biosensor was1×10-9 to 1×10-6 M (r2=0.996) limits of detection of2.5×10−10 M. In addition to the wide linear range response, the proposed method demonstratedacceptable sensitivity, repeatability and long-term stability. Future experiments could be performedto examine several other effective factors so as to decrease the influence of the environment andinvestigate its application to FFTSWV detection. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

10 - The Effect of Carbon Nanotube on Improving Catalytic G-quadruplex Sensing Properties
Fahimeh Otovat Mohammad Reza Bozorgmehr Ali Mahmoudi Ali Morsali

In the use of G-quadruplex as DNAzyme, the background signal corresponding to Hemin is high.Therefore, it limits the application of DNAzyme. If carbon nanotubes are added to the system containing G-quadruplex and Hemin, this problem will be solved. However, the mechanis چکیده کامل

In the use of G-quadruplex as DNAzyme, the background signal corresponding to Hemin is high.Therefore, it limits the application of DNAzyme. If carbon nanotubes are added to the system containing G-quadruplex and Hemin, this problem will be solved. However, the mechanism of the nanotube effect on DNAzyme is not known. In this work, molecular dynamics simulation was used to clarify this mechanism. The interaction between G-quadruplex and Hemin was simulated in the presence and absence of carbon nanotubes. The calculated distance between the center of mass ofG-quadruplex and Hemin during the simulation time shows that the nanotube increases the affinity of hemin to G-quadruplex. Also, the calculation of the conformational factor of the G-quadruplex residues shows that Hemin is bonded to the G-quadruplex from the top and side. The obtained results are in good agreement with the available experimental evidence. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

11 - Synthesis of Alaninemethylester and N-(4-aminobenzyl)-9Hpurin-6-amine Doped to Polyaniline Nanoparticles and Study on Their Interactions with Ds-DNA by Fluorescence Spectroscopy
Banafsheh Gorji Reza Zadmard Kian Tavakol Fatemeh Shahkarami

In this paper, two major projects have been successfully accomplished: Firstly, we introduced a novel and highly efficient route which was developed for the synthesis of Polyaniline (PANI) nanoparticles by using Potassium persulfate. Structure of nano PANI was character چکیده کامل

In this paper, two major projects have been successfully accomplished: Firstly, we introduced a novel and highly efficient route which was developed for the synthesis of Polyaniline (PANI) nanoparticles by using Potassium persulfate. Structure of nano PANI was characterized by FourierTransform Infrared (FT-IR), Proton Nuclear Magnetic Resonance (1H-NMR) and elemental analysis and the surface morphology of them was studied by scanning electron microscopy (SEM).Secondly, new nano-biosensors have been synthesized by using a simple and efficient method, from the reaction of nano PANI with the biocompatible branches, such as alaninemethyl ester and N-(4-aminobenzyl)-9H-purin-6-amine as a nucleobase and succinic anhydride as a spacer. The structures of 6 and 7 were confirmed by FT-IR and 1H-NMR. The interaction between alaninemethylester and nucleobase doped to nano PANI with short oligo phosphate chains of dsDNA (45 base pairs), was studied by fluorescence spectroscopy. The results showed that existence of dopants in the structure of nano PANI increases the interactions with DNA and this caused the decrease in the fluorescence emission intensity. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

12 - مطالعه اثر جی-کوادروپلکس بر آروماتیسیته لیگاندهای مبتنی بر فنانترولین به روش شبیه سازی دینامیک مولکولی و تئوری تابعی چگالی
محدثه بازوبندی محمدرضا بزرگمهر علی محمودی علی مرسلی

جی-کوادروپلکس ها بیوساختارهایی هستند که به عنوان شناساگر زیستی مورد استفاده قرار می گیرند. این ترکیبات از صفحات گوانین دار چهارتایی تشکیل شده اند. مطالعه برهم کنش جی-کوادروپلکس با لیگاندهای مسطح اهمیت زیادی دارد. در این کار، اثر جی-کوادروپلکس بر آروماتیسیته حلقه های سه چکیده کامل

جی-کوادروپلکس ها بیوساختارهایی هستند که به عنوان شناساگر زیستی مورد استفاده قرار می گیرند. این ترکیبات از صفحات گوانین دار چهارتایی تشکیل شده اند. مطالعه برهم کنش جی-کوادروپلکس با لیگاندهای مسطح اهمیت زیادی دارد. در این کار، اثر جی-کوادروپلکس بر آروماتیسیته حلقه های سه لیگاند مبتنی بر فنانترولین به روش شبیه سازی دینامیک مولکولی و تئوری تابعی چگالی مورد مطالعه قرار گرفت. لیگاندهای مورد بررسی N,N'-(dibenzo [b, j] [1,7] phenanthroline-2,10-diylbis (methylene)) die-thanamine (L1), N,N'-(dibenzo [b, j] [1,7] phenanthroline-2,10diylbis (methylene)) bis (N-methylpropan-1-amine) (L2) and N1-(dibenzo [b, j] [1,7] phenanthroline-7-ylmethyl)-N3-methy lpropane-1,3-diamine (L3) هستند که در ساختار آنها 5 حلقه آروماتیک وجود دارد. برای بررسی اثر دما محاسبات در چهار دمای 20، 40، 60 و 80 درجه سانتیگراد تکرار شدند. اندیس HOMA به عنوان شاخص آروماتیک بودن حلقه ها محاسبه شد. نتایج به دست آمده نشان می دهد که لیگاند L1 از دو لیگاند دیگر آروماتیسیته ی بالاتری دارد. همچنین، با افزایش دما آروماتیسیته حلقه های لیگاندها کاهش می یابد. از طرفی، دو حلقه ای انتهایی لیگاندها بیشتر تحت تاثیر جی-کوادروپلکس قرار گرفته اند. به طور کل، آروماتیسیته ی حلقه های پنج تایی لیگاندها با برهم کنش با جی-کوادروپلکس افزایش می یابد. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

13 - مطالعه ی برهم کنش π-π بین الیگو نوکلئوتیدهای تک رشته با نانولوله ی کربنی تک دیواره به روش شبیه سازی دینامیک مولکولی و تئوری تابعی چگالی
محمدرضا بزرگمهر مریم قنبری قنبرلو علی مرسلی

نانولوله های کربنی به دلیل زیست سازگار بودن در دارورسانی هوشمند به کار می روند. با این حال، به دلیل ماهیت غیرقطبی این ترکیبات به کارگیری آنها در محیط درون تنی محدودیت دارد. برای رفع این محدودیت از عامل دارکردن نانولوله ها استفاده می شود. از ترکیبات زیستی مثل اسیدهای نوک چکیده کامل

نانولوله های کربنی به دلیل زیست سازگار بودن در دارورسانی هوشمند به کار می روند. با این حال، به دلیل ماهیت غیرقطبی این ترکیبات به کارگیری آنها در محیط درون تنی محدودیت دارد. برای رفع این محدودیت از عامل دارکردن نانولوله ها استفاده می شود. از ترکیبات زیستی مثل اسیدهای نوکلئیک برای عامل دار کردن نانولوله ها استفاده می شود. درک مکانیسم برهم کنش نانولوله با ترکیبات زیستی می تواند به دارورسانی هوشمند کمک کند. در این تحقیق، برهم کنش چهار همودکاپلیمر از بازهای آلی آدنین، گوانین، سیتوزین و تیمین با نانولوله کربنی به روش شبیه سازی دینامیک مولکولی و تئوری تابعی چگالی مطالعه شد. فاصله ی دو انتهای هر همودکاپلیمر و تعداد اتم هایی از حلقه های بازهای آلی همودکاپلیمرها محاسبه شد. از این دو کمیت برای محاسبه ی احتمال حضور سیستم در حالت های مختلف استفاده شد. سپس، با استفاده از احتمالات محاسبه شده انرژی آزاد گیبس برای هر برهم کنش محاسبه شد. نتایج نشان می دهد همودکاپلیمرهای پورینی دور نانولوله کربنی را احاطه می کنند در حالیکه همودکاپلیمرهای پیریمیدینی روی سطح نانولوله قرار می گیرند. تعداد منومرهای با برهم کنش π-π در همودکاپلیمر گوانین دار 4، آدنین دار 3، سیتوزین و تیمین دار 2 به دست آمد. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

14 - Control-ability of refractive index sensor based on Plasmonic Induced Transparency in Graphene meta-material
Hossein Fazlali pour Seyed Hadi Fatemi Nasab

In the current study, the refractive index sensor based on Plasmonic Induced Transparency which is composed of graphene meta-material has been investigated. In this sensor one graphene flat layer has been employed it is worth mentioning that two rods have come out of it چکیده کامل

In the current study, the refractive index sensor based on Plasmonic Induced Transparency which is composed of graphene meta-material has been investigated. In this sensor one graphene flat layer has been employed it is worth mentioning that two rods have come out of it Plasmonic Induced Transparency was examined by means of symmetry failure. In addition, through using an important feature of graphene in controlled electrical conductivity by changing the voltage range of the frequency range, the Plasmonic Induced Transparency is controlled, besides light slowing was increased to 690. Its sensitivity is 14.88 um/RIU. The structural shape value is calculated as 48. This nanostructure, in addition to its bio-sensing capabilities, can be used for light slowing, optical switches, modulators.Keywords: Biosensor, graphene, light slowing, controllability, Plasmon induced transparency. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

15 - Design sensitive plasmonic based 1D photonic crystal biosensor with graphene-two metal layer
Maryam Sharifi Sadeq Mohammed Ameen Mahmood

10.30495/ijbbe.2023.1991561.1027

In the present paper , we propose surface plasmon resonance biosensor in combination with a photonic crystal that works based on changing the refractive index of the biomaterial using the transfer matrix method to diagnose blood components. The proposed biosensor struct چکیده کامل

In the present paper , we propose surface plasmon resonance biosensor in combination with a photonic crystal that works based on changing the refractive index of the biomaterial using the transfer matrix method to diagnose blood components. The proposed biosensor structure is (TiO2/ SiO2)^2 / silver/ gold/ graphene , which gives a narrow angular reflectivity resonance. The performance parameters of biosensor such as sensitivity, detection accuracy reported. Our results show that the sensitivity of the proposed configuration is 150 deg /RIU, which is acceptable compared to the values reported in previous studies and shows better performance of the proposed biosensor. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

16 - Designing real-time biosensors and chemical sensors based on symmetrical photonic crystal heterostructures
maryam sharifi Habib Tajalli Hamid Pashaei Adl Payman Tajalli

10.30495/ijbbo.2021.689422

In this paper, we introduce and analytically demonstrate a novel biosensor based on the light-matter interaction in a classic topological photonic crystal (PC) heterostructure, which consists of two opposite-facing 5-period PCs separated by a microfluidic channel. Becau چکیده کامل

In this paper, we introduce and analytically demonstrate a novel biosensor based on the light-matter interaction in a classic topological photonic crystal (PC) heterostructure, which consists of two opposite-facing 5-period PCs separated by a microfluidic channel. Because of the excitation of topological edge mode (TEM) at the interface of the two PCs, the strong coupling between incident light and TEM produces a high-quality resonance peak, which can be used to detect very small changes in the refractive index of biomaterials such as Jurkat Cells inside the microfluidic channel. The proposed biosensor has a sensitivity as high as 240 nm/RIU and figure of merit (FOM) higher than 250. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

17 - 1D Photonic Crystal Based-Biosensor for Multiple Biomarkers Detection
Farzaneh Bayat Kazem Jamshidi-Ghaleh

10.30495/ijbbe.2023.1974383.1019

In this work, a highly sensitive 1D photonic crystal (1DPC) based biosensor is introduced and theoretically studied using the transfer matrix method, which has the capability of detecting multiple biomarkers, simultaneously. An m by n gradient refractive index (GRIN) le چکیده کامل

In this work, a highly sensitive 1D photonic crystal (1DPC) based biosensor is introduced and theoretically studied using the transfer matrix method, which has the capability of detecting multiple biomarkers, simultaneously. An m by n gradient refractive index (GRIN) lens array is introduced to the center of a 1DPC structure as a defect layer that is surrounded by two microfluidic channels. By irradiating a white light source to the structure, a multiplex array of the concentric rainbow appears on the output plane. The frequency range of these rainbows is highly dependent on the effective refractive index of the fluid inside the two microfluidic channels. By functionalizing the surfaces around the channels with an m by n antibody array and interacting with the various biomarkers with them, each element of the rainbow array displays the changes in the concentration of a different biomarker. Any change in the concentration of the biomarkers can cause a variation in the effective refractive index of the fluid and it leads to a shift in the produced rainbow frequency range on the output plane. The size and number of the generated rainbow array can be engineered by the central defect layer's refractive index distribution function. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

18 - The Study of Plasmonic Biosensors based on Mach-Zehnder Interferometry
Reza Kheradmand Tanin Kazemzadeh Fariba Lotfi

10.30495/ijbbe.2023.699251

Fano resonance is a branch of surface plasmonics that has become a hot topic in sensing due to its asymmetric response spectrum, field enhancement effect and high sensitivity to refractive index (RI). In this research a plasmonic biosensor has been designed and simulate چکیده کامل

Fano resonance is a branch of surface plasmonics that has become a hot topic in sensing due to its asymmetric response spectrum, field enhancement effect and high sensitivity to refractive index (RI). In this research a plasmonic biosensor has been designed and simulated based on Mach-Zehnder interferometer. The simulations show that, the designed biosensor is able to detect changes of the RI of the surrounding media. The refractive indices (RIs) selected in this paper cover a wide range of RIs for biological samples. However, it is possible to accommodate media with RIs other than those in this specific range. The biosensor's sensing performance embedded in the sample has been tested in different conditions. Different frequencies can be achieved by changing the sample RI. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

19 - 1D Photonic Crystal-Based Biosensor for Multiple Biomarkers Detection
Farzaneh Bayat Kazem Jamshidi-Ghaleh

10.30495/ijbbe.2023.699745

In this paper, a highly sensitive 1D photonic crystal (1DPC) based biosensor is introduced and theoretically studied using the transfer matrix method, which has the capability of detecting multiple biomarkers, simultaneously. An m by n gradient refractive index (GRIN) l چکیده کامل

In this paper, a highly sensitive 1D photonic crystal (1DPC) based biosensor is introduced and theoretically studied using the transfer matrix method, which has the capability of detecting multiple biomarkers, simultaneously. An m by n gradient refractive index (GRIN) lens array is introduced to the center of a 1DPC structure as a defect layer that is surrounded by two microfluidic channels. By irradiating a natural light source to the structure, a multiple array of the concentric rainbow appears on the output plane. The frequency range of these rainbows is highly dependent on the effective refractive index of the fluid inside the two microfluidic channels. By functionalizing the surfaces around the channels with an m by n antibody array along with the interaction of the various biomarkers, each element of the rainbow array displays the changes in the concentration of a different biomarker. Any change in the concentration of the biomarkers can cause a variation in the effective refractive index of the fluid and thus lead to a shift in the generated rainbow frequency range of the output. The size and number of the generated rainbow array may be engineered by using the central defect layer's refractive index distribution function. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

20 - A Biosensor for the Detection of Type b3a2 Related to Chronic Myelogenous Leukemia by Using Locked Nucleic Acid, Molecular Switching, Magnetic Nanoparticles, and Enzymatic Signal Amplification
Hamzeh Amoshahi Mohammad Reza Mohammad Shafiee Shabnam Kermani Mehrosadat Mirmohammadi

A novel electrochemical method was developed for the detection of Type b3a2 (BCR/ABL gene) as a biomarker of Chronic Myelogenous Leukemia that is based on the use of locked nucleic acid incorporating LNA switching, Fe3O4 nanoparticles (NPS), and enzymatic signal amplifi چکیده کامل

A novel electrochemical method was developed for the detection of Type b3a2 (BCR/ABL gene) as a biomarker of Chronic Myelogenous Leukemia that is based on the use of locked nucleic acid incorporating LNA switching, Fe3O4 nanoparticles (NPS), and enzymatic signal amplification. The quality of the biosensor was proven by field emission scanning electron microscopy, transmission electron microscopy, X-ray diffraction, and electrochemical impedance spectroscopy tests. The LNA probe was modified by NH2 and biotin at its 3-end and 5-end, respectively. After unfolding the loop-and-stem structure of the probe, it was hybridized with Type b3a2, which makes the biotin stay away from the surface of Fe3O4 NPS. Type b3a2 can be evaluated quantitatively using electrochemical detection of the benzoquinone enzymatic product with the presence of H2O2 and hydroquinone via the particular interaction between SA-HRP and biotin. Particular and selective Type b3a2 detection was obtained over an extensive concentration range from 50 femtometer (fM) to 5 micrometer (µM) in a low limit of detection of 17 fM via the biosensor. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

21 - Performance Investigation of Pentacene Based Organic Double Gate Field Effect Transistor and its Application as an Ultrasensitive Biosensor
Mohammad Reza Jouharchi Zahra Ahangari Farshad Babazadeh

10.22034/jna.2020.1884903.1177

In this paper, the electrical performance of double gate organic field effect transistor (DG-OFET) are thoroughly investigated and feasibility of the device as an efficient biosensor is comprehensively assessed. The introduced device provides better gate control over th چکیده کامل

In this paper, the electrical performance of double gate organic field effect transistor (DG-OFET) are thoroughly investigated and feasibility of the device as an efficient biosensor is comprehensively assessed. The introduced device provides better gate control over the channel, yielding better charge injection properties from source to channel and providing higher on-state current in comparison with single gate devices. The susceptibility of fundamental electrical parameters with respect to the variation of design parameters is thoroughly calculated. In particular, standard deviation and average value of main electrical parameters signify that metal gate workfunction, channel thickness and gate oxide thickness are fundamental design measures that may modify the device efficiency. The insensitivity of off-state current to the change of channel length and drain bias confirms feasibility of the device in nanoscale regime. Next, a nano cavity is embedded in the gate insulator region for accumulation of biomolecules. The immobilization of molecules with different dielectric constants in the gate insulator hollow alters the gate capacitance and results in the drain current deviation with respect to the air- filled cavity condition. It is shown that by the occupancy of whole volume of the nanogap, a maximum range of on-state current variation can be achieved. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

22 - Performance Investigation of Pentacene Based Organic Double Gate Field Effect Transistor and its Application as an Ultrasensitive Biosensor
Mohammad Reza Jouharchi zahra ahangari Farshad Babazadeh

10.22034/jna.2020.677394

In this paper, the electrical performance of double gate organic field effecttransistor (DG-OFET) are thoroughly investigated and feasibility of the deviceas an efficient biosensor is comprehensively assessed. The introduced deviceprovides better gate control over the c چکیده کامل

In this paper, the electrical performance of double gate organic field effecttransistor (DG-OFET) are thoroughly investigated and feasibility of the deviceas an efficient biosensor is comprehensively assessed. The introduced deviceprovides better gate control over the channel, yielding better charge injectionproperties from source to channel and providing higher on-state current incomparison with single gate devices. The susceptibility of fundamental electricalparameters with respect to the variation of design parameters is thoroughlycalculated. In particular, standard deviation and average value of main electricalparameters signify that metal gate work function, channel thickness and gateoxide thickness are fundamental design measures that may modify the deviceefficiency. The insensitivity of off-state current to the change of channel lengthand drain bias confirms feasibility of the device in the nanoscale regime. Next,a nano cavity is embedded in the gate insulator region for accumulation ofbiomolecules. The immobilization of molecules with different dielectric constantsin the gate insulator hollow alters the gate capacitance and results in the draincurrent deviation with respect to the air- filled cavity condition. It is shown thatby the occupancy of the whole volume of the nanogap, a maximum range of onstatecurrent variation can be achieved. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

23 - ساخت نانوزیست‌حسگر مبتنی بر آنزیم کولین اکسیداز برای آشکارسازی سم دیازینون و مقایسه عملکرد آن با سوانگاری مایع با کارایی بالا
اقدس بنائی ناهید پارسافر جلیل بدراقی

ترکیب‌های آلی فسفره به‌طور طبیعی و یا پس از استفاده انسان از آن‌ها به‌عنوان سموم برای دفع آفات نباتی و یا کودهای شیمیایی، وارد محیط‌زیست و درنهایت وارد زنجیره غذایی جانداران می‌شوند. با توجه به آثار نامطلوب آن‌ها، آشکارسازی این سموم در غلظت‌های بسیار کم و پیش از آنکه وا چکیده کامل

ترکیب‌های آلی فسفره به‌طور طبیعی و یا پس از استفاده انسان از آن‌ها به‌عنوان سموم برای دفع آفات نباتی و یا کودهای شیمیایی، وارد محیط‌زیست و درنهایت وارد زنجیره غذایی جانداران می‌شوند. با توجه به آثار نامطلوب آن‌ها، آشکارسازی این سموم در غلظت‌های بسیار کم و پیش از آنکه وارد چرخه حیات شوند، به‌طور کامل ضروری است. زیست‌حسگرها ابزار مناسبی برای آشکارسازی این سموم هستند. بدین منظور، در این پژوهش زیست‌حسگر تک‌آنزیمی مبتنی بر مهار آنزیم کولین اکسیداز با تثبیت آن بر الکترود اصلاح‌شده با نانولوله‌های کربنی کربوکسیله ساخته شد. در حضور mM 1 پیش‌ماده آنزیم (کولین کلرید)، کمترین حد آشکارسازی سم دیازینون 56/0 و دو گستره خطی 5/1 تا µM 4/2 و 5/5 تا µM 5/17 به‌دست آمد. آشکارسازی غلظت‌های پایین دیازینون با این زیست‌حسگر و سوانگاری مایع با کارایی بالا (HPLC) مورد مقایسه قرار گرفت. نتیجه به‌دست آمده از زیست‌حسگر ساخته‌شده نسبت به سوانگاری دارای 5/3 درصد خطا بود. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

24 - شناسایی اشریشیاکلی در نمونه‌های دارویی و آب با استفاده از روش حسگر زیستی برپایه نانولوله‌های کربنی حاوی نانو ذرات طلا
فاطمه به افتاده محمد فائزی قاسمی علی مجتهدی خسرو عیسی زاده مصطفی گل شکن

10.30495/jmw.2023.1990858.2069

سابقه و هدف: اشریشیاکلی یکی از شاخص های‌ مهم در کنترل کیفیت نمونه‌های دارویی و واقعی است. هدف از این تحقیق بررسی مقایسه‌ای تشخیص این باکتری با روش‌های متداول و استفاده از یک حسگر زیستی برپایه نانولوله‌های کربنی چندلایه بر روی الکترود شیشه‌ای کربن در نمونه‌های داروئی و چکیده کامل

سابقه و هدف: اشریشیاکلی یکی از شاخص های‌ مهم در کنترل کیفیت نمونه‌های دارویی و واقعی است. هدف از این تحقیق بررسی مقایسه‌ای تشخیص این باکتری با روش‌های متداول و استفاده از یک حسگر زیستی برپایه نانولوله‌های کربنی چندلایه بر روی الکترود شیشه‌ای کربن در نمونه‌های داروئی و واقعی مانند آب می‌باشد. مواد و روش‌ها: در این پژوهش تجربی، از روش متداول کشت(پورپلیت) و حسگر زیستی ساخته‌شده بر پایه نانولوله‌های کربنی چندلایه بر روی الکترود شیشه‌ای کربن با آرایش GC/MWCNTs/AuNPs/Ab/BSA برای تشخیص اشریشیاکلی استفاده شد. رقت‌های CFU/ml 108 × 1- 101 × 1 از باکتری اشریشیاکلی در نمونه‌های دارویی، و آب در بافر فسفات M1/0 حاوی استامینوفن mM5/0 استفاده گردید. ویژگی‌های حسگر زیستی به‌وسیله میکروسکوپ الکترونی، روش‌های الکتروشیمیایی ولتامتری چرخه‌ای و ولتامتری موجی مربعی بررسی و از باکتری‌های مداخله‌گر در بررسی عملکرد اختصاصی آن استفاده شد. یافته‌ها: نتایج تشخیص اشریشیاکلی توسط حسگر زیستی در نمونه‌های مختلف دارویی و آب ازنظر آماری در مقایسه با روش متداول کشت اختلاف معنی‌داری نشان نداد. اما حسگر زیستی طراحی‌شده برای باکتری اشریشیاکلی دارای حساسیت بالا و حداقل حد تشخیص CFU/ml02/3 باکتری اشریشیا کلی در زمان 3 دقیقه بود. نتیجه‌گیری: معمولا شاخص های میکروبی مانند اشریشیاکلی را با روش های متداول تشخیص می دهند. پایش میکروبی در ترکیبات دارویی با روش های متداول زمان بر بوده و خطر از دست رفتن محصولات دارویی را نیز به همراه دارد. اما حسگر زیستی در تشخیص این باکتری با صرف هزینه کم و بدون نیاز به غنی‌سازی در حجم کم نمونه‌ها، کارایی مناسبی دارد. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

25 - The role of nanobiosensors in identifying pathogens and environmental hazards
Ramin Mohammadi Aloucheh Yousef Alaee Mollabashi Asadollah Asadi Ozlem baris Somayeh Gholamzadeh

10.22034/ap.2018.572812.1024

Abstract:The bringing human populations to cities and increasing urban living and creation of quick human progress in agriculture and industry have caused a lot of pollution. One of the main concerns that exist today is the identification and elimination of environmenta چکیده کامل

Abstract:The bringing human populations to cities and increasing urban living and creation of quick human progress in agriculture and industry have caused a lot of pollution. One of the main concerns that exist today is the identification and elimination of environmental pollution. The environmental pollution through heavy metals has become one of the biggest issues facing human societies today. There are several methods to identify such contaminations, but the use of nanobiosensors is the best method. Biosensors are divided to different types according to how the signals are transmitted, such as optical, magnetic, etc. In addition, nanobiosensors identify biologically pathogens such as bacteria, viruses and the like with high accuracy and sensitivity. In addition to identifying heavy metals and environmental contaminants, nanobiosensors have replaced time-consuming and expensive methods. The yeast biosensors are a good example of these biosensors. Considering all the results and activities carried out, designing and researching on the construction of new nanosensors, monitoring and caring for more human activities can have desirable results. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

26 - Thermodynamic Analysis of Short Single-Stranded DNA (ssDNA) for Advancing DNA-Based Biosensor-biocatalyst Development
Mohammad Reza Bozorgmehr Maryam Ghanbari-Ghanbarlo Ali Morsali

This study aimed to enhance our understanding of short single-stranded DNA (ssDNA) to facilitate the development of novel DNA-based biosensors-biocatalyst. A 10-base ssDNA model was constructed based on the 130-145 codon sequence of the p53 gene, a key tumor suppressor چکیده کامل

This study aimed to enhance our understanding of short single-stranded DNA (ssDNA) to facilitate the development of novel DNA-based biosensors-biocatalyst. A 10-base ssDNA model was constructed based on the 130-145 codon sequence of the p53 gene, a key tumor suppressor gene. By employing molecular dynamics (MD) simulations, we delved into the thermodynamic properties and equilibrium states of the ssDNA system, unveiling crucial insights into its behavior. Various macroscopic observables were investigated during the MD simulations, including temperature, energy distributions, and the root mean square deviation (RMSD) of the ssDNA's nucleic acid backbone. The structural model of the ssDNA was meticulously constructed using the AMBER program, ensuring accuracy and reliability. Subsequently, atomistic MD simulations were conducted in three different ensembles utilizing the Gromacs program. The microcanonical, canonical, and isobaric-isothermal ensembles were employed to compare and contrast the equilibrium characteristics of the ssDNA in aqueous solutions. The choice of ensemble played a decisive role in capturing the dynamic equilibrium and conformational behavior of the ssDNA system. The distribution of energy, encompassing both kinetic and potential energy, provided valuable insights into the establishment of thermodynamic equilibrium. Fluctuations in temperature and total energy underscored the finite nature of the system, while the average kinetic energy confirmed the attainment of physiological temperature. Furthermore, the RMSD analysis shed light on the conformational stability of the ssDNA, with both NVT and NPT ensembles exhibiting stable conformational states under their respective thermodynamic conditions. These findings emphasize the intricate interplay between thermodynamic conditions and the conformational flexibility of ssDNA. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

27 - Exploring the Interaction of Oligonucleotides with Single-Walled Carbon Nanotube as industrial bio-catalysis: A Molecular Dynamics Simulation Study
Mohammad Reza Bozorgmehr Maryam Ghanbari-Ghanbarlo Ali Morsali

In this research, the interaction of four single stranded nucleic acid homopolymers including hemo deca adenine, dA10, hemo deca thymine, dT10, hemo deca guanine, dG10 and hemo deca cytosine, dC10, with single-walled carbon nanotubes was studied by molecular dynamics si چکیده کامل

In this research, the interaction of four single stranded nucleic acid homopolymers including hemo deca adenine, dA10, hemo deca thymine, dT10, hemo deca guanine, dG10 and hemo deca cytosine, dC10, with single-walled carbon nanotubes was studied by molecular dynamics simulation method. The simulations were performed using Gromacs software and Amber force field, with a simulation time of 250 nanoseconds and 2 femtosecond time step. The root mean square deviation (RMSD) values were calculated to validate the simulations, indicating that the systems reached equilibrium. The distance between the center of mass of the homo deca polymers and the surface of the carbon nanotube was also calculated, and the results showed that the interaction of monocyclic organic bases with the nanotubes was higher due to less steric hindrance with the phosphate group. The results suggest that monocyclic organic bases may be more suitable for interactions with carbon nanotubes due to their lower steric hindrance. پرونده مقاله

فهرست مقالات Biosensor

سکوی نشر دانش

پیوندهای سایت

مراکز مرتبط

پشتیبانی

صفحات رسمی