نانوسیم های اپتامر و کاربردهای بیولوژیکی آ نها

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

دانشگاه صنعتی شریف، پژوهشکده علوم و فناوری نانو

چکیده

اپتامرها الیگونوکلئوتیدهایی مثل ربیونوکلئیک اسید ) RNA ( و تک شاخه ی دئوکسی ریبونوکلئیک اسید ) ssDNA ( هستند که به دلیل ساختار سه بعدی خاص شان با میل ترکیبی زیاد و اختصاصیت بالا به هدف موردنظر وصل می شوند. اپتامرها در زمینه های مختلفی مثل ابزارهای تشخیص و درمانی، پروب بیوسنسور و توسعه ی داروهای جدید و سیستم های حمل دارو قابل کاربرد است. آنتی بادی ها معروفترین مواد برای تشخیص مولکولی می باشند، اپتامرها علاوه بر مزایای آنتی بادی ها دارای خصوصیاتی چون پایداری گرمایی بالا و تحریک پاسخ ایمنی کم می باشند، بنابراین توجه بسیاری از دانشمندان را به خودجلب کرده اند. در این پژوهش دلایل جایگزینی اپتامرها به جای آنتی بادی ها موردبررسی قرار گرفته است. به علاوه تعدادی از فرآیندهای انتخاب در محیط مصنوعی شامل کروماتوگرافی میل ترکیبی ،بیدهای مغناطیسی و الکتروفورز مویینگی توضیح داده می شود. همچنین کاربردهای مختلف اپتامرها برای تشخیص مولکول های کوچک و پروتئین ها، تصویربرداری رزونانس مغناطیسی و انتقال دارو مو رد بررسی قرار می گیرد. تکنیک های آنالیزوری مختلف مثل الکتروشیمیایی، اپتیکی و روش های حساس به جرم به دلیل اصلاحات متداول و پایداری اپتامرها می توانند برای شناسایی هدف به کاربرده شوند و درنهایت برخی کاربرد های آنالیزوری و پزشکی اپتامرها ارائه می شود.

کلیدواژه‌ها


1. J.H. Lee, M.V. Yigit, D. Mazumdar , Y. Lu, “Molecular diagnostic and drug delivery agents based on aptamer-nanomaterial conjugates”, Adv. Drug Deliv. Rev., 62, 2010, 592–605. 2. E.J. Cho, J.W. Lee, A.D. Ellington, “Applications of Aptamers as Sensors”, Annu. Rev. Anal. Chem., 2, 2009, 241–264. 3. S. Song, L. Wang, J. Li, J. Zhao, C. Fan, “Aptamerbased biosensors”, Trends Anal. Chem., 27, 2008, 108-117. 4. K.M. Song, S. Lee, C. Ban, “Aptamers and Their Biological Applications”, sensors, 12, 2012, 612- 631. 5. A.D. Ellington, J.W. Szostak,“In vitro selection of RNA molecules that bind specific ligands” Nature,346 1990, 818–822. 6. C. Tuerk, L. Gold, “Systematic evolution of ligands by exponential enrichment: RNA ligands to bacteriophage T4 DNA polymerase” Science, 249, 1990, 505–510. 7. D.H. Bunka, P.G. Stockley, “Aptamers come of age—At last” Nat. Rev. Microbiol., 4, 2006, 588– 596. 8. M. Levy, S.F. Cater, A.D. “Ellington, Quantum-Dot Aptamer Beacons for theDetection of Proteins”, ChemBioChem., 6, 2005, 2163-2166. 9. J. Liu, J.H. Lee, Y. Lu, “Quantum Dot Encoding of Aptamer-Linked Nanostructures for One Pot Simultaneous Detection of Multiple Analytes”, Anal. Chem., 79, 2007, 4120-4125. 10. J. Liu, Y. Lu, “Fast Colorimetric Sensing of Adenosine and Cocaine Based on a General Sensor Design Involving Aptamers and Nanoparticles”, Angew. Chem. Int. Ed., 45, 2006, 90-94. 11. J. Wang, L. Wang, X. Liu, Z. Liang, S. Song, W. Li, G. Li, C. Fan, “A Gold Nanoparticle-Based Aptamer Target Binding Readout for ATP Assay”, Adv. Mater. Des., 19, 2007. 3943-3496. 12. W. Zhao, W. Chiuman, J.C.F. Lam, S.A. McManus, W. Chen, Y. Cui, R. Pelton, M.A. Brook, Y. Li,“DNA Aptamer Folding on Gold Nanoparticles: From Colloid Chemistry to Biosensors”, J. Am. Chem. Soc., 130, 2008, 3610-3618. 13. Y. Wang, H. Wei, B. Li, W. Ren, S. Guo, S. Dong, E. Wang, “SERS Opens a New Way in Aptasensor for Protein Recognition with High Sensitivity and Selectivity”, Chem. Commun., 48, 2007, 5220-5222. 14. J.W. Chen, X.P. Liu, K.J. Feng, Y. Liang, J.H. Jiang, G.L. Shen, R.Q. Yu, “Detection of Adenosine Using Surface-Enhanced Raman Scattering Based on Structure-Switching SignalingAptamer”, Biosens. Bioelectron., 24, 2008, 66-71. 15. R. Polsky, R. Gill, L. Kaganovsky, I. Willner, “Nucleic Acid-Functionalized Pt Nanoparticles: Catalytic Labels for the Ampli ? ed Electrochemical Detection of Biomolecules”, Anal. Chem., 78, 2006, 2268-2271. 16. J.A. Hansen, J. Wang, A.-N.Kawde, Y. Xiang, K.V. Gothelf, G. Collins, “Quantum-Dot/Aptamer-Based Ultrasensitive Multi-Analyte Electrochemical Biosensor”, J. Am. Chem. Soc., 128, 2006, 2228- 2229. 17. M.V. Yigit, D. Mazumdar, H.K. Kim, J.H. Lee, B. Odintsov, Y. Lu, “Smart "Turn-On" Magnetic Resonance Contrast Agents Based on Aptamer- Functionalized Superparamagnetic Iron Oxide Nanoparticles”, ChemBioChem, 8, 2007, 1675-1678. 18. M.V. Yigit, D. Mazumdar, Y. Lu, “MRI Detection of Thrombin with Aptamer Functionalized Superparamagnetic Iron Oxide Nanoparticles”, Bioconjug. Chem., 19, 2008, 412-417. 19. V. Bagalkot, L. Zhang, E. Levy-Nissenbaum, S. Jon, P.W. Kantoff, R. Langer, O.C.Farokhzad, “Quantum Dot-Aptamer Conjugates for Synchronous Cancer Imaging,Therapy, and Sensing of Drug Delivery Based on Bi-Fluorescence ResonanceEnergy Transfer”, Nano Lett., 7, 2007, 3065-3070.