تشخيص كالريمتريك TNT با استفاده از آپتاسنسور بر پايه نانو ذرات كروي طلا

Colorimetric Detection of TNT Using Aptasensor based on Gold-nanoparticle

مقدمه: تحقيق حاضر با هدف طراحي و ساخت آپتاسنسور بر پايه نانو ذرات كروي شكل طلا به‌منظور تشخيص TNT به صورت كالريمتريك صورت گرفته است. مواد و روش‌ها: نانو ذرات كروي شكل طلا با دارا بودن خواص پلاسمونيك ويژه و بسيار حساس كاربردهاي زيادي در طراحي زيست‌حس‌گرها دارا مي‌باشند. در تحقيق حاضر با طراحي و ساخت آپتاسنسور بر پايه نانو ذرات كروي شكل طلا به شناسايي مولكول TNT پرداخته شده است. پس از سنتز نانو ذرات طلا و فعال نمودن سطح آن‌ها با استفاده از توالي آپتامري از جنس DNA تك رشته و 52 نوكلئوتيدي كارايي آپتاسنسور ساخته‌شده جهت تشخيص مولكول هدف مورد ارزيابي قرار گرفت. اندازه نانو ذرات كروي شكل طلا، شكل آن‌ها، فعال‌سازي سطح آن‌ها با آپتامر، حساسيت و اختصاصيت تشخيص TNT با استفاده از تكنيك‌هاي پراكندگي نور ديناميك (DLS)، ميكروسكوپ الكتروني عبوري و طيف‌سنج مرئي- فرابنفش مورد بررسي قرار گرفته است. يافته‌ها: آزمون‌هاي طيف‌سنج مريي- فرابنفش، DLS و ميكروسكوپ الكتروني TEM همگي نشان‌دهنده سنتز اين نانو ذرات با كيفيت سنتز عالي و در اندازه ميانگين 40 نانومتري بودند. با استفاده از آپتاسنسور طراحي شده بر پايه نانو ذرات كروي شكل طلا، مولكولTNT با حساسيت در حد 15 نانومولار و نيز اختصاصيت تشخيص بالا به صورت كالريمتريك تشخيص داده شد. نتيجه‌گيري: با توجه به نتايج به‌دست‌آمده از تحقيق مذكور مي‌توان گفت به دليل دامنه وسيع تشخيصي اين‌گونه از آپتاسنسورها استراتژي بكار گرفته شده نويدبخش راهي نوين در روش‌هاي تشخيصي خواهد بود.

Background: Current study is aimed at designing and producing gold-nanoparticle based aptasensor for colorimetric detection of trinitro toluene (TNT). Materials and Methods: Gold-nanoparticles have a wide range of application in designing biosensors for their special and highly sensitive plasmonic characteristics. In the present study, TNT molecule has been detected by designing and producing gold nanoparticle based aptasensor. After synthesizing gold nanoparticles and functionalizing them by ssDNA aptamer having 52 nucleotides, aptasensor performance for detecting target molecule was evaluated. Techniques such as dynamic light scattering (DLS), transmission electron microscope and UV-Vis spectrophotometer were used to characterize the size and shape of nanoparticles, functionalizing them by aptamer, and also their sensitivity to detect target. Results: UV-Vis spectrophotometer, DLS, and TEM microscopy tests indicated that gold nanoparticles were synthesized with excellent quality and average size of 40 nm. TNT molecule was colorimetric detected with sensitivity of 15 nanomolar using gold nanoparticle based aptasensor. Conclusion: According to the results it can argue that the strategy promises a novel method in detection due to wide range of such aptasensors detection. .