تشخيص سلول‌هاي سرطاني با استفاده از نانوزيست حسگر الكتروشيميايي مبتني بر گرافن / نانوذرات طلا

Cancer cell detection using electrochemical nanobiosensor based on graphene / gold nanoparticle

سابقه و هدف: امروزه تشخيص زودهنگام و درمان مؤثر سرطان در بهبود تشخيص و مديريت سرطان حياتي به شمار مي‌آيد. به طور خاص، تشخيص كيفي دقيق سلول‌هاي سرطاني نشان‌دهنده گامي مهم در تشخيص سرطان است. هدف اين مطالعه، تشخيص سلول‌هاي سرطاني با استفاده از نانوزيست حسگر الكتروشيميايي مبتني بر گرافن / نانوذرات طلا بود. مواد و روش‌ها: در اين‌جا بهبود ميزان حساسيت و دقت اندازه گيري سلول‌هاي سرطان پستان MCF-7 از طريق بيو ماركر CD44 با استفاده هم‌زمان از اكسيد گرافن و نانوذرات طلا صورت پذيرفت. به همين منظور پس از اصلاح سطح الكترود توسط نانوساختارهاي گرافن، نانوذرات طلا بر روي سطح الكترود حاصل رسوب داده شد. در ادامه آنتي‌بادي مونوكلونال عليه CD44 بر روي سطح الكترود تثبيت شد. در نهايت عمل‌كرد زيست حسگر الكتروشيميايي در يك سيستم سه الكترودي به همراه الكترود مرجع نقره- كلريد نقره و الكترود كانتور پلاتيني و در حضور غلظت‌هاي مختلفي از سلول‌هاي سرطان بررسي شد. يافته‌ها: نتايج به‌دست آمده نشان‌دهنده اين مطلب مي‌باشد كه نانوزيست حسگر ارائه شده از حساسيت و دقت بالايي جهت تشخيص سلول‌هاي سرطاني MCF-7 از طريق ماركر عليه CD44 برخوردار مي‌باشد. هم‌چنين مقدار حساسيت متوسط و كمينه حد تشخيص اين حسگر به سلول‌هاي سرطاني به ترتيب برابر μA / cells ml-1 12/1 و 6 سلول محاسبه گردد. نتيجه‌گيري: نتايج به‌دست آمده در اين تحقيق نشان‌دهنده اين امر مي‌باشد كه از اين نانوزيست حسگر مي‌تواند به عنوان ابزاري قدرتمند در تشخيص سلول‌هاي سرطاني استفاده نمود

Introduction: Nowadays, early cancer detection and effective treatment is crucial for improved prognosis and cancer management. In particular, the accurate qualitative detection of cancer cells represents a critical step in cancer diagnosis. The aim of this study was to examine Cancer cell detection using electrochemical nanobiosensor based on graphene / gold nanoparticle. Materials and Methods: Modified graphene oxide/gold nanoparticle electrodes were employed to increase the sensitivity of human breast cancer MCF-7 cells detection, using CD44 biomarker. Frist the electrodes were modified with graphene, then gold nanoparticles were sediment on graphene-modified electrode. Then CD44 monoclonal antibody conjugated on the surface of gold nanoparticles, on graphene-modified electrode. Finally, the performance of the fabricated biosensors were investigated by using a common reference electrode composed of silver-silver chloride and a common platinum counter electrode at different antigen concentrations with the buffer and serum. Results: The proposed electrochemical cytosensor delivered a high sensitivity with the average of 1.12 μA / cells ml-1, and a low detection limit of 6 cells. Conclusion: These results indicate that the cytosensor has great potential in diagnosis of cancers.