دستیابی محققان ایرانی به فناوری ساخت نانوجاذب جداسازی دی‌ان‌ای

به گزارش پایگاه خبری تحلیلی بیرجندرسا به نقل از ایسنا, مریم قائمی، محقق طرح با بیان این که کاهش هزینه و وقت، عدم استفاده از حلال‌های آلی و جداسازی آسان و سریع از مهم‌ترین مزایای استفاده از این نانوجاذب جهت بررسی‌های آزمایشگاهی است، اظهار کرد: جداسازی DNA از نمونه‌های زیستی پیچیده، اهمیت فراوانی در کاربردهای پزشکی و بالینی دارد. روش متداول برای این منظور استفاده از حلال‌های آلی و گونه‌های شیمیایی سمی و یا آنزیم‌های حیوانی است که چندان مناسب نیستند.

وی افزود: در سال‌های اخیر نانوذرات مغناطیسی کاربرد زیادی در جداسازی مواد پیدا کرده‌اند. راحتی عمل جداسازی توسط میدان مغناطیسی و بدون استفاده از دستگاه سانتریفوژ و یا صافی، دلیل گسترش این کاربرد است. همچنین سطح این نانوذرات فعال است و با استفاده از مواد انتخاب شده‌ای می‌توان آن را برای اهداف خاص به‌ صورت هدفمند فعال‌تر کرد. در این طرح تلاش شده از این توانمندی برای بررسی امکان جذب و واجذب DNA روی سطح این نانوذرات استفاده شود.

قائمی تصریح کرد: مقایسه توانایی جذب DNA توسط دو نوع نانوذره مغناطیسی اکسید آهن اصلاح نشده و اصلاح شده با مایعات یونی، هدف این پژوهش بوده است. نانوذرات مغناطیسی اصلاح نشده دارای قطر 40 و نانوذرات اصلاح شده حدود 13 نانومتر بوده‌اند.

وی خاطرنشان کرد: بالابردن بازده جذب با انتخاب جاذب مناسب و کاهش مدت زمان لازم برای جذب در مقایسه با بعضی از جاذب‌های گزارش شده، از جمله فواید استفاده از نانوذرات مغناطیسی به کار گرفته شده است.

این محقق در ادامه با برشمردن دیگر مزیت‌های این نانوجاذب، افزود: عدم استفاده از حلال‌های آلی که برای محیط زیست خطر آفرین هستند، حذف لزوم استفاده از دستگاه سانتریفوژ برای انجام جداسازی، عدم نیاز به بکارگیری دستور کارهای وقت‌گیر و استفاده از دستگاه‌های قابل دسترس در اغلب آزمایشگاه‌ها از دیگر نتایج ارزشمند این تحقیقات است.

قائمی گفت: برای انجام این کار بسیاری از شرایط آزمایشی از جمله اسیدیته، قدرت یونی و دمای محیط و نیز نسبت مقدار مواد مصرفی بهینه سازی شدند.

در این تحقیق از مایعات یونی برای آماده کردن سطح نانوذرات مغناطیسی به منظور جذب DNA استفاده شده‌ است. مایعات یونی، غیرفرار، غیرقابل اشتعال، غیر سمی و حلال‌های پایدار حرارتی هستند.

محقق طرح افزود: نتایج این تحقیق نشان داده است که نانو ذرات مغناطیسی اکسیدآهن اصلاح شده توسط مایع یونی، جذب سریع DNA را در حدود دو دقیقه امکان‌پذیر کرده‌اند که نتیجه‌ی قابل توجهی است. این نانوذرات قادر به جذب حدود 95 درصد میزان DNA هستند و واجذبی آن با محلول ای دی تی ای (EDTA) در محیط نسبتاً اسیدی انجام می‌گیرد. نکته‌ی جالب اینکه حتی پس از سه بار بازیافت و استفاده مجدد، میزان واجذبی از سطح نانوذرات اصلاح شده حدود 96 درصد گزارش شده است.

قائمی در توضیح عملکرد نانوذرات خاطر نشان کرد: با بهره‌گیری از سطح مؤثر بالای نانوذرات، امکان جذب سطحی موادی مثل DNA بر روی آن‌ها به مقدار قابل ملاحظه‌ای بالا می‌رود. مطالعات ایزوترم جذب نشان داده، جذب سطحی از مدل لانگمایر تبعیت کرده و مولکول‌های DNA به صورت تک لایه بر سطح نانو ذرات جذب می‌شوند.

وی معتقد است علاوه‌ بر کاربرد بیان شده، تثبیت DNA بر روی سطح جامدات، بویژه نانوذرات، در مطالعات مربوط به تشخیص‌های مولکولی به کمک حسگرهای زیستی نیز در سال‌های اخیر مورد توجه فراوان قرار گرفته است.

یافته‌های این تحقیقات که حاصل همکاری دکتر قدرت الله آبسالان، عضو هیأت علمی دانشگاه شیراز و دکتر مریم قائمی، عضو هیأت علمی پژوهشگاه ملی اقیانوس شناسی و علوم جوی ایران است، در مجله‌ی Microchimica Acta به چاپ رسیده است.