کاربردهای آپتامر در علوم اعصاب قسمت 1

چکیده:

بیماری‌های عصبی به‌عنوان علت اصلی ناتوانی، توجه زیادی را از سوی جامعه جهانی بهداشت به خود جلب کرده‌اند.

سیستم عصبی بخش مهمی از بدن انسان است. مسئول ادراک، تفکر، حرکت، روانشناسی و احساسات انسان است. با این حال، برخی از افراد ممکن است مشکلات عصبی داشته باشند که بر حافظه آنها تأثیر بگذارد. بیماری های سیستم عصبی به تغییرات پاتولوژیک در سیستم عصبی مرکزی و سیستم عصبی محیطی مانند سکته مغزی، بیماری پارکینسون، بیماری آلزایمر و غیره اشاره دارد که این بیماری ها بر حافظه تأثیر می گذارند، اما همه ما می توانیم با روش های فعال بر آنها غلبه کنیم. آن را بهبود بخشید.

اولین مورد سکته مغزی است. طبق آمار سالانه میلیون ها نفر دچار سکته مغزی می شوند و یکی از شایع ترین علائم آن کاهش حافظه است. سکته مغزی برای بدن بسیار مضر است، زیرا بر بخش‌هایی از مغز که اکسیژن و خون را تامین می‌کنند، تأثیر می‌گذارد. با این حال، می توانیم با ورزش و تغییر عادات غذایی از سکته های مغزی جلوگیری کنیم. به عنوان مثال، ورزش مناسب، حفظ وزن طبیعی و رژیم غذایی سالم می تواند به طور موثر خطر سکته مغزی را کاهش دهد و در نتیجه حافظه بهتری را حفظ کند.

بعد بیماری پارکینسون است. این یک بیماری اختلال حرکتی است که در اثر مرگ نورون ها ایجاد می شود. علاوه بر حرکت، بیماری پارکینسون می تواند بر حافظه نیز تأثیر بگذارد. مطالعات نشان می دهد که اکثر بیماران دچار اختلالات شناختی از جمله از دست دادن حافظه می شوند. با این حال، بیماران می توانند اقدامات مختلفی را برای به تاخیر انداختن پیشرفت بیماری انجام دهند، مانند دریافت منظم درمان حرفه ای و آموزش توانبخشی. داشتن سرگرمی هایی مانند گوش دادن به موسیقی، خواندن و یادگیری مهارت های جدید نیز می تواند در آرامش مغز و کمک به بازیابی حافظه مفید باشد.

در نهایت، بیماری آلزایمر وجود دارد. این یک بیماری است که باعث اختلالات شناختی می شود و از دست دادن حافظه یکی از بارزترین و شایع ترین علائم آن است. با این حال، بیماری آلزایمر نیز بیماری قابل بهبودی است. تحقیقات نشان می‌دهد که ورزش، رژیم غذایی سالم، یادگیری مهارت‌های جدید و کار داوطلبانه می‌تواند به کند کردن پیشرفت بیماری و بهبود حافظه کمک کند.

ما باید همیشه نگرش مثبت داشته باشیم و روش های فعالی را برای پیشگیری و درمان بیماری های عصبی برای بهبود حافظه خود در پیش بگیریم. حتی اگر تحت تأثیر قرار بگیریم، می‌توانیم اقدامات مختلفی را برای بهبود مقاومت و توانایی خود برای مبارزه با بیماری انجام دهیم. تا زمانی که پافشاری کنیم، راه بهتر و سالم تری برای پیشگیری و درمان از دست دادن حافظه پیدا خواهیم کرد. مشاهده می شود که ما نیاز به بهبود حافظه داریم و سیستانچ دسرتیکولا می تواند حافظه را به میزان قابل توجهی بهبود بخشد زیرا سیستانچ دسرتیکولا یک ماده دارویی سنتی چینی است که اثرات منحصر به فرد زیادی دارد که یکی از آنها بهبود حافظه است. اثربخشی سیستانش دسرتیکولا از ترکیبات فعال متعددی که شامل تانیک اسید، پلی ساکاریدها، گلیکوزیدهای فلاونوئید و غیره است، ناشی می شود. این مواد می توانند سلامت مغز را از طریق مسیرهای مختلف ارتقا دهند.

برای بهبود حافظه کوتاه مدت، روی دانستن کلیک کنید

بیش از یک میلیارد نفر از یکی از اختلالات عصبی زیر رنج می برند: زوال عقل، صرع، سکته مغزی، میگرن، مننژیت، بیماری آلزایمر، بیماری پارکینسون، مولتیپل اسکلروزیس، اسکلروز جانبی آمیوتروفیک، بیماری هانتینگتون، بیماری پریوندی یا تومورهای مغزی. گزینه های تشخیص و درمان برای بسیاری از این بیماری ها محدود است.

آپتامرها، مولکول‌های اسید نوکلئیک کوچک و غیرایمن‌زا هستند که به راحتی می‌توان آنها را از نظر شیمیایی اصلاح کرد، کاربردهای بالقوه تشخیصی و درمانی را برای رفع این نیازها ارائه می‌کند.

این بازبینی مطالعات پیشگامی در کاربرد آپتامرها را پوشش می‌دهد که نویدبخش تشخیص و درمان‌های آینده اختلالات عصبی است که چالش‌های بهداشتی وخیم‌تر در سراسر جهان را ایجاد می‌کنند.

کلمات کلیدی: آپتامر; عصب شناسی; بیماری های عصبی؛ اختلالات عصبی؛ نوروتوکسین ها؛ سرطان

1. مقدمه

آپتامرها تک رشته‌ای DNA، RNA یا مولکول‌های XNA مصنوعی هستند که می‌توانند به ساختارهای سه‌بعدی (3D) منحصربه‌فردی برسند که به وسیله آن مولکول‌های هدف خود را با ویژگی و میل ترکیبی بالا متصل می‌کنند [1،2].

رویکردی برای انتخاب آپتامرها در سال 1990 توسط سه گروه مجزا به دست آمد [3-5]. این روش اکنون به عنوان تکامل سیستماتیک لیگاندها توسط غنی سازی نمایی (SELEX) شناخته می شود. از آن زمان، بسیاری از آپتامرها برای استفاده در حوزه‌های علوم پایه انتخاب شده‌اند و تعداد فزاینده‌ای از آپتامرها برای کاربردهای درمانی، تشخیصی و تصویربرداری توسعه نیافته‌اند [6-10].

روش SELEX تکامل داروینی را در شرایط آزمایشگاهی شبیه‌سازی می‌کند. این شامل چندین دور انتخابی است و پس از هر دور، تقویت نمایی "مناسب ترین" الیگونوکلئوتیدها (الیگوس) انجام می شود.

یک دور SELEX سنتی شامل سه مرحله به ترتیب (1) انکوبه کردن مولکول هدف مورد نظر با مجموعه ای از الیگوها با یک ناحیه مرکزی 20 تا 60 نوکلئوتیدی از توالی تصادفی شده است که توسط مناطق انتهایی توالی ثابت احاطه شده است که الگوهایی برای واکنش های زنجیره ای پلیمراز بعدی (PCRs) خواهند بود. )، (2) الیگوهای موجود در استخر را که با موفقیت به هدف متصل می شوند، ضبط می کند، و (3) الیگوهای گرفته شده را با PCR یا PCR رونویسی معکوس (rt-PCR) تقویت می کند، به ترتیب بسته به نوع الیگو، DNA یا RNA.

دورهای انتخاب متقابل نیز گنجانده شده است، که در آن مخزن اسید نوکلئیک از روی یک ماتریس پشتیبان خالی، بدون هدف مورد نظر یا روی ماتریس حمایت کننده با یک یا چند مولکول دیگر که ممکن است از نظر ساختاری با مولکول هدف مرتبط باشند، عبور داده می شود.

در انتخاب متقابل، الیگوهایی که به ماتریس پشتیبان یا مولکول‌های ساختاری مرتبط متصل نمی‌شوند، گرفته می‌شوند و در دورهای بیشتری از SELEX ادامه می‌یابند.

انتخاب متقابل برای اهداف بسیاری انجام می شود، مانند حذف الیگوهایی که با (1) ماتریس حمایت کننده، (2) آنالوگ ها یا مولکول هایی که از نظر ساختاری با هدف مرتبط هستند، یا (3) مولکول های موجود در غلظت بالا در ماتریکس بیولوژیکی (مانند سرم) در تعامل هستند. یا عصاره بافت) که در آن آپتامر انتخاب شده عمل می کند.

هدف اصلی از انتخاب متقابل، افزایش ویژگی آپتامر برای هدف مورد نظر نسبت به سایر رقبای مولکولی بالقوه است. علاوه بر SELEX معمولی، SELEX تغییر ساختار اخیراً توسعه یافته محبوب شده است [11-13].

در این رویکرد، اولیگوها باید ساختار خود را در هنگام تعامل با هدف تغییر دهند تا از یک توالی گرفتن مکمل جدا شوند. این تضمین می کند که آپتامرهای انتخاب شده در هنگام اتصال لیگاند تغییر ساختار می دهند. روش‌های جایگزین دیگر SELEX از جمله CE-SELEX، Cell-SELEX و in-vivo SELEX، همانطور که در جدول 1 خلاصه شده است، توسعه یافته‌اند.

ترکیب روش‌های مختلف SELEX برای توسعه تکنیک‌های پیچیده‌تر کاملاً ممکن است. پس از انتخاب آپتامرها توسط SELEX، آنها بیشتر اصلاح می شوند تا ویژگی ها و شباهت های خود را با چندین رویکرد بهبود بخشند که در مجموع می توان به بلوغ آن ها اشاره کرد.

ملاحظات متعددی در انتخاب و بلوغ آپتامرها وجود دارد. ابتدا، ساختار آپتامرها و برهمکنش‌های آپتامر-هدف تحت تأثیر دما و اجزای بافر، از جمله یون‌ها، قدرت یونی و pH قرار می‌گیرند.

بنابراین، یکی از مهمترین نکات در طراحی SELEX تقلید از محیط (ماتریس بیولوژیکی یا ترکیب نمک/بافر) در حین انتخاب است که در آن هدف مولکولی آپتامر پیدا می شود و تعامل بین آپتامر و هدف رخ می دهد.

انتخاب ترکیبات بافر مناسب و دمای جوجه کشی عملکرد بهینه آپتامرهای انتخاب شده را در شرایطی که در آن اعمال خواهند شد تضمین می کند [4،30-32].

دوم، پایداری آپتامر ممکن است نیاز به بهبود داشته باشد، زیرا آپتامرهای DNA و RNA اهداف بالقوه ای برای حملات هسته ای هستند. این مورد به ویژه برای RNA، به دلیل گروه 20OH است که توسط ریبونوکلئازها در حمله الکتروفیلیک فسفات ستون فقرات اسید نوکلئیک برای هیدرولیز استفاده می شود.

بنابراین، RNA نسبت به DNA نسبت به دمای بالا و pH حساس تر است. آپتامرها را می توان با اصلاحات شیمیایی پس از انتخاب بالغ کرد تا بر این حساسیت غلبه کند.

بنابراین، معمولاً بهتر است از نوکلئوتیدهای اصلاح شده در طول SELEX استفاده شود. بسیاری از تغییرات احتمالی آپتامر در جدول 2 فهرست شده است.

آپتامرها را می توان انتخاب کرد که به طور انتخابی بیشتر ویروس ها، سلول ها، باکتری ها، پروتئین ها، سموم و پپتیدها را با میل ترکیبی بالا متصل می کنند [45-48]. آنها می توانند چندین بار بدون اختلال قابل توجه در فعالیت استفاده شوند. به عبارت دیگر، آنها را می توان از اهداف خود برای استفاده بیشتر جدا کرد.

در مقابل، آنتی‌بادی‌ها فقط چند بار می‌توانند قبل از از دست دادن عملکرد خود مورد استفاده قرار گیرند. آپتامرهای اسید نوکلئیک همچنین می توانند بالغ شوند تا پایدارتر از آنتی بادی ها و آنزیم ها باشند، به ویژه در دماهای بالاتر [2].

علاوه بر این، هنگامی که این توالی آپتامر شناخته شد، سنتز شیمیایی و خالص سازی آن تا همگنی بسیار قابل تکرار و ارزان است. این خواص به آپتامرها پتانسیل جایگزینی برای آنتی بادی ها را به عنوان اجزای واحدهای حسگر می دهد [49].

انعطاف‌پذیری ساختار آپتامرها و توانایی آن‌ها برای «پوشاندن» نواحی یک توالی آپتامر با الیگوس‌های مکمل، گزینه‌هایی را برای سیگنال‌دهی فراهم می‌کند که امکان ادغام آپتامرها را در پلتفرم‌های بسیاری از حسگرها فراهم می‌کند، که به راحتی با آنتی‌بادی‌ها سازگار نیستند. این ویژگی ها باعث ایجاد حسگر زیستی مبتنی بر آپتامر می شود [50-52].

توسعه ابزارهای جدید برای تشخیص یکی از برجسته‌ترین زمینه‌ها در زمینه بیوسنسور است که بسیاری از محققین به دنبال ایجاد روش‌های آسان، کارآمد و ارزان‌تر برای دستیابی به تشخیص زودهنگام و پزشکی دقیق هستند.

گنجاندن آپتامرها در حسگرهای زیستی (به نام "آپتاسنسورها") در دهه 1990 ریشه گرفت.

یک نمونه اولیه از آپتامرها به عنوان عناصر شناسایی زیستی، یک حسگر زیستی نوری است که از آپتامرهای نشاندار شده با فلورسنت در برابر الاستاز نوتروفیل انسانی در یک سنجش همگن استفاده می‌کند [53].

از آن زمان، انواع بسیاری از طراحی‌های آپتاسنسور گزارش شده‌اند که اکثر آنها آپتامرهای روی پایه‌های جامد و با سیگنال‌های الکتروشیمیایی، نوری، مکانیکی و صوتی دارند [45،54-56]. برخی از نمونه ها در ادامه این مقاله مورد بحث قرار می گیرند.

آپتامرها در درمان نیز کاربرد دارند. تغییراتی که منجر به افزایش نیمه عمر و بهبود فارماکوکینتیک می شود، برخی آپتامرها را گزینه های خوبی برای کاربرد بالینی می کند. در مقایسه با آنتی‌بادی‌ها، آپتامرها بسیار کمتر ایمنی‌زا هستند و می‌توان عملکرد آن‌ها را با الیگونوکلئوتیدهای مکمل معکوس مهار کرد (Munzar et al., 2019).

این ویژگی‌های مهم آپتامرها را به‌عنوان داروی درمانی توصیه می‌کنند. Macugen (پگاپتانیب سدیم)، که به‌طور انتخابی فاکتور رشد اندوتلیال عروقی (VEGF) را شناسایی می‌کند، اولین آپتامری بود که به عنوان یک عامل درمانی تأیید شد (Tobin, 2006).

از آن زمان، چندین آپتامر به مراحل مختلف آزمایشات بالینی رسیده اند که در آنها برای درمان شرایط پزشکی مانند سرطان ریه سلول کوچک، اختلال مرتبط با فاکتور فون ویلبراند، آنژیوم و کارسینوم سلول کلیوی مورد آزمایش قرار می گیرند [51،57-60].

یکی دیگر از کاربردهای درمانی بالقوه آپتامرها شامل سیستم‌های تحویل است [61،62]. برای دستیابی به نتایج کارآمد در این سیستم‌ها، آپتامرها باید پروتئین‌های سطح سلول را در شکل‌های اصلی خود بشناسند.

Cell-SELEX برای انتخاب در برابر پروتئین‌های سطح سلولی که غالباً به سختی خالص‌سازی می‌شوند در اشکال اصلی خود ساخته شد [63]. آپتامری که پروتئین سطح سلول را تشخیص می‌دهد می‌تواند گیرنده را برای درونی کردن محموله متصل به آپتامر جذب کند. با این روش، می‌توان آپتامرها را به گیرنده‌هایی که عمدتاً در یک نوع سلول بیان می‌شوند انتخاب کرد که می‌تواند در داخل بدن مورد هدف قرار گیرد [57].

به عنوان مثال، آپتامرهای ضد PSMA (آنتی ژن غشایی اختصاصی پروستات) برای تحویل siRNA ها به تومورها در موش ها یا سلول های کشت داده شدند [62،64-66].

در علوم اعصاب، استفاده از آپتامرها تا کنون محدود بوده است، هرچند که دارای طیف وسیعی از کاربردهای بالقوه است. آپتامرها به عنوان گزینه‌های درمانی ممکن برای بیماری‌های تخریب‌کننده عصبی که منجر به از دست دادن ساختار و عملکرد سیستم عصبی مرکزی (CNS) می‌شوند، از جمله بیماری آلزایمر (AD)، بیماری پارکینسون (PD)، بیماری کروتزفلد-جاکوب، بیماری‌های نورون حرکتی و هانتینگتون گزارش شده‌اند. بیماری (HD) (شکل 1). در حال حاضر، حدود 50 میلیون نفر در جهان با زوال عقل مواجه هستند که هزینه مراقبت های بهداشتی جهانی برای آن نزدیک به یک تریلیون دلار در سال است.

این امر زوال عقل را به یکی از بزرگترین مشکلات پزشکی و اقتصادی برای جامعه ما تبدیل می کند [67]. همچنین بر اساس گزارش سازمان ملل متحد و سازمان بهداشت جهانی، جمعیت بالای 65 سال جهان تا سال 2050 دو برابر خواهد شد.

بنابراین، بیماری های عصبی وابسته به سن نیاز به هزینه های فزاینده ای برای تشخیص و درمان دارند [67].

این خواسته‌های حیاتی برای روش‌هایی برای تسهیل تشخیص زودهنگام و کاربردهای درمانی جدید می‌تواند توسط آپتامرها برآورده شود، که همچنین می‌تواند راه‌حلی برای برخی از عوارض زمینه‌ای باشد [68،69].

آپتامرها برای کاربرد در فناوری‌های تصویربرداری مغز (MRI، PET و غیره)، تجسم انتقال‌دهنده‌های عصبی، تشخیص و درمان تومورهای مغزی و سایر بیماری‌های مرتبط با مغز توسعه می‌یابند. در بسیاری از این رویکردها، آپتامرها با ردیاب‌های رادیویی، مانند فلوئور{1}} برای تصویربرداری PET [70] برچسب‌گذاری می‌شوند. در این بررسی، دستاوردها و چالش های بکارگیری آپتامرها در تصویربرداری مغز و بیماری های عصبی را مورد بحث قرار خواهیم داد.

2. تشخیص مولکولی

2.1. تشخیص نوروتوکسین
نوروتوکسین ها گروه شیمیایی متنوعی از ترکیبات فعال دارویی هستند. آنها اثرات بیولوژیکی واضحی بر سیستم عصبی موجودات می گذارند اما در ساختار شیمیایی و مکانیسم های عمل متفاوت هستند.

آنها پتانسیل عمل را تغییر می دهند و در انتقال تکانه های عصبی اختلال ایجاد می کنند. برای ارزیابی صحیح خطرات آنها برای سلامت انسان و اثرات زیست محیطی، استفاده از تکنیک های حساس به اندازه کافی برای شناسایی دقیق آنها ضروری است.

آپتامرهای نوکلئیک اسید برای تایید حضور این سموم در آب و نمونه های بیولوژیکی با حساسیت و گزینش بالا استفاده شده است [71]. مطالعاتی گزارش شده است که شناسایی دقیق نوروتوکسین های بوتولینوم (بوتولینوم A، E)، ساکسی توکسین، بروتوکسین، پاراکوات و تترودوتوکسین توسط آپتاسنسورها را نشان می دهد.

نوروتوکسین های بوتولینوم (BoNTs) از مرگبارترین نوروتوکسین ها هستند و می توانند به طور بالقوه به عنوان عوامل بیوتروریسم مورد استفاده قرار گیرند. برای رفع نیاز حیاتی به یک سیستم تشخیص حساس، موثر و در زمان واقعی برای BoNTs، از یک SELEX مبتنی بر سل-ژل برای جداسازی آپتامرهای DNA در برابر نوروتوکسین بوتولینوم نوع E (BoNT-E) استفاده شد [47].

توالی‌های آپتامرکاندیدا، پس از دور پنجم، با توالی‌یابی نسل بعدی (NGS) آنالیز شدند و آپتامرهای با فرکانس بالا مشخص شدند. در این خانواده آپتامر، آپتامر BT5.6 میل ترکیبی بالایی، 53 نانومولار Kd، برای BoNT-E نشان داد و روی یک پلت فرم گرافن اکسید بی حرکت شد. این سنسور یک حد تشخیص 0.83 نانومتر (LoD) را برای BoNT-E نشان می‌دهد.

بروتوکسین ها (BTX) و ساکسی توکسین ها نوروتوکسین های دریایی هستند که باعث مسمومیت با صدف های عصبی (NSP) می شوند. BTX ها با سمیت بالا و شروع سریع NSP مشخص می شوند. مشکلات فنی مربوط به تجزیه و تحلیل آنها، محققان را تشویق به جستجوی روش های تشخیص جایگزین، موثر و ارزان برای این نوروتوکسین های قوی کرده است.

برای این منظور، یک آپتاسنسور الکتروشیمیایی برای تشخیص BTX{0}} توسعه داده شد که این آپتامرهای DNA انتخاب شده با استفاده از طیف‌سنجی امپدانس الکتروشیمیایی (EIS) و فلورسانس مشخص شدند.

آپتامر BT10، با میل ترکیبی 42 نانومتر برای BTX-2، در یک بیوسنسور غیرقابل سنجی رقابتی بدون برچسب گنجانده شد که حد تشخیص 95 pM BTX-2 را نشان داد.

این آپتاسنسور قادر به تشخیص BTX-2 در یک عصاره صدف‌دار با پاسخ قابل اعتماد در حضور ماتریس صدف بود [72]. به عنوان دومین کلاس نوروتوکسین های دریایی، ساکسی توکسین از نظر اهمیت سلامت عمومی مشخص شد.

به دلیل مسائل فنی و اخلاقی سیستم‌های کاربردی کنونی، باید مطالعات رمان به‌عنوان جایگزین‌های مناسب توسعه داده شوند. برای رفع این نیاز، یک آپتاسنسور رقابتی تداخل سنجی لایه‌ای نوری بدون برچسب ایجاد شد. حسگر زیستی دارای حد تشخیص 1.66 نانومتر برای ساکسی توکسین، با درجه بالایی از گزینش پذیری و حساسیت، پایداری خوب و قابلیت تشخیص سریع است [73].

مشابه سموم دریایی، نوروتوکسین هایی که بر اثر گزش مار آزاد می شوند، از قوی ترین و کشنده ترین سموم هستند. متأسفانه، تشخیص های مرسوم مارگزیدگی بر اساس سنجش انعقاد خون و علائم بالینی نمی تواند تشخیص دقیقی ارائه دهد. همچنین، تغییرات وابسته به دسته ای عملکرد آنتی بادی، استفاده از آنها را در تشخیص پیچیده می کند.

یک نسخه کوتاه شده با میل ترکیبی بالا از یک آپتامر -Tox-FL، که در اصل در برابر bungarotoxin از Bungarus multicinctus (-Tox-T2) با میل ترکیبی بالاتر (Kd {= 2.8 nM) نسبت به مادر -Tox-FL (18) انتخاب شد. nM)، در قالب سنجش آپتامر متصل به آنزیم استفاده شد.

در این تنظیمات، آپتامر -Tox-T2 می تواند سم را در کمتر از 2 نانوگرم زهر خام تشخیص دهد، که پتانسیل آن را برای تشخیص زهر Bungarus caeruleus نشان داد [74].

2.2. تشخیص انتقال دهنده عصبی

برای کشف پیچیدگی های عملکردی مغز، می توان از نظارت بر فعالیت های انتقال دهنده عصبی و مسیرهای سیگنالینگ استفاده کرد. انتقال دهنده های عصبی برای انتقال اطلاعات بین سلول ها ضروری هستند و نقش کلیدی در اختلالات عصبی مانند صرع، بیماری پارکینسون (PD) و بیماری آلزایمر (AD) دارند.

در چندین مطالعه، آپتامرهای اختصاصی برای دوپامین، اپی نفرین یا سروتونین برای ایجاد حسگرهای زیستی مبتنی بر آپتامر برای تشخیص انتقال‌دهنده‌های عصبی، in vivo و in vitro استفاده شده‌اند [75].

یک انتقال دهنده عصبی کاتکول آمین، دوپامین (DA) جنبه های متابولیسم انسان و عملکردهای سیستم قلبی عروقی و کلیوی را تنظیم می کند. نشان داده شد که چندین بیماری نورودژنراتیو، به ویژه PD، به طور مستقیم با متابولیسم غیرطبیعی DA در ارتباط هستند [76].

بنابراین، توسعه حسگرهای زیستی بسیار حساس و انتخابی برای تعیین DA سیستم‌های بیولوژیکی مهمی است. اولین آپتامر RNA در برابر DA، dopa2، DA را با میل ترکیبی که توسط Kd=2.8 nM [77] محدود شد.

با استفاده از این آپتامر، یک آپتاسنسور الکتروشیمیایی بدون برچسب مبتنی بر یک فیلم کامپوزیت گرافن-پلیانیلین با موفقیت حضور سرم غیرانسانی DA را با LoD 1.98 pM شناسایی کرد [78]. در یک مطالعه جدیدتر، آپتاسنسور DA دیگری ساخته شد که از یک آپتامر DNA به عنوان حسگر و یک کامپوزیت کلاژن گرافن اکسید پوست علف کپور (GCSC-GO) به عنوان مبدل تشکیل شده است.

کامپوزیت از طریق فراصوت تهیه شد و با طیف‌سنجی مادون قرمز (IR) و رامان، میکروسکوپ نیروی اتمی و EIS مشخص شد. این سیستم شامل تثبیت آپتامر به کلاژن و به دنبال آن ولتامتری پالس تفاضلی بود.

اگرچه آپتاسنسور در مقایسه با سنسور قبلی با 2 pM، LoD بالاتری از 0.75 نانومتر نشان داد، اما گزینش پذیری بالایی را برای ترکیبات نزدیک به DA نشان داد و DA را به دقت در حضور 10 درصد سرم اندازه‌گیری کرد [79].

برای تجزیه و تحلیل مولکول‌های مختلف با برچسب آزاد، حساسیت بالا و انتخاب‌پذیری، اخیراً یک حسگر آرایه میکروکنتیله‌ای با آپتامر گزارش شده است. این حسگر شامل آرایه‌ای از 12 میکروکنتی‌لور اصلاح‌شده با آپتامرهای تیوله‌دار DA است و از نانوذرات طلا (AuNP) ترکیب شده با بخش‌هایی از DNA که مکمل DAaptamer روی سطح میکروکانتی‌لور است، استفاده می‌کند.

در ابتدا با آپتامر DA هیبرید شده، مزدوج‌های AuNP-DNA زمانی آزاد می‌شوند که آپتامر به DA متصل شود، که تنش سطحی آرایه را حدود 15 برابر افزایش می‌دهد و انحراف را افزایش می‌دهد.

این سیستم دارای پاسخ خطی در محدوده 0.5 تا 4 میکرومولار DA با LoD 77 نانومتر است. ویژگی آن با 12 آنالوگ ساختاری و عملکردی از جمله L-DOPA نشان داده شد که هیچ کدام باعث انحراف نشدند [80].

For more information:1950477648nn@gmail.com