2-1- الکترودهای اصلاح شده شیمیایی……………………………………………… 11
2-2- حسگرها……………………………………………………………………………….. 13
2-3- حسگرهای الکتروشیمیایی………………………………………………………. 13
2-4- زیست حسگرها……………………………………………………………………… 15
2-5- زیست حسگرهای الکتروشیمیایی DNA………………………………………..
2-6- ساختار مولکول DNA……………………………………………………………..
2-6-1- DNA سه ­رشته­ ای………………………………………………………………. 23
2-6-2- DNA چهار رشته­ ای…………………………………………………………… 24
2-6-2-الف- G-DNA………………………………………………………………………..
2-6-2- ب- i-motif……………………………………………………………………….
2-7- کاوشگرها و تثبیت آن­ها بر سطح مبدل……………………………………… 26
2-7-1- تثبیت DNA کاوشگر از طریق جذب سطحی…………………………… 26
2-7-1-1 جذب سطحی فیزیکی……………………………………………………….. 27
2-7-1-2- جذب سطحی در پتانسیل کنترل شده………………………………….. 27
2-7-1-3-تثبیت DNA بوسیله اتصال کوالانسی…………………………………….. 27
2-8- انواع برهم­کنش میان نشانگرها و DNA………………………………………….
2-8-1- برهم­کنش الکترواستاتیک………………………………………………………. 28
2-8-2- برهم­کنش درون رشته­ای……………………………………………………….. 28
2-8-3- برهم­کنش با شیار…………………………………………………………………. 28
2-9- تلومر……………………………………………………………………………………… 29
2-10- آنزیم تلومراز……………………………………………………………………. 29
فصل سوم: بخش تجربی
3-1-مواد شیمیایی مورد نیاز……………………………………………………………… 32
3-2-وسایل و تجهیزات……………………………………………………………………… 34
3-3- الکترودهای مورد استفاده………………………………………………………. 35
3-4-تهیه الکترودهای کار………………………………………………………………….. 35
3-4-1- تهیه­ی الکترود خمیر کربن برهنه (CPE)……………………………………… 35
3-4-2- تهیه الکترود خمیر کربن اصلاح شده با نانوذرات 2 SiO و –L سیستئین / L -Cys) 2NSiO)……
3-5- بافرهای مورد استفاده برای تثبیت pH ……………………………………………
3-6- تهیه محلول­ها…………………………………………………………………………. 38
3-7- مشخصه­یابی سطح الکترود……………………………………………………. 38
فصل چهارم: اصلاح الکترود خمیر کربن با نانو ذرات 2 SiO و کاربرد آن برای تعیین الکتروشیمایی داروی تاموکسیفن سیترات
4-1- مطالعه ولتامتری چرخه­ای الکترودهای کار………………………………….. 41
4-2- مطالعه اسپکتروسکوپی امپدانس الکتروشیمیایی……………………… 42
4 -3- اثر pH محلول بافر به رفتار الکتروشیمیایی تاموکسیفن سیترات در سطح /CPE 2SiO …..
4-4- بررسی رفتار الکتروشیمیایی محلول تاموکسیفن سیترات در سطح الکترودهای خمیر کربن اصلاح شده با نانو ذرات
2 SiO……………………………………………………………………………………….
4-5- اثر سرعت روبش پتانسیل بر رفتار الکتروشیمیایی تاموکسیفن سیترات در سطح /CPE 2SiO ……….
4-6- تعیین محدوده خطی غلظتی تاموکسیفن سیترات و حد تشخیص روش……………….. 48
4-7- اندازه­گیری تاموکسیفن سیترات در نمونه­ حقیقی به کمک روش پیشنهادی…………….. 50
فصل پنجم: اصلاح الکترود خمیر کربن با نانو ذرات /L-Cys 2 SiO و کاربرد آن به عنوان زیست حسگر الکتروشیمیایی در بررسی برهم­ کنش ساختار DNA­-i-motif باتاموکسیفن
5-1- کلیات………………………………………………………………………………. 53
5-2- اهمیت ساختار i-motif DNA……………………………………………………
5-3- ویژگی­های CPE/2NSiO / i-Motif DNA……………………………………….
5-3-2- مطالعه ولتامتری چرخه­ای چگونگی تثبیت DNA بر روی سطح الکترود اصلاح شده…….. 58
5-4 –مطالعه رفتار الکتروشیمیایی تاموکسیفن در سطح زیست حسگر الکتروشیمیایی……. 59
5-4-1- ولتامتری چرخه­ای………………………………………………………………… 59
5-4-2- ولتامتری موج مربعی……………………………………………………………… 61
5-5 – اثر pH بر رفتار الکتروشیمیایی تاموکسیفن در سطح………………………. 63
5-6- بررسی طیف سنجی CD………………………………………………………………
5-7- نتیجه ­

گیری……………………………………………………………………………. 67
نتیجه ­گیری نهایی………………………………………………………………………. 68
پیشنهادات برای کارهای آینده…………………………………………………………. 69
مراجع………………………………………………………………………………. 70
چکیده:
تلومرها کمپلکس­هایی متشکل از DNA و پروتئین می­باشند که نقش مهمی را در جهش­های ژنی و ایجاد سرطان دارند. آنزیم تلومراز، طول کروموزوم را از طریق سنتز تلومرها افزایش داده و در حدود 85% از سرطان­ها فعال است. در انتهای تلومرها یک دو رشته­ای DNA با توالی (5-TTAGGG):(5-CCCTAA) وجود دارد. رشته غنی از سیتوزین قادر است ساختار i-motif DNA را تشکیل دهد. مطالعات نشان داده است که با پایدار کردن این ساختار می­توان از تشکیل ساختار دو رشته­ای و در نتیجه طویل شدن طول تلومرها جلوگیری کرد. داروی تاموکسیفن یک عامل هورمونی ضد استروژن برای درمان سرطان سینه می­باشد که برای مدت زیادی به منظور درمان سرطان سینه به کار می­رود. در این تحقیق در مرحله اول امکان اندازه­گیری الکتروشیمیایی داروی تاموکسیفن سیترات در سطح الکترود خمیر کربن اصلاح شده با نانو ذرات 2SiO به کمک ولتامتری پالس تفاضلی و ولتامتری چرخه­ای مورد مطالعه قرار گرفت و سنجش مقدار تاموکسیفن در نمونه حقیقی به کمک روش افزایش استاندارد صورت پذیرفت. در مرحله دوم، با طراحی زیست حسگرهایی بر مبنای ساختار i-motif، برهمکنش این ساختار با داروی ضد سرطان تاموکسیفن سیترات، مورد بررسی قرار گرفت. زیست­حسگر الکتروشیمیایی از طریق اصلاح الکترود خمیر کربن (CPE) با نانوذرات 2 SiOو –L سیستئین سپس تثبیت ساختار i-motif DNA بر روی سطح تهیه شد و برای بررسی برهم­کنش این ساختار با داروی تاموکسیفن به کار گرفته شد. پایداری ساختار i-motif ، یک استراتژی خوب برای درمان سرطان است، چون می­تواند از واکنش تلومراز در سلول سرطانی جلوگیری کند. برهم­کنش بینi-motif DNAو دارو تاموکسیفن، در بافر فسفات M 1/0(PBS) و محلول3– از طریق ولتامتری چرخه­ای (CV) و روش ولتامتری موج مربعی (SWV) مورد مطالعه قرار گرفت. دماغه اکسایشی تاموکسیفن بعد از تثبیتDNA i-motif روی سطح الکترود به دلیل برهم­کنشDNA i-motif و تاموکسیفن مشاهده شد و با افزایش غلظت داروی تاموکسیفن، سیگنال افزایش می­یابد. از روش طیف­بینی دورنگ نمایی دورانی (CD) برای بدست آوردن اطلاعاتی در مورد نحوه شکل­گیری ساختار و برهم­کنش لیگاند با این ساختار مورد بررسی قرار گرفت و نتایج نشان داد که این ساختار در pH حدود 5/4 ساخته شده، ولی پایداری آن با افزایشpH محیط کاهش می­یابد. حد تشخیص کاوشگر تثبیت شده بر سطح الکترود خمیر کربن اصلاح شده بر مبنای سه برابر انحراف استاندارد برابرm μ 06/0 تعیین ­شد.
فصل اول: مقدمه
1-1- مقدمه
تشخیصDNA ، یکی از حوزه­های مهم بیولوژی مولکولی و مطالعات زیست فناوری است. تشخیص توالی بازهای خاص در نوکلئیک اسیدهای انسانی، ویروسی و باکتریایی از اهمیت بسزایی در حوزه­های متعدد برخوردار است که دارای کاربرد در تشخیص: عوامل بیماری، ارگانیسم­های آلوده کننده غذایی، تحقیقات زیست محیطی و علوم جنایی می­باشد. از زمانیکه پالیکیک[1]، فعالیت الکتروشیمیایی نوکلئیک اسیدها را کشف کرد [1]، زیست حسگرها امیدهای تازه­ای برای ایجاد روشهای سریع، ارزان و ساده برای تشخیص نوکلئیک اسیدها فراهم ساخته­اند [2]. تشخیص یا آشکارسازی الکتروشیمیایی گونه­های زیستی براساس واکنش­های الکتروشیمیایی است که در طول فرآیندهای تشخیص زیستی اتفاق می­افتد [3] .به علت اینکه واکنش­های الکتروشیمیایی مستقیماً یک علامت الکترونیکی ایجاد می­کنند، نیازی به دستگاه­های گرانقیمت تبدیل علامت وجود ندارد. علاوه­ بر این، به علت اینکه کاوشگر[2] می­تواند براحتی بر روی الکترودها تثبیت شود، تشخیص آن می­تواند توسط آنالیز الکتروشیمیایی ارزانقیمت انجام شود. همچنین سیستم­های قابل حمل برای آزمایشات کلینیکی و تحقیقات زیست­ محیطی توسعه یافته است [4]. ابزارهای الکتروشیمیایی، بسیار حساس، ساده و سریع بوده و براحتی به کار برده می­شوند و با فناوری­های نانو سازگاری دارند. بنابراین به نظر می­رسد، نامزدهای خوبی برای تشخیص سریع و ارزانقیمت بیماری­های ژنی و