fa تشخیص آنتی‌ژن اختصاصی پروستات با استفاده از بیوسنسور الکتروشیمیایی مبتنی بر آپتامر غدد غدد پژوهشي Research <strong><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">چکیده</span></span></strong><strong><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;"></span></span></strong><br> <strong><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">زمینه و هدف:</span></span></strong> <span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">یکی از روش&lrm;های مؤثر تشخیص و درمان سرطان پروستات تشخیص نشانگر زیستی آن می‌باشد. در حال حاضر بهترین نشانگر زیستی برای کنترل و تشخیص این سرطان،</span></span><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;"> ‌آنتی‌ژن اختصاصی پروستات </span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:times new roman,serif;">(Prostate specific antigen; PSA)</span></span> <span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">است. هدف پژوهش حاضر </span></span><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">طراحی بیوسنسور الکتروشیمیایی مبتنی بر آپتامر (آپتاسنسور الکتروشیمیایی) جهت اندازه&lrm;گیری </span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:times new roman,serif;">PSA</span></span><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;"> است.</span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:times new roman,serif;"></span></span><br> <strong><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">مواد و روش‌ها:</span></span></strong><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;"> در این پژوهش آزمایشگاهی از نانو لوله‌های کربنی چند دیواره </span></span><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:14.0pt;">(</span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:times new roman,serif;">MWCNTs</span></span><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:14.0pt;">)</span></span><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">، نانوذرات طلا </span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:times new roman,serif;"><span style="font-size:12.0pt;">(</span></span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:times new roman,serif;">AuNPs</span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:times new roman,serif;"><span style="font-size:12.0pt;">)</span></span></span><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">، نانوصفحات گرافن&lrm;اکسید کاهش&lrm;یافته </span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:times new roman,serif;">(rGO)</span></span><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;"> و کیتوسان </span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:times new roman,serif;">(CS)</span></span><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;"> به منظور هدایت الکتریکی و افزایش سطح استفاده شد. </span></span><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">هم</span></span><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">‌</span></span><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">چنین از آپتامر اختصاصی </span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:times new roman,serif;">PSA</span></span><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;"> جهت اتصال </span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:times new roman,serif;">PSA</span></span><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;"> به سطح الکترود استفاده شد.</span></span><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;"> از تکنیک&lrm;های ولتامتری پالس تفاضلی، ولتامتری چرخه‌ای</span></span> <span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">و طیف‌سنجی امپدانس الکتروشیمیایی جهت بررسی خواص الکتروشیمیایی و اهمیت نانوکامپوزیت سنتز شده استفاده شد.</span></span> <span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">این آپتاسنسور برای اندازه</span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">&lrm;</span></span></span><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">گیری </span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:times new roman,serif;">PSA</span></span><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;"> چهار نمونه خونی افراد مبتلا به سرطان پروستات به کار گرفته شد و با روش آزمایشگاهی ایمونو رادیومتری مقایسه گردید. تجزیه و تحلیل داده‌های</span></span> <span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">با آزمون‌ </span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:times new roman,serif;">t</span></span><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;"> مستقل انجام شد</span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:times new roman,serif;">.</span></span><br> <strong><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">یافته‌ها:</span></span></strong><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;"> بر اساس منحنی درجه‌بندی، حد تشخیص 0/6 پیکوگرم بر میلی‌لیتر و محدوده خطی 0/100-01/0 نانوگرم بر میلی‌لیتر برای </span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:times new roman,serif;">PSA</span></span><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;"> به‌دست آمد. تکرارپذیری و تکثیرپذیری آپتاسنسور برای غلظت </span></span><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">9/0 نانوگرم بر میلی‌لیتر </span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:times new roman,serif;">PSA</span></span><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;"> به ترتیب با درصد انحراف استانداردهای نسبی </span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:times new roman,serif;">(Relative standard deviation; RSD%)</span></span><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;"> 39/2 و 01/4 درصد حاصل شد. </span></span><br> <strong><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">نتیجه‌گیری</span></span></strong>: <span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">نتایج مقایسه</span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">&lrm;</span></span></span><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">های انجام</span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">&lrm;</span></span></span><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">شده بین روش ارائه شده و روش‌ </span></span><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">ایمونو رادیومتری،</span></span> <span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">قابلیت به کارگیری آپتاسنسور ساخته شده در اندازه</span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">&lrm;</span></span></span><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">گیری نمونه</span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">&lrm;</span></span></span><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">های حقیقی را نشان می‌دهد. به نظر می‌رسد </span></span><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">بیوسنسور ساخته شده با حدتشخیص کم و محدوده خطی وسیع می‌تواند ابزار مناسبی جهت تشخیص سرطان پروستات باشد.</span></span><br> <strong><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">واژه‌های کلیدی:</span></span></strong><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;"> آنتی‌ژن اختصاصی پروستات، آپتامر، ولتامتری پالس تفاضلی، آپتاسنسور، الکتروشیمی</span></span><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;"></span></span> &nbsp;<br> &nbsp;<br> <strong>Background and Objectives:</strong> Detection of the biomarkers is one of the effective methods for diagnosis and treatment of prostate cancer. Prostate specific antigen (PSA) is currently the best biomarker available for controlling and detecting this cancer. The purpose of the current study was to design an electrochemical aptamer-based biosensor (electrochemical aptasensor) to measure the PSA.<br> <strong>Materials and Methods:</strong> In this laboratory study, multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs), gold nanoparticles (AuNPs), reduced graphene oxide (rGO), and chitosan (CS) were used to increase the electrical conductivity and surface area. The PSA-specific aptamer was also used for binding PSA on the surface of the electrode. Differential pulse voltammetry (DPV), cyclic voltammetry (CV), and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) techniques were applied to study the electrochemical properties and importance of synthesized nanocomposite. This aptasensor was used to measure PSA in four blood samples in patients with prostate cancer and was compared with the <em>in vitro</em> immuno-radiometric method. Data were analyzed using independent t-test.<br> <strong>Results:</strong> Based on the calibration curve, the detection limit of 6.0 pg mL^-1 and the linear range of 0.01-100.00 ng mL^-1 were obtained. The repeatability and reproducibility of this aptasensor for PSA with the concentration of 0.9 ng mL^-1were obtained with relative standard deviations (RSD%) of 2.39 and 4.01%, respectively.<br> <strong>Conclusion: </strong>The results of the comparisons between the proposed method and the immuno-radiometric method showed the applicability of the aptasensor to measure the real samples. It seem that the biosensor with low limit of detection and wide linear range may be a suitable device for diagnosis of prostate cancer.<br> <strong>Key words:</strong> Prostate specific antigen, Aptamer, Differential pulse voltammetry, Aptasensor, Electrochemistry<br> &nbsp;<br> <strong>Funding:</strong> This research was funded by Research Council of Vali-e-Asr University of Rafsanjan.<br> <strong>Conflict of interest:</strong> None declared.<br> &nbsp;<br> <strong>How to cite this article: </strong>Heydari-Bafrooei E , Askari S. Detection of Prostate Specific Antigen Using an Electrochemical Aptamer-Based Biosensor. <em>Univ Med Sci</em> 2018; 17 (2): 115-30. [Farsi]<br> &nbsp; آنتی‌ژن اختصاصی پروستات, آپتامر, ولتامتری پالس تفاضلی, آپتاسنسور, الکتروشیمی Prostate specific antigen, Aptamer, Differential pulse voltammetry, Aptasensor, Electrochemistry 115 130 http://journal.rums.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-3402-1&slc_lang=fa&sid=1 E. Heydari-Bafrooei اسماعیل حیدری بفروئی e.heydari@vru.ac.ir 6900319475328460028962 6900319475328460028962 Yes Vali-e-Asr University of Rafsanjan دانشگاه ولیعصر رفسنجان S. Askari سمیرا عسکری 6900319475328460028963 6900319475328460028963 No Vali-e-Asr University of Rafsanjan دانشگاه ولیعصر رفسنجان