تشخیص رنگ‌سنجی ژن RdRp ویروس SARS-CoV-2 با نانوذرات طلای عامل‌دار شده با DNA سنجاق‌سری: رویکردی مبتنی بر PCR با قابلیت تعمیم به سایر ویروس‌ها

نویسندگان

1 دانشکده شیمی و علوم نفت، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران

2 دانشکده شیمی و علوم نفت، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران

doi
10.22036/cr.2025.514821.1271
چکیده

در این مطالعه، یک نانوحسگر رنگ‌سنجی تک‌جزئی مبتنی بر نانوذرات طلای عامل‌دار شده با DNA سنجاق‌سری (H-SNA) به‌منظور شناسایی ژن RdRp ویروس SARS-CoV-2 پس از انجام واکنش زنجیره‌ای پلیمراز (PCR) طراحی و ارائه شده است. در این سیستم، DNA سنجاق‌سری با ساختار ساقه-حلقه‌ای به سطح نانوذرات طلا متصل می‌گردد. ناحیه حلقه حاوی توالی مکمل ژن هدف و ناحیه ساقه شامل دو بازوی پالیندرومیک است. با افزودن پروب فعال‌کننده، که مکمل توالی موجود در حلقه می‌باشد، ساختار سنجاق‌سری باز شده و در اثر تعامل بین بازوهای پالیندرومیک، تجمع نانوذرات طلا صورت می‌گیرد که این امر منجر به تغییر رنگ محلول از قرمز به آبی می‌شود. در نمونه‌های مثبت که حاوی ژن هدف هستند، پروب فعال‌کننده در طی واکنش زنجیره‌ای پلیمراز با آمپلیکون ژن هدف هیبرید شده و توسط فعالیت '5 -اگزونوکلئازی آنزیم DNA پلیمراز تخریب می‌گردد. در نتیجه، پس از افزودن محلول H-SNA به محصول نهایی PCR، ساختار سنجاق‌سری همچنان بسته باقی‌مانده و رنگ قرمز محلول H-SNA حفظ می‌شود. در نمونه‌های منفی فاقد ژن هدف، پروب فعال‌کننده طی فرایند PCR بدون تغییر باقی می‌ماند و پس از افزودن محلول H-SNA به محصول نهایی PCR، ساختار سنجاق‌سری در اثر برهم‌کنش با پروب فعال‌کننده باز شده، که این امر موجب تجمع نانوذرات طلا و در نهایت تغییر رنگ محلول به آبی می‌گردد. با در نظر گرفتن امکان طراحی دو بازوی پالیندرومیک در طرفین توالی هر ژنوم، این روش از پتانسیل توسعه برای شناسایی سایر ژنوم‌های ویروسی نیز برخوردار است

کلیدواژه‌ها