اندازه گيري فوليك اسيد در مواد غذايي با استفاده از زيست حسگري بر پايه اسيدهاي نوكلئيك دورشته اي

Determining folic acid content of food using a double strand nucleic acid biosensor

سابقه و هدف: فولات يكي از مهمترين ويتامينهايي است كه نقش مهمي در سوختوساز بدن انسان ايفا ميكنند. تاكنون روشهايي مانند كروماتوگرافي، طيف بيني و روشهاي ميكروبي براي تشخيص فوليك اسيد گزارش شدهاند، كه اغلب اين روشها به علت نياز به روشهاي استخراج و خالص سازي مقدماتي هزينهبر و زمانبر بوده و يا تحت تاثير مزاحمت عوامل مداخلهگر قرار مي گيرند. روشهاي الكتروشيميايي، روشهاي ساده و ارزاني هستند كه به مقادير بسيار كمي نمونه براي تجزيه نياز دارند. زيست حسگرها داراي انتخابگري بالاتري نسبت به ساير حسگرها هستند. مواد و روش ها: در اين مطالعه براي اندازهگيري سريع فوليك اسيد از الكترود مغز مداد اصلاح شده با داكسي ريبونوكلئيكاسيد بهدست آمده از اسپرم ماهي سالمون استفاده گرديد. ابتداpH محلول، غلظت داكسي ريبونوكلئيك اسيد، زمان و پتانسيل تثبيت در سه سطح با استفاده از روش RSM بهينهسازي شد. در مرحله دوم، اتصال فوليك اسيد با داكسي ريبونوكلئيك اسيد تثبيت شده روي الكترود مغز مداد با دنبال كردن پيام جريان باز آلي آدنين، بررسي گرديد. در نهايت اين حسگر براي اندازهگيري فوليك اسيد در نمونههاي واقعي مانند قرص فوليك اسيد، آرد گندم و اسفناج مورد استفاده قرار گرفت. يافته ها: شرايط بهينه شامل pH معادل 4/8 ، غلظت داكسي ريبونوكلئيك اسيد 24 ميكروگرم بر ميليليتر، پتانسيل تثبيت 0/7ولت و زمان اعمال پتانسيل معادل 304 ثانيه بهدست آمد كه با استفاده از اين متغيرها، پيام جريان 3/04 ميكروآمپر ايجاد شد. با استـفاده از اين زيستحسگر، غلظت اسيدفوليك در دامنه 1 تا 10 ميكرومول داراي رابطه خطي با پيام جريان بود و حدتشخيص 8-10*1/06 بهدست آمد. نتيجه گيري: استفاده از زيستحسگر بر پايه DNA داراي حساسيت، دقت و سرعت بالايي در اندازهگيري غلظت فوليك اسيد در مواد مورد بررسي بود.

Background and Objectives: Folate is essential to cell division and growth. Folic acid is commonly measured using HPLC-MS، spectroscopy، ELISA، and microbial methods that are cost-intensive and time-consuming because they require long extraction and purification times. It is known that electrochemical methods are simple and inexpensive and that analytical techniques require a small sample size. Biosensors also have higher selectivity than other sensors. Materials and Methods: The present study proposes an electrochemical DNA biosensor as a screening device for rapid analysis of folic acid using a pencil graphite electrode modified with salmon sperm ds-DNA. Solution pH، DNA concentration، time of DNA deposition، and potential deposition were optimized using RSM. The binding of folic acid to DNA immobilized on a pencil graphite electrode was then measured using variations in the electrochemical signal of adenine. This biosensor was successfully used to measure folic acid in real samples، such as flour and spinach. Results: The optimum values for the reaction were pH of 4.8، DNA concentration of 24 μg mL−1، deposition time of 304 s، and deposition potential of 0.60 V، which produced an adenine signal of 3.04 μA. The folic acid concentration showed a linear correlation with the adenine signal current at 0.1–10.0 μM L−1 with a detection limit of 1.06×10−8 μM L−1. Conclusions: The results showed that the DNA-based biosensor showed high sensitivity، selectivity، and speed of folic acid determination.