نانوبيوسنسور‌ها؛ ابزاري براي تشخيص عوامل بيولوژيك در تهديدات بيولوژيكي و بيوتروريستي

The Nano-Biosensors Tools for Detecting Biological Agentsin Bioterrorism and Biological Threats

كشف و سنجش و آشكارسازي عوامل بيولوژيك نسبت به ساير تهديدات نامتعارف، بسيار دشوار است. روش‌‌هاي تشخيص كنوني عوامل بيولوژيك داراي معايب مختلفي هستند و تنها با يك روش تشخيصي، نمي‌توان نتيجه قطعي و حتمي گرفت. كشور‌هاي مختلف بر روي روش‌‌هاي تشخيص ژنومي متمركز شده‌اند و همچنين به دنبال روش‌‌هاي تشخيصي جديدي براي برطرف كردن چالش‌‌هاي موجود مي‌باشند. يكي از روش‌‌هايي كه براي تشخيص عوامل بيولوژيك كاربرد دارد و در حال حاضر مطالعات و تحقيقات وسيعي در اين زمينه در حال انجام است به‌كارگيري فناوري نانوبيوسنسور‌ها مي‌باشد. ريزحسگر‌هاي زيستي يا نانوبيوسنسور‌‌ها، يكي از پيشرفت‌‌هاي اخير علم بيوتكنولوژي هستند كه به نظر مي‌رسد طي چند سال اخير مطالعات و تحقيقات وسيعي در اين زمينه انجام شده است. نانوبيوسنسور‌ها سيستم‌‌هاي اندازه‌گيري بسيار دقيق، حساس و اختصاصي مي‌باشند. نانوحسگر‌هاي زيستي قابليت‌هايي دارند كه با بهره‌گيري از ويژگي عمل و خصوصيات ماده بيولوژيك خود يك تركيب يا گروهي از تركيبات مشابه را شناسايي و با آنها برهم‌كنش نموده و نتيجه را به‌صورت يك پيام الكتريكي گزارش مي‌كنند. اين پيام همواره با غلظت تركيب مورد سنجش داراي تناسب كمي است. اين ابزار‌ها در گستره وسيعي از كاربرد‌هاي آناليتيكي نظير تشخيص‌‌هاي پزشكي و علوم آزمايشگاهي، كنترل‌‌هاي زيست محيطي، كنترل فرآيند‌هاي صنعتي و سرانجام هشداردهنده‌‌هاي ايمني و دفاعي كارآيي دارند. در اين مطالعه، بر روي نانوحسگر‌هاي DNA كه به تازگي توسعه يافته و در كلاس‌‌هاي مختلف ساخته شد‌ه‌اند، در زمينه اصلاح سطوح الكترود با به‌كارگيري روش طيف‌سنجي امپدانس به‌عنوان يك ابزار تشخيص، متمركز شد‌ه و فناوري نانوبيوسنسور را براي شناسايي عوامل بيولوژيك بر اساس هيبريداسيون DNA به‌عنوان آناليت هدف و روش‌‌هاي الكتروشيميايي را به‌عنوان يك ابزار تشخيص، مورد مطالعه قرار خواهيم داد.

It is very difficult to identify and detect of biological agents than other unconventional threats. There are several disadvantages with current diagnostic methods and it is not possible to reach definite and certain results using only one method. Different countries have focused on genome detection methods and they are looking for new diagnostic methods to overcome the existing challenges. One of the methods used for the detection of biological agents and at present comprehensive studies and research are done in this field is employing nano-biosensor technology. The nanobiosensore is one of the recent advances in the science of biotechnology and it seems that in recent years many studies have been done in this field. The nanobiosensors are very accurate measurement sensitive and specific systems. The nanobiosensors have the features that by using its properties and characteristics of their biological material can detect a compound or group of similar compounds and interact with them and the results are reported as an electrical message. This message has always low proportion with the diagnosed compound density. These tools are efficient in a wide range of analytical applications including medical diagnostic and laboratory sciences, environmental controls, industrial process control and finally the safety and defensive warning systems. In this study, we focused on the newly developed DNA nanobiosensors that were made in different classes and modified electrode surfaces using impedance spectroscopy technique as a diagnostic tool and nanobiosensores technology for the detection of biological agents based on DNA hybridization as the target and electrochemical methods as a diagnostic tool, will also be studied.