طراحی و ساخت نانوحسگر زیستی بر پایه نانو ذرّات اکسید گرافن برای شناسایی و ردیابی ویروس برگ بادبزنی مو

مخرب‌ترین بیماری ویروسی شناخته شده در گیاه مو، ویروس برگ بادبزنی مو است که هرساله موجب خسارت جبران‌ناپذیری در تاکستان‌ها می‌شود. از آنجایی‌که سطح زیر کشت انگور نسبت به سایر محصولات چشم‌گیر بوده و انتقال و انتشار گسترده آن از طریق مواد رویشی انجام می‌شود، شناسایی دقیق این بیماری در تاکستان‌ها با استفاده از یک روش سریع با حساسیت بالا، ضروری است. در این پژوهش به منظور طراحی یک نانوحسگر زیستی بر پایه اکسید گرافن از cdna ژن کت پروتئین (cp) مربوط به ویروس برگ بادبزنی مو استفاده شد. اساس کار در این حسگر، فلورسانس نشری حاصل از پروب dna نشان‌دار می‌باشد که در صورت هیبرید شدن dna پروب با dna مربوط به ژن cp فلورسانس نشری مشاهده شده و با استفاده از دستگاه فلوریمتری اندازه‌گیری می‌شود. به منظور بهینه‌سازی نانوحسگر تمام فاکتورهای زمان اتصال پروب dna به گرافن اکسید، غلظت گرافن اکسید، زمان هیبریداسیون dna مکمل به پروب dna نشان‌دار و غلظت dna مکمل به منظور هیبریداسیون با پروب متصل به گرافن اکسید مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج آزمایشات نشان داد که نانوحسگر طراحی شده قابلیت شناسایی ژن cp را داشته و می‌تواند ویروس برگ بادبزنی مو را با کارایی بالا تا 10 به توان (13-) مول بر لیتر شناسایی نماید.

Designing and Constructing of Nano Biosensor Based on Grafen Oxide Nano Particles for Detection of Grapevine Fanleaf Virus

The most destructive viral disease in vine plants is grapevine fan leaf virus (GFLV) which causes severe damages to vineyards every year. Since the area under grape cultivation is significant compared to other crops and its propagation is done by vegetative materials, therefore, the identification of this disease in vineyards using a rapid method with high sensitivity is essential. In this study, in order to design a nanobiosensor based on graphene oxide, cDNA of the coat protein (CP) gene of GFLV was used. The basis of action of this sensor is the fluorescence emission obtained from the DNA probe. If the probe DNA is hybridized with the cDNA of the CP gene, the emission fluorescence is observed and measured using a fluorimetric device. In order to optimize the nanosensor, all factors of binding time of DNA probe to graphene oxide, graphene oxide concentration, time of hybridization of cDNA to DNA probe and concentration of cDNA for hybridization with probe attached to graphene oxide were evaluated. The results showed that the designed nanosensor was able to detect CP gene and could detect GFLV with high efficiency up to 1013 mol/l.