آپتاسنسورهای نوری و معضل آلودگی‌های مواد غذایی با سرب

آلودگی فلزات سنگین در مواد غذایی به‌خصوص آب شرب و آب‌های زیرزمینی به یک معضل جدی برای سلامتی انسان تبدیل شده است. این فلزات عمدتاً عناصر تشکیل‌دهنده طبیعت هستند که به صورت گسترده‌ای در پوسته زمین توزیع شده‌اند و همچنین مقادیر قابل توجهی از آن‌ها نیز در کالاهای روزمره زندگی یافت می‌شوند. این عناصر معمولاً به صورت ترکیباتی با اکسیژن، کلر یا گوگرد وآنیون‌های دیگر که عموماً شامل ترکیبات معدنی و آلی هستند یافت می‌شوند. سرب یکی از فلزات سنگین با سمیت بالاست که مخاطرات جدی برای محیط و انسان ایجاد می‌کند. پیشرفت‌های اخیر در تحقیقات اسید نوکلئیک منتج به شناسایی توالی‌های الیگونوکلئوتیدی شده‌اند که با تمایل اتصال بالا و به طور اختصاصی به مولکول‌های هدف از جمله پروتئین‌ها متصل می‌شوند. به چنین توالی‌های تک‌رشته‌ای اسید نوکلئیکی « آپتامر» گویند. آپتامرها توالی‌های مصنوعی تک‌رشته‌ای dna یا rna 30 تا 100 نوکلئوتیدی هستند و ساختارهای دوم و سومشان به گونه‌ای تا می‌خورند که آن‌ها را برای اتصال به اهداف کاملاً اختصاصی می‌سازند. اتصال آپتامرها به اهداف مختلف از یک تک سلول گرفته تا مولکول‌های بزرگ شیمیایی و بیولوژیک با میل ترکیبی بالا انجام می‌گیرد. از این ویژگی آپتامر برای شناسایی و آشکارسازی سرب استفاده می‌شود. در این مقاله مروری آپتاسنسورهای نوری طراحی‌شده جهت تشخیص سرب بررسی خواهند شد.

Optical Aptasensors and the Challenge of Food Contamination With Lead

Contamination of heavy metals in food, especially drinking water and groundwater, has become a serious problem for human health. These metals are mainly the constituent elements of nature widely distributed in the earth’s crust, but significant amounts of them are also found in everyday goods. These elements are usually found in combinations with oxygen, chlorine, sulfur, and other anions that generally contain inorganic and organic compounds. Lead is one of the heavy metals with high toxicity that poses serious risks to the environment and humans. Recent advances in nucleic acid research have led to the identification of oligonucleotide sequences that bind with high affinity specifically to target molecules, including proteins. Such singlestranded sequences are called &aptamer& nucleic acids. Aptamers are synthetic singlestranded DNA or RNA sequences of 30 to 100 nucleotides, and their secondary and tertiary structures are folded to make them highly specific for binding to targets. The binding of aptamers to different targets, from a single cell to large chemical and biological molecules, is done with high affinity. This aptamer feature is used to detect lead. In this review article, the designed optical aptasensors for the detection of lead will be reviewed.