Abstract
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 single-stranded sequences are called "aptamer" nucleic acids. Aptamers are synthetic single-stranded 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.
Highlights
Contamination of heavy metals in food, especially drinking water and groundwater, has become a serious problem for human health
Recent advances in nucleic acid research have led to the identification of oligonucleotide sequences that bind with high affinity to target molecules, including proteins
اصل یترين معضلات زيس تمحيطي و بهداشتي جوامع پیشرفته است .اگرچه امكان اصلاح منابع آلوده به فلزات سنگين با استفاده از تكنيكهای شيميايي ،فيزكيي و يا زيستي وجود دارد ،اما این فرایندها معمولاً هزين هبر ،وق تگير و تخریبكننده هستند .این فلزات به دلیل صنعتی شدن جوامع بشری ،بیش از حد در محیط زیست رها شده و باعث ایجاد یک نگرانی جهانی شدهاند .بسته به ماهیت و میزان فلز وار دشده ،فلزات سنگین م یتوانند مشکلات جدی برای سلامت انسان به وجود آورند. خطرنا کترین فلزات سنگین که انسان در معرض آ نها قرار دارد عبار تاند از سرب ،آلومینیم ،آرسنیک ،کادمیوم و جیوه .سرب م یتواند باعث ایجاد سرطان در انسان شود .پسماندهای فلزات سنگین زیست تجزی هناپذیر بوده و م یتوانند در باف تهای زنده تجمع یابند و درنتیجه باعث انواع بیمار یها شوند .در دوران انقلاب صنعتی ،مسموميت شغلی با سرب امری طبيعی بوده است .کارگران معادن ،سرب را از رن گپريدگی چهره تشخيص م یدادند .با توجه به ویژگ یهای غیر قابل تجزیه و تجمع سرب در محيط زيست ،نظارت بر اين يون فلزی امری اجتنا بناپذیر و ضروری است .در سا لهای اخیر آپتاسنسورهای مختلفی بر اساس عملکرد اسیدهای نوکلئوئیک با رو شهای نوری و الکتروشیمیایی توسعه پیدا کردهاند .از بین حسگرهای نوری، رو شهای فلورسانس و رن گسنجی به طورگستردهای به کار برده شدهاند .آپتاسنسورهای رن گسنجی دارای پتانسیل بالایی در شناسایی چشمی هستند و از مزایای آ نها م یتوان به سادگ ی ،قیمت ارزان ،کاربری راحت و بدون نیاز به ابزارهای پرهزینه و تخصصی اشاره کرد .اما حساسیت این رو شها محدود است .با توجه به حساسیت و اختصاصیت بالای رو شهای فلورسانس ،این رو شهای شناسایی در تشخیص یون سرب از اهمیت ویژهای برخوردار هستند .با وجود پیشرف تهای صور تگرفته در تکنی کهای سنجش یون سرب ،برای تجزیه و تحلیل نمون ههای پیچیده ازجمله نمون ههای بیولوژیک مانند خون ،ادرار و نمون ههای آب ،سیست مهایی که تجار یشده و در دسترس باشند ،بسیار محدود م یباشد .بنابراین ،تلا شهای آینده پژوهش باید در جهت تهیه بیوسنسورهای قدرتمند و قابل اعتماد صورت گیرد .سادهسازی سنج شها و دستگاهها، سنتز آپتامرهای جدید با میل پیوندی بهتر برای یون سرب، ب هکارگیری فنون بی نرشت های و فناور یهای جدید (مانند رو شهای میکروفلوئیدی) ،استفاده از نان وساختارهای جدید، بهین هسازی و تکرارپذیری در عملکرد آپتاسنسور در دمای
Summary
Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have