آدرس ایمیل خود را وارد نمایید
ثبت
پیام خود را بنویسید
جلد 18، شماره 2 - ( مجله علمی بیماری های پستان ایران 1404 )
جلد 18 شماره 2 صفحات 104-87 |
برگشت به فهرست نسخه ها
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Imani M, Lotfi H, Abdolvahab M, Mohajeri N. Synthesis and Biological Assessment of Imidazole-Enhanced DNA Dots for Breast Cancer Cell Imaging. ijbd 2025; 18 (2) :87-104
URL: http://ijbd.ir/article-1-1145-fa.html
URL: http://ijbd.ir/article-1-1145-fa.html
ایمانی مهسا، لطفی حاجیه، حاجی عبدالوهاب محدثه، مهاجری نسرین. سنتز و ارزیابی بیولوژیکی نقاط DNA تقویت‌شده با ایمیدازول برای تصویربرداری سلول‌های سرطانی پستان. بیماری‌های پستان ایران. 1404; 18 (2) :87-104
مهسا ایمانی1 
، حاجیه لطفی2 ، محدثه حاجی عبدالوهاب3 ، نسرین مهاجری*4
، حاجیه لطفی2 ، محدثه حاجی عبدالوهاب3 ، نسرین مهاجری*4
1- دانشکده پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی اردبیل، اردبیل، ایران
2- مرکز تحقیقات سلولی و مولکولی، پژوهشکده پیشگیری از بیماری‌های غیرواگیر، دانشگاه علوم پزشکی قزوین، قزوین، ایران
3- گروه پروتئین های نوترکیب، پژوهشکده سرطان پستان معتمد، ACECR، تهران، ایران
4- گروه پروتئین های نوترکیب، پژوهشکده سرطان پستان معتمد، ACECR، تهران، ایران ،Mohajeri.nasrin@gmail.com
2- مرکز تحقیقات سلولی و مولکولی، پژوهشکده پیشگیری از بیماری‌های غیرواگیر، دانشگاه علوم پزشکی قزوین، قزوین، ایران
3- گروه پروتئین های نوترکیب، پژوهشکده سرطان پستان معتمد، ACECR، تهران، ایران
4- گروه پروتئین های نوترکیب، پژوهشکده سرطان پستان معتمد، ACECR، تهران، ایران ،
چکیده: (385 مشاهده)
مقدمه: سرطان پستان یکی از شایع ترین بدخیمی ها در میان زنان در سراسر جهان باقی مانده است. تشخیص زودهنگام سرطان پستان بسیار مهم است زیرا به طور قابل توجهی شانس درمان موفقیت آمیز را افزایش می دهد و میزان مرگ و میر را کاهش می دهد. تصویربرداری فلورسانسی با پروب ایمن نوید قابل توجهی برای تشخیص زودهنگام سرطان پستان دارد.
روش بررسی: در این مطالعه، نقاط DNA-ایمیدازول (DI-dots) با بازدهی بالا (حدود 34٪) از طریق روش ساده هیدروترمال با استفاده از DNA دو رشته‌ای و ایمیدازول به عنوان گروه عملکردی هتروسیکلیک سنتز شدند. ویژگی‌های فیزیکوشیمیایی، ساختاری و فلورسانسی DI-dot با استفاده از طیف‌سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه (FTIR)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) و طیف‌سنجی پراکندگی انرژی پرتو ایکس (EDAX) تجزیه و تحلیل شدند. تست های آماری مطالعه با نرم افزار گراف پد (تعداد تکرار=3 و (p < 0.05 و انذازه گیری سایز نانوذره با نرم افزار imageJ انجام شد.
یافته‌ها: ویژگی‌های طیفی با استفاده از جذب فرابنفش و طیف‌های فلورسانس مورد بررسی قرار گرفتند. تجزیه و تحلیل طیف‌سنجی FTIR، اندازه و پتانسیل زتا، سنتز و اصلاح DI-dot را تأیید کرد. قابلیت دید فرابنفش و شدت فلورسانس DI-dot خواص نوری عالی را تحت تابش 360 نانومتر نشان داد. قطر متوسط DI-dots بین 6 تا 10 نانومتر بود. نتایج EDAX تعیین کردند که بخش‌های DNA در ساختار ثانویه DI-dot که توسط ایمیدازول اصلاح شده بود، حفظ شده‌اند. تجزیه و تحلیل FTIR بیشتر پیوندهای NH و C-N را شناسایی کرد که باعث افزایش بازدهی فلورسانس شدند. DI-dot پیک‌های فلورسانس مشخصی در محدوده 400 تا 500 نانومتر داشت که حداکثر جذب در 260 نانومتر بود. آزمون سمیت سلولی تأیید کرد که میزان بقای بالای سلول‌های MDA-MB-231 حدود 88٪ است. علاوه بر این، DI-dot خواص فلورسانس برتر و پایداری قابل توجهی در شرایط مختلف، از جمله تابش طولانی مدت UV، محلول‌های pH مختلف و غلظت‌های یونی بالا نشان داد. در نهایت، DI-dots به دلیل خواص فلورسانس و سازگاری زیستی بالا می‌توانند برای تصویربرداری مورد استفاده قرار گیرند.
نتیجه‌گیری: نقاط DI-Dot سنتز شده با روش هیدروترمال به دلیل ویژگی‌های فلورسانس بهبود‌یافته و زیست‌سازگاری بالا می‌توانند برای تصویربرداری فلورسانس سلول‌های سرطان پستان MDA-MB-231 مورد استفاده قرار گیرند.
روش بررسی: در این مطالعه، نقاط DNA-ایمیدازول (DI-dots) با بازدهی بالا (حدود 34٪) از طریق روش ساده هیدروترمال با استفاده از DNA دو رشته‌ای و ایمیدازول به عنوان گروه عملکردی هتروسیکلیک سنتز شدند. ویژگی‌های فیزیکوشیمیایی، ساختاری و فلورسانسی DI-dot با استفاده از طیف‌سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه (FTIR)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) و طیف‌سنجی پراکندگی انرژی پرتو ایکس (EDAX) تجزیه و تحلیل شدند. تست های آماری مطالعه با نرم افزار گراف پد (تعداد تکرار=3 و (p < 0.05 و انذازه گیری سایز نانوذره با نرم افزار imageJ انجام شد.
یافته‌ها: ویژگی‌های طیفی با استفاده از جذب فرابنفش و طیف‌های فلورسانس مورد بررسی قرار گرفتند. تجزیه و تحلیل طیف‌سنجی FTIR، اندازه و پتانسیل زتا، سنتز و اصلاح DI-dot را تأیید کرد. قابلیت دید فرابنفش و شدت فلورسانس DI-dot خواص نوری عالی را تحت تابش 360 نانومتر نشان داد. قطر متوسط DI-dots بین 6 تا 10 نانومتر بود. نتایج EDAX تعیین کردند که بخش‌های DNA در ساختار ثانویه DI-dot که توسط ایمیدازول اصلاح شده بود، حفظ شده‌اند. تجزیه و تحلیل FTIR بیشتر پیوندهای NH و C-N را شناسایی کرد که باعث افزایش بازدهی فلورسانس شدند. DI-dot پیک‌های فلورسانس مشخصی در محدوده 400 تا 500 نانومتر داشت که حداکثر جذب در 260 نانومتر بود. آزمون سمیت سلولی تأیید کرد که میزان بقای بالای سلول‌های MDA-MB-231 حدود 88٪ است. علاوه بر این، DI-dot خواص فلورسانس برتر و پایداری قابل توجهی در شرایط مختلف، از جمله تابش طولانی مدت UV، محلول‌های pH مختلف و غلظت‌های یونی بالا نشان داد. در نهایت، DI-dots به دلیل خواص فلورسانس و سازگاری زیستی بالا می‌توانند برای تصویربرداری مورد استفاده قرار گیرند.
نتیجه‌گیری: نقاط DI-Dot سنتز شده با روش هیدروترمال به دلیل ویژگی‌های فلورسانس بهبود‌یافته و زیست‌سازگاری بالا می‌توانند برای تصویربرداری فلورسانس سلول‌های سرطان پستان MDA-MB-231 مورد استفاده قرار گیرند.
نوع مطالعه: پژوهشي |
موضوع مقاله:
تشخیص، درمان، بازتوانی
دریافت: 1403/7/22 | پذیرش: 1403/12/15 | انتشار: 1404/4/10
دریافت: 1403/7/22 | پذیرش: 1403/12/15 | انتشار: 1404/4/10
فهرست منابع
1. Sung H, Ferlay J, Siegel RL, Laversanne M, Soerjomataram I, Jemal A, et al. Global cancer statistics 2020: GLOBOCAN estimates of incidence and mortality worldwide for 36 cancers in 185 countries. CA Cancer J Clin. 2021;71(3):209-49. [DOI:10.3322/caac.21660] [PMID]
2. Agarwal H, Bynum RC, Saleh N, Harris D, MacCuaig WM, Kim V, et al. Theranostic nanoparticles for detection and treatment of pancreatic cancer. Wiley Interdiscip Rev Nanomedicine Nanobiotechnology. 2024;16(4):e1983. [DOI:10.1002/wnan.1983] [PMID] []
3. Altinbasak I, Alp Y, Sanyal R, Sanyal A. Theranostic nanogels: multifunctional agents for simultaneous therapeutic delivery and diagnostic imaging. Nanoscale. 2024; [DOI:10.1039/D4NR01423E] [PMID]
4. Wan X, Zhang Y, Wan Y, Xiong M, Xie A, Liang Y, et al. A Multifunctional Biomimetic Nanoplatform for Dual Tumor Targeting-Assisted Multimodal Therapy of Colon Cancer. ACS Nano. 2024; [DOI:10.1021/acsnano.4c05773] [PMID]
5. Liu G, Tian X, Shen R, Li C, Wang Z, Sha X, et al. Double metal nanoparticles loaded and NIR/pH dual responsive drug nanocrystals inhibit cancer stem cells in a multi-modal manner. Appl Mater Today. 2024;39:102272. [DOI:10.1016/j.apmt.2024.102272]
6. Zhu P, Liu Y, Tang Y, Zhu S, Liu X, Yin L, et al. Bi-doped carbon quantum dots functionalized liposomes with fluorescence visualization imaging for tumor diagnosis and treatment. Chinese Chem Lett. 2024;35(4):108689. [DOI:10.1016/j.cclet.2023.108689]
7. Yin Q, Gao X, Zhang H, Zhang Z, Yu X, He J, et al. Fe3O4-Cy5. 5-trastuzumab magnetic nanoparticles for magnetic resonance/near-infrared imaging targeting HER2 in breast cancer. Biomed Mater. 2024;19(3):35034. [DOI:10.1088/1748-605X/ad3f61] [PMID]
8. Son T, Kim M, Choi M, Nam SH, Yoo A, Lee H, et al. Advancing fluorescence imaging: enhanced control of cyanine dye-doped silica nanoparticles. J Nanobiotechnology. 2024;22(1):347. [DOI:10.1186/s12951-024-02638-7] [PMID] []
9. Puvvada N, Shaik MAS, Samanta D, Shaw M, Mondal I, Basu R, et al. Biocompatible fluorescent carbon nanoparticles as nanocarriers for targeted delivery of tamoxifen for regression of Breast carcinoma. Spectrochim Acta Part A Mol Biomol Spectrosc. 2024;321:124721. [DOI:10.1016/j.saa.2024.124721] [PMID]
10. Wang Z, Liao H, Wu H, Wang B, Zhao H, Tan M. Fluorescent carbon dots from beer for breast cancer cell imaging and drug delivery. Anal Methods. 2015;7(20):8911-7. [DOI:10.1039/C5AY01978H]
11. Hui S. Carbon dots (CDs): basics, recent potential biomedical applications, challenges, and future perspectives. J Nanoparticle Res. 2023;25(4):68. [DOI:10.1007/s11051-023-05701-w]
12. Yan X, Zhao H, Zhang K, Zhang Z, Chen Y, Feng L. Chiral Carbon Dots: Synthesis and Applications in Circularly Polarized Luminescence, Biosensing and Biology. Chempluschem. 2023;88(1):e202200428. [DOI:10.1002/cplu.202200428] [PMID]
13. Shinde VR, Khatun S, Thanekar AM, Hak A, Rengan AK. Lipid-coated red fluorescent carbon dots for imaging and synergistic phototherapy in breast cancer. Photodiagnosis Photodyn Ther. 2023;41:103314. [DOI:10.1016/j.pdpdt.2023.103314] [PMID]
14. Mohammed J, Desu PK, Namratha JR, Rao GK. Applications of carbon dots (CDs) in drug delivery. Adv Pharmacol Pharm. 2023;11(1):36-45. [DOI:10.13189/app.2023.110104]
15. Xiong W, Meng XF, Zhang C. Inflammasome activation in podocytes: a new mechanism of glomerular diseases. Inflamm Res. 2020;69(8):731-43. [DOI:10.1007/s00011-020-01354-w] [PMID]
16. Zhao X, Wang H, Feng Y, Li H, Liu Q, Chen X. Self-propelled quantum dots-based spherical nucleic amplifier for ratiometric imaging of intracellular microRNAs. Sensors Actuators B Chem. 2023;374:132802. [DOI:10.1016/j.snb.2022.132802]
17. Zu F, Yan F, Bai Z, Xu J, Wang Y, Huang Y, et al. The quenching of the fluorescence of carbon dots: A review on mechanisms and applications. Microchim Acta. 2017;184(7):1899-914. [DOI:10.1007/s00604-017-2318-9]
18. Rania RSP, Venkatesha T, Satyanarayanb ND, Nippub BN. Current Chemistry Letters. 2023;
19. Soni A, Palia P, Sharma P. Synthesis, Characterization of various Imidazole-1, 3, 4-Oxadiazole Derivative. J Pharma Drug Regul Aff (e-ISSN 2582-3043). 2022;1-15.
20. Wang J, Ding X, Lan Z, Liu G, Hou S, Hou S. Imidazole Compounds: Synthesis, Characterization and Application in Optical Analysis. Crit Rev Anal Chem. 2021;1-26. [DOI:10.1080/10408347.2021.2023459] [PMID]
21. Siwach A, Verma PK. Synthesis and therapeutic potential of imidazole containing compounds. BMC Chem. 2021;15(1):12. [DOI:10.1186/s13065-020-00730-1] [PMID] []
22. Zhang BT, Liu H, Liu Y, Teng Y. Application trends of nanofibers in analytical chemistry. TrAC Trends Anal Chem. 2020;131:115992. [DOI:10.1016/j.trac.2020.115992]
23. Hashemi F, Heidari F, Mohajeri N, Mahmoodzadeh F, Zarghami N. Fluorescence Intensity Enhancement of Green Carbon Dots: Synthesis, Characterization and Cell Imaging. Photochem Photobiol. 2020;96(5):1032-40. [DOI:10.1111/php.13261] [PMID]
24. Whitfield CJ, Zhang M, Winterwerber P, Wu Y, Ng DYW, Weil T. Functional DNA-polymer conjugates. Chem Rev. 2021;121(18):11030-84. [DOI:10.1021/acs.chemrev.0c01074] [PMID] []
25. Cheung YW, Röthlisberger P, Mechaly AE, Weber P, Levi-Acobas F, Lo Y, et al. Evolution of abiotic cubane chemistries in a nucleic acid aptamer allows selective recognition of a malaria biomarker. Proc Natl Acad Sci. 2020;117(29):16790-8. [DOI:10.1073/pnas.2003267117] [PMID] []
26. Imani M, Mohajeri N, Rastegar M, Zarghami N. Synthesis and characterization of N-rich fluorescent bio-dots as a reporter in the design of dual-labeled FRET probe for TaqMan PCR: A feasibility study. Biotechnol Appl Biochem. 2022;(April):1-14. [DOI:10.1002/bab.2387] [PMID]
27. Hassan A, Macedo LJA, Souza JCP De, Lima FCDA, Crespi FN. OPEN A combined Far-FTIR , FTIR Spectromicroscopy , and DFT Study of the Effect of DNA Binding on the [ 4Fe4S ] Cluster Site in EndoIII. 2020;1-12. [DOI:10.1038/s41598-020-58531-4] [PMID] []
28. Hashemi F, Mohajeri N, Radnia F, Zarghami N. Design of an efficient fluorescent nanoplatform carrier for hydrophobic drugs along with green carbon dot: Possible application in cancer image-guided drug therapy. Photodiagnosis Photodyn Ther. 2022;37:102738. [DOI:10.1016/j.pdpdt.2022.102738] [PMID]
29. Radnia F, Mohajeri N, Hashemi F, Imani M, Zarghami N. Design and development of folate-chitosan/CD nanogel: An efficient fluorescent platform for Cancer-specific delivery of AntimiR-21. React Funct Polym. 2021;160(August 2020):104814. [DOI:10.1016/j.reactfunctpolym.2021.104814]
30. Mohajeri N, Mostafavi E, Zarghami N. The feasibility and usability of DNA-dot bioconjugation to antibody for targeted in vitro cancer cell fluorescence imaging. Vol. 209, Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology. Elsevier B.V; 2020. 111944 p. [DOI:10.1016/j.jphotobiol.2020.111944] [PMID]
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
