بررسي حركت الكتروفورزي DNA در ريزحفرات نرم pH-Regulated

كارشناسي ارشد

يكي از مهم‌ترين چالش‌هاي موجود در روند توالي‌يابي DNA با استفاده از نانوحفرات، كنترل سرعت حركت DNA است. براي رفع اين چالش، راهكارهاي زيادي مورد استفاده قرار مي‌گيرند كه پوشاندن ديواره‌هاي داخلي نانوحفره با لايه‌اي از پلي‌الكتروليت، يعني استفاده از نانوحفرات نرم يكي از اين راهكارها است. در اين پژوهش، سرعت حركت DNA در داخل نانوحفره‌اي كه ديواره آن با يك لايه پلي‌الكتروليت با بار الكتريكي وابسته به pH پوشيده شده، از نظر تئوري مورد بررسي قرار گرفته است. فرض شده است كه پلي‌الكتروليت از گروه‌هاي عاملي اسيدي (اسيد سيتريك) يا بازي (ايميدازول) تشكيل شده باشند. در نهايت مشاهده شد كه در حالت اسيدي، جريان الكترواسمز ناشي از بار پلي‌الكتروليت در خلاف جهت الكتروفورز DNA بوده و حداكثر تا مقدار 4/0 متر بر ثانيه از سرعت حركت DNA در اين جهت مي‌كاهد. اما در حالت بازي الكترواسمز و الكتروفورز هم‌جهت هستند و حضور لايه پلي‌الكتروليت به افزايش سرعت حركت DNA منجر مي‌شود. به نظر مي‌رسد كه با تنظيم مقدار pH و استفاده از پلي‌الكتروليت‌هايي كه حاوي گروه‌هاي عاملي اسيدي يا بازي هستند، مي‌توان سرعت حركت DNA را تغيير داده و به ميزان مطلوب رساند. مشخص شد كه در pH هاي بين 5 تا 3/6 براي هر دو حالتي كه پلي‌الكتروليت حاوي گروه‌هاي عاملي اسيدي يا بازي است، افزايش pH منجر به كاهش سرعت حركت DNA مي‌شود. اما در حالت اسيدي، افزايش بيش‌تر pH (pH هاي بين 3/6 تا 8/6) تغيير جهت حركت DNA را در پي دارد. در نهايت، انجام فرآيند در محدوده خاصي از pH (نزديك به محدوده 3/6 تا 8/6)، و pH هاي زياد، به ترتيب براي حالت‌هايي با پلي‌الكتروليت اسيدي و بازي توصيه مي‌شود. همچنين اثر جدايش يوني مورد بررسي قرار گرفته است كه نتايج در اين مورد نشان دادند كه اثر جدايش يوني منجر به افزايش جريان الكترواسمزي شده و به ترتيب در حالت‌هاي اسيدي و بازي، تا 04/0 متر بر ثانيه كاهش و افزايش سرعت حركت DNA در جهت جريان الكتروفوزر را در پي دارد.

195058

دانشگاه علم و صنعت ايران

فرايندهاي جداسازي

دكتر سيد نظام الدين اشرفي زاده