مشخصات پژوهش

عنوان	توسعه روشی مبتنی بر فناوری نانو برای تشخیص COVID-19
نوع پژوهش	کسب مقام در جشنواره
کلیدواژه‌ها	COVID-19، نوکلئیک اسید های کروی، رنگ سنجی، نانوذرات طلا، فعالیت '5-اگزونوکلئاز
چکیده	فراگیری COVID-19 در طی اولین موج غافلگیر کننده جهانی خود نشان داد که کنترل همه گیری بیماری های عفونی به تشخیص سریع، دردسترس و در مقیاس گسترده آن بیماری وابسته است. به دلیل کمبود برخی منابع و زیرساخت ها به خصوص در مناطق محروم و همزمانی تقاضای بالا برای تشخیص وسیع و مداوم موارد مشکوک به عفونت، روش real-time RT-PCR (واکنش زنجیره ای پلیمراز کمی یا RT-qPCR) که به عنوان استاندارد طلایی شناخته می شود را با چالش های جدی رو به رو کرده است. در این طرح یک دسته جدید از نانوذرات طلا با نام نوکلئیک اسید های کروی-سنجاق سری (Hairpin-Spherical Nucleic Acids یا H-SNAs) معرفی شده است که بدون نیاز به ابزارهای پیچیده و گرانقیمت قادر به ارایه یک تشخیص انتخابی و حساس "با چشم غیر مسلح" بیماری COVID-19 باشد. قبلا از توالی های پالیندرومیک برای القا مونتاژ تک جزئی ( single-component assembly ) بین نانوذرات استفاده شده است. در حضور توالی مکمل ساقه (رشته ردیاب یا فعال کننده) ساختار حلقه-ساقه باز می گردد که باعث فعال شدن مونتاژ تک جزئی بین ذرات و به دنبال آن تغییر رنگ قرمز به آبی می شود. از این تغییر رنگ ساده به عنوان یک پاسخ رنگ سنجی بسیار ساده برای تشخیص حضور توالی ردیاب استفاده می گردد. این دسته از نانوذرات می توانند از طریق فعالیت 5'-اگزونوکلئاز مربوط به آنزیم DNA پلیمراز (5’-exonuclease activity of DNA (polymerase با روش PCR معمولی (conventional PCR) ادغام شده و آن را به یک روش تشخیصی کارآمد و سریع تبدیل نماید. در واقع فعالیت 5'-اگزونوکلئاز اساس بیولوژیکی روش real-time RT-PCR می باشد که در اینجا برای اولین بار در روش PCR معمولی (که تنها به یک ترموسایکلر ساده نیاز دارد) استفاده شده است. رشته ردیاب یا همان توالی فعال کننده، می تواند همانند رشته ردیاب TaqMan (که در روش real-time RT-PCR استفاده می شود) طی فرآیند تقویت (amplification process) رشته الگو (که همان ژنوم SARS-CoV-2 می باشد)، متلاشی گردد. با افزودن محلول H-SNAs به محصول نهایی PCR، دو نوع سیگنال رنگ سنجی می تواند ایجاد گردد: 1- تغییر رنگ قرمز به آبی که مربوط به نمونه منفی می باشد و 2- عدم تغییر رنگ محلول (یعنی قرمز باقی ماندن محلول) که مربوط به نمونه مثبت می باشد.
پژوهشگران	عباس کرمی (نفر اول)، معصومه حسنی موسوی (نفر دوم)