1ـ1ـ3 مشخصات بیومارکرهای خوب… 4
1ـ2 اسید آمینه. 4
1ـ2ـ1 انواع اسید آمینه. 4
1ـ2ـ1ـ1 بر مبنای گروه جانبی ® 4
1-2-1-1-1 منو اسیدهای آمینه. 5
1-2-1-1-2 اسید آمینه‌های الکل‌دار. 5
1-2-1-1-3 اسید آمینه‌های گوگرددار. 5
1-2-1-1-4 دی اسیدهای منو آمینه. 5
1-2-1-1-5 اسیدهای آمینه آمیدی.. 5
1-2-1-1-6 اسیدهای آمینه دی آمین.. 5
1-2-1-1-7 اسیدهای آمینه حلقوی.. 6
1ـ2ـ1ـ2 بر مبنای حلالیت… 7
1ـ2ـ1ـ3 بر مبنای تغذیه. 8
1ـ3 متابولیسم اسید آمینه. 8
1ـ3ـ1 برداشت گروه آمین.. 8
1ـ3ـ2 تخریب اسکلت کربنی آمینواسیدها 9
1-3-3 انتقال گروه آمین.. 10
1-4 گلایسین.. 10
1-4-1 مکانیسم کلی تولید گلایسین.. 10
فصل دوم: ویژگی و اهمیت پلیمرهای قالب مولکولی.. 12
2ـ1 پلیمرهای قالب مولکول(MIPs) 13
2ـ1ـ1 عوامل سازنده پلیمر قالب مولکولی.. 14
2-1-1-1 مولکول هدف (قالب) 14
2ـ1ـ1ـ2 مونومر عاملی.. 15
2-1-1-2-1 مونومرهای رایج در تهیه پلیمر‌های قالب مولکولی.. 16
2-1-1-3 عامل اتصالات عرضی.. 16
2ـ1ـ1ـ4 آغازگر. 17
2ـ1ـ1ـ5 حلال. 18
2ـ2 انواع پلیمرهای قالب مولکولی.. 19
2-2-1 پلیمرهای قالب مولکولی غیر کووالانسی.. 19
2-2-2 پلیمرهای قالب مولکولی کووالانسی.. 20
2-2-3 پلیمرهای قالب مولکولی نیمه کووالانسی.. 21
2-3 روش‌های تهیه‌ی پلیمرهای قالب مولکولی.. 21
2-3-1 پلیمریزاسیون توده‌ای.. 22
2-3-2 پلیمریزاسیون با تورم سازی چند مرحله‌ای.. 23
2-3-3 پلیمریزاسیون امولسیونی.. 23
2-3-4 پلیمریزاسیون رسوبی.. 23
2-3-5 پلیمریزاسیون بین سطحی.. 23
2ـ3ـ6 پلیمریزاسیون تراکمی.. 23
2ـ4 مزایای پلیمرهای قالب مولکولی.. 24
2ـ5 کاربرد پلیمر‌های قالب مولکولی.. 24
2ـ5ـ1 کاربرد پلیمرهای قالب مولکولی در حسگرها 24
2ـ5ـ2 کاربرد پلیمرهای قالب مولکولی در غشاء. 24
2ـ5ـ4 کاربرد پلیمرهای قالب مولکولی در کروماتوگرافی.. 25
فصل سوم: استخراج فاز جامد (Solid Phase Extraction) 26
3-1 استخراج.. 27
3-1-1 استخراج جامد _مایع. 27
3-1-2 استخراج مایع – مایع. 27
3-1-3 استخراج مایع_ جامد. 28
3-2 کروماتوگرافی.. 28
3ـ2ـ1 روش‌های کروماتوگرافی.. 28
3ـ2ـ2 انواع کروماتوگرافی.. 28
3ـ2ـ2ـ1 کروماتوگرافی مایع –مایع. 28
3ـ2ـ2ـ2 کروماتوگرافی گاز- مایع. 28
3-2-2-3 کروماتوگرافی مایع_جامد. 28
3-2-2-4 کروماتوگرافی گاز –جامد. 29
3-3 طبقه بندی روش‌های استخراج بر اساس میزان جداسازی.. 29
3-3-1 روش‌های استخراجی غیر کامل.. 29
3-3-2 روش‌های استخراجی کامل.. 29
3-4 استخراج با حلال. 29
3-5 استخراج با فاز جامد. 30
3-5-1 دلایل جایگزینی استخراج فاز جامد با استخراج مایع- مایع. 30
3-5-2 استخراج با جاذب… 30
3ـ5ـ2ـ1 استخراج با فاز جامد(Solid Phase Extraction) 31
3ـ5ـ2ـ1ـ1 آماده سازی یا فعال سازی ماده جاذب… 31
3ـ5ـ2ـ1ـ2 عبور نمونه از روی جاذب… 31
3ـ5ـ2ـ1ـ3 شستشوی جاذب… 31
3ـ5ـ2ـ1ـ4 جداسازی آنالیت مورد نظر از جاذب با یک حلال مناسب… 31
3-5-3 مزایای روش استخراج با فاز جامد. 31
3-5-4 کاربردهای استخراج با فاز جامد. 31
3-5-5 عوامل موثر بر استخراج با فاز جامد. 32
3-5-6 انواع فازهای جامد. 32
3-5-6-1 کربن (گرافیت) 32
3-5-6-2 جاذب پلیمری.. 32
3-5-6-3 سیلیکاژل. 32
فصل چهارم: سنتز نانو ذرات سیلیکا با بهره گرفتن از روش سل_ژل(Sol Gel Method) 33
4ـ1 روش سل_ژل. 34

4ـ1ـ1 تاریخچه روش سل_ژل. 34

4-1-2 مزایای روش سل_ژل. 34
4-1-3 کاربرد‌های روش سل_ژل. 34
4-1-4 مقایسه روش سل_ژل با دیگر روش ها 35
4-1-5 آئروژل. 35
4-2 مراحل روش سل-ژل. 35
4-2-1 تهیه‌ی محلول همگن.. 35
4-2-2 تشکیل سل.. 36
4ـ2ـ3 تشکیل ژل. 37
4-3 واکنش‌های شیمیایی درگیر در فرایند سل-ژل به اختصار. 39
4ـ4 روش سل_ژل در یک نگاه 40
4-5 روش‌های تولید نانو ذرات… 40
فصل پنجم: مطالعات تجربی.. 41
5-1 مواد مصرفی.. 42
5-2 دستگاه‌ها 42
5ـ3 تهیه پلیمر قالب مولکولی.. 42
5ـ3ـ1 انتخاب عوامل.. 42
5ـ3ـ1ـ1 مولکول هدف… 42
5ـ3ـ1ـ2 مونومر عاملی.. 42
5ـ3ـ1ـ3 عامل اتصال دهنده عرضی.. 43
5-3-1-4 حلال مناسب… 43
5-3-1-5 آغازگر. 43
5-4 طراحی آزمایش و پلیمریزاسیون. 44
5-4-1 سنتز نانو ذرات سیلیکا 44
5-4-2 سنتز نانو ذرات سیلیکا – سیلان A (MPTS) 44
5-4-3 روش سنتز پلیمر قالب مولکولی.. 44
5-4-4 شناسایی گلایسین.. 45
5-5 بهینه سازی شرایط جذب گلایسین به کمک پلیمر قالب مولکولی.. 45
5-5-1 مشخص کردن بیشترین طول موج جذب… 45
5-5-2 بررسی اثر زمان بر جذب پلیمر. 46
5-5-3 اثر pH بر جذب پلیمر. 47
5ـ5ـ4 اثر غلظت گلایسین در مقایسه با MIP وNIP. 47
5-5-5 بررسی تغیرات درصد استخراج گلایسین در حضور اسید آمینه‌های دیگر. 48
5-5-5-1 مقدار درصد جذب غیر انتخابی پلیمر نسبت به اسید آمینه‌های دیگر. 48
5-5-5-2 درصد استخراج گلایسین در حضور اسید آمینه‌های دیگر. 48
5-5-6 بررسی نوع محلول شویش پلیمر. 49
5-5-7 میزان جذب گلایسین از ادرار توسط پلیمر قالب مولکولی.. 49
فصل ششم: بحث و نتیجه گیری.. 51
6ـ1 سنتز پلیمر قالب مولکولی وپلیمرشاهد. 52
6-1-2 طیف‌های FT-IR از پلیمرهای MIP وNIP. 54
6ـ4 مقایسه طیف NIP،MIP. 56
6ـ2 بهینه‌سازی شرایط جذب گلایسین توسط پلیمر. 57
6ـ2ـ1 اثر زمان بر جذب گلایسین.. 57
6-2-2 اثر pH محلول بر جذب پلیمر. 57
6-2-3 اثر غلظت گلایسین بر درصد استخراجNIP،MIP. 58
6-2-4 بررسی تغییرات درصد استخراج گلایسین در حضور اسیدآمینه‌های دیگر. 59
6-2-4-1 درصد استخراج غیر انتخابی پلیمرنسبت به اسیدامینه‌های دیگر. 59
6-2-4-2 درصد استخراج گلایسین در حضور اسیدامینه‌های دیگر. 59
6-2-4 بررسی نوع محلول شویش پلیمر. 60
6-2-5 میزان جذب گلایسین از ادرار توسط پلیمر قالب مولکول. 61
خلاصه. 62
پیوست… 63
منابع. 66
چکیده
در این تحقیق تهیه و ساخت پلیمر قالب مولکولی گلایسین بر روی نانو ذرات سیلیکا برای جداسازی و آنالیز گلایسین در یک ماتریکس پیچیده مورد بررسی قرار گرفت .برای ایجاد پلیمریزاسیون سطحی بر سطح نانو ذرات سیلیکا، باند دو گانه اولیه در سطح نانو ذرات سیلیکا ایجاد گردید. پس از آن مولکول هدف گلایسین درون لایه ی پوشیده شده پلیمر از طریق اندرکنش با مونومرهای عاملی قالب گیری شد. با برنامه ریزی دمایی شکل گیری منظم پلیمر قالب مولکولی گلایسین ، با ضخامت قابل کنترل حاصل گردید. بعد از حذف مولکول هدف ، محل های شناسایی گلایسین در لایه های پلیمری در دسترس قرار گرفت. به عنوان یک نتیجه ، بیشترین ظرفیت جذب با بهره گرفتن از نسبت مطلوب بدست آمد. همچنین شواهد نشان می دهد که پلیمر قالب مولکولی گلایسین، بر روی نانو ذرات در مقایسه با نانو ذرات پلیمر قالب گیری نشده دارای بالاترین گزینش پذیری و میل به گلایسین می باشد. علاوه بر این از این نانو ذرات پلیمری برای استخراج فاز جامد گلایسین و سپس اندازه گیری آن به روش اسپکتروفتومتری UV-Visبا 81.9 درصد بود که در یک نمونه ادارار استفاده گردید. این نتایج نشان می دهد امکان بالاترین گزینش پذیری در جداسازی گلایسین از نمونه ادرار با بهره گرفتن از پلیمر قالب مولکولی اصلاح شده در سطح نانو ذرات سیلیکا حاصل می گردد.
کلمات کلیدی: پلیمر قالب مولکولی، بیومارکر گلایسین، استخراج مولکول هدف.
1ـ1 بیومارکرها (شاخص زیستی)
بیومارکرها در اصطلاح، مجموعه‌ای از تغییرات فیزیولوژیک در سطوح سلولی و مولکولی است که خارج از محدوده طبیعی سلول، بافت، اندام و یا زیر مجموعه‌های آنها مانند اندامک‌های سلولی، پروتئین‌ها و یا ساختارهای ژنتیکی رخ می‌دهد. این مجموعه تغییرات فیزیولوژیک و گاه پاتولوژیک می‌تواند مشتمل بر تغییر مواد طبیعی و تشکیل مواد جدید غیر طبیعی در محدوده بافت یا اندام مورد نظر در موجود زنده و یا واکنش یا مجموعه‌ای از واکنش‌های تغییر یافته باشد. هم اکنون از تحقیق در مورد بیومارکرها به منظور کارهای عمده برای تشخیص مواجهه با عوامل بیماری‌زا، تشخیص روند آسیب‌زایی و یا تشخیص استعداد ابتلا به بیماری‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. مهمترین بیومارکرها آنهایی هستند که با شروع بیماری ظاهر می‌شوند و با اتمام بیماری از بین می‌روند.
بیومارکرهایی که برای تحقیق درباره بروز بیماری به کار می‌روند بسیار متنوع اند و از میان آنها می‌توان به وجود میکروارگانیسمهای بیماری زا، تغییر مشخصات بافت شناختی و سلولی، وقوع جهش‌هایی در ژنهای خاص یا کروموزومها، بیان رونوشت از ژن‌هایی که درحالت عادی خاموش هستند یا بیان پروتئین‌های مربوطه، بروزتغییرات پس از ترجمه جدید روی پروتئین‌ها و یا تغییر در میزان بیان پروتئین‌ها اشاره کرد.
پروتئین‌ها به دلایل مختلف بیومارکرهای بسیارخوبی محسوب می‌شوند. با بررسی پروتئین‌ها می‌توان مستقیماً عوامل مؤثر در بیماری را مورد مطالعه قرار داد. از سوی دیگر، تنها با مطالعه پروتئین‌هاست که می‌توان تغییرات پس از ترجمه را (که در بسیاری از موارد در تعیین عملکرد پروتئین نقشی تعیین کننده دارد) مورد بررسی قرار داد. در صورتی که با بهره گرفتن از بیومارکرهای mRNΑ یا DNΑ نمی‌توان چنین کاری انجام داد. علاوه بر این، بیومارکرهای پروتئینی را می‌توان در مایعات بدن مانند ادرار، سرم خون، مایع مغزی نخاعی، مایعات مفصلی، مایعات لنفی و ترشحات چشم اندازه‌گیری نمود. این ویژگی از اهمیت زیادی برخوردار است، زیرا نمونه گیری از مایعات بدن در مقایسه با بافتهای غیرمایع کاری بسیار کم هزینه تر و کم خطرتر است و نیاز به جراحی و سایر روش‌های تهاجمی را نیز در بسیاری از موارد از بین می‌برد. همچنین بیمار دچار درد و مشکلات کمتری می‌شود. امروزه جهت پیش تشخیص وضعیت پیشرفت انواع سرطان توجه ویژه‌ای به بیومارکرها می‌شود.
استفاده از بیومارکرها در بررسی مکانیسم بیماری، شناسایی زودرس بیماری و به اجرا درآوردن برنامه‌های پیشگیری از بیماری (خصوصاً در مواردی که روش‌های کلینیکی رایج ناکارآمد بوده و یا اصلاًروش‌های تشخیص به موقع کلینیکی وجود ندارد)، پیگیری مراحل پیشرفت بیماری، و در تفکیک و تشخیص بیماری‌های مشابه از یکدیگر مورد توجه زیادی قرار گرفته است. با این وجود، در موارد فراوانی امکان استفاده ازاطلاعاتی که منجر به بکارگیری یک بیومارکر معتبر شود وجود ندارد، و یا اینکه بیومارکر به صورت کارآمد نمی‌تواند وقوع بیماری را قاطعانه تأیید کند. در حال حاضر تعداد بیومارکرهای معتبر در زمینه‌های مهم پزشکی و بالینی هنوز نسبتاً کم است. با ساختن منابع اطلاعاتی بیومارکر قابل اعتماد و جمع آوری اطلاعات حاصل از پروژه‌های ژنوم و داده‌های حاصل از آنالیزهایی نظیر پروتئومیکس و متابولومیک اطلاعات مناسبی در خصوص علت شناسی بیماری ها، پیشگیری و بررسی احتمال بروز آنها فراهم شده که سهم بسزایی در کاهش هزینه‌های درمانی و مرگ و میر خواهد داشت. با فراهم آمدن امکان جایگزینی بیومارکرها به جای علائم دیگر بیماری‌ها (که معمولاً در مراحل پیشرفته بیماری بروز می‌یابند) آینده‌ای نویدبخش برای استفاده از بیومارکرها مورد انتظار است که می‌تواند سیاستهای بهداشتی را تحت تأثیر قرار دهد. امروزه یافتن بیومارکرهای جایگزین برای آن دسته از بیماری‌ها که تاکنون درمان موفقی برای آنها یافت نشده، در زمره اهداف مورد توجه صنایع دارویی قرار گرفته است. اگر بتوان پروتئینی را در خون یافت که حضور یا ا فزایش غلظت آن نشانه‌ای از پیشروی بیماری باشد می‌توان تحقیقات کلینیکی را در این بیماری هرچه بهتر هدایت نمود. تحقیقات کلینیکی معمولاً آنقدر هزینه بر هستند که تنها تکنولوژی هایی، ریسک آنها را می‌پذیرند که ارزش اقتصادی آنها بسیار قابل توجه باشد. بنابراین تعجبی نخواهد داشت که پروتئومیکس دارویی، عمده توجه خود را معطوف توسعه تکنولوژی بیومارکرهای جایگزین بنماید. ولی فراتر از این، کوتاه کردن زمان لازم برای آزمایش این بیماری‌ها و در نتیجه قادر بودن به انجام تعداد بیشتری از آنها، گام مهمی در رسیدن به هدف توسعه و بهبود زندگی انسان خواهد بود. بیومارکرها می‌توانند پیشرفت بیماری یا تاثیرات درمانی را مشخص کنند. پزشکان آزمایشات زیادی انجام می‌دهند که سرطان را تشخیص دهند و تعیین کنند که چه میزان گسترش یافته است. هم چنین برخی تست‌ها ممکن است تعیین کند که چه درمانی موثر است. در مورد بیش‌ترسرطان‌ها نمونه برداری قطعی‌ترین راه تشخیص سرطان است. اگر نمونه برداری امکان پذیر نباشد پزشک ممکن است آزمایشات دیگری پیشنهاد دهد که به تشخیص کمک کند. اما این حالت در سرطان پروستات کم اتفاق می‌افتد.
غده پروستات غده‌‌ای است که تنها در مردان یافت می‌شود. این غده در زیر مثانه قرار دارد. سرطان پروستات نوعی بیماری است که در آن سلول‌های بدخیم از بافت‌های پروستات نشات می‌گیرد و به طور نامنظم و فزاینده‌ای تکثیر و منجر به افزایش حجم در هر یک از اجزای سلولی غده پروستات می‌شود.
سرطان پروستات دومین سرطان شایع بعد از سرطان ریه در میان مردان است. اطلاعات آماری و علائم بالینی میزان مرگ و میر ناشی از سرطان پروستات مبین وجود سه طیف گسترده از روند رشد این بیماری است. سرطان پروستات می‌تواند دارای رشد آهسته و گذشت زمانی طولانی تا بروز علائم بالینی باشد. در مواردی دیگر تومور به سرعت رشد کرده و تهاجم تومور به بافت‌های دیگر امکان‌پذیرمی‌شود. در چنین مواردی مدت فاصله زمانی بین شروع بیماری و گسترش دامنه آن بسیار کوتاه است. مابین این دو طیف رشد، تومورهایی وجود دارند که سرعت روند رشد آن‌ ها در حد متوسطی است.
تومورهای سرطانی آنتی‌ ژن‌های مشخصی را تولید می‌کنند که ممکن است از طریق آزمایش خون کشف شوند. آنتی ‌ژنی که به طور کامل توسط غده پروستات تولید می‌شود، آنتی ‌ژن اختصاصی پروستاتPSA[1]است. تشخیص سریع سرطان پروستات با اندازه‌گیری آنتی‌ ژن اختصاصی پروستات از آزمایش‌های غربال‌گری این بیماری است. در بیمارانی که مبتلا به سرطان پروستات هستند، مقدار این آنتی ژن در سطح بالاتری است. البته تنها سطح PSA در آزمایش خون فرد نمایانگر ابتلا به سرطان پروستات نیست. در برخی از موارد عفونت و یا «بزرگی خوش‌خیم» حجم غده پروستات می‌تواند سبب افزایش میزان PSA در خون شود. از این رو، ترکیب معاینه مقعد توأم با آزمایش تعیین سطح PSA از طریق خون روش دقیق‌تری برای تشخیص سرطان پروستات است.
1ـ1ـ1 تاریخچه بیومارکرها
۱ـ اولین تست آزمایشگاهی جهت بررسی وجود پروتیئن درادرار به عنوان بیومارکرسرطان در سال 1847انجام شد.
2-اندازه‌گیری آنزیم ترانس آمیناز در سال 1954 به عنوان بیومارکر انفراکتوس میوکارد.
3-در سال 1960 برای اولین بار واژه بیومارکر در مقالات استفاده شد که ناهنجاری‌ها و بی‌نظمی‌های متابولیسم وبیوشیمیایی بیماری‌ها را تشریح می‌کرد.
4-در سال 1970 اولین بیومارکر سرطان تحت عنوان آنتی ژن اولیه سرطان معرفی شد.
1ـ1ـ2 انواع بیومارکرها
بیومارکرها بر اساس مبانی مختلف طبقه بندی می‌شوند. بهترین روش مبتنی بر ساختار ومکانیسم ایجاد آن می‌باشد. این طبقه‌بندی شامل:
۱ـ متابولیتها
۲ـ کربوهیدراتها
۳ـ استرئیدها
۴ـ لیپیدها