طراحی و ساخت بیوسنسور DNAzyme شبه پراکسیدازی با کارایی کاتالیتیکی بالا

DNAzymeهای شبه پراکسیدازی که کمپلکس های تشکیل شده از hemin و برخی از ساختارهای چهار رشته ای هستند، در زمینه هایی مانند تولید بیوسنسورهای زیستی و کیت های تشخیصی با تکیه بر تکنولوژی نانو کاربرد دارند. فعالیت پراکسیدازی این DNAzymeها در حضور سوبسترای H2O2 صورت می گیرد که محصول حاصل در مجاورت ABTS (ترکیب mediator در واکنش های زیست پالایی آلاینده ها) ، منجر به تولید رنگ می شود. از طرف دیگر این آنزیم ها در مقابل گرما پایدار بوده و در برابر تخریب های آنزیمی، شیمیایی و بخصوص در مقابل هیدرولازها مقاومت بسیار بالایی را از خود نشان می دهند که این امر موجب استفاده وسیع و مهندسی آنها در راستای تولید بیوسنسور جهت تخریب آلاینده های زیست محیطی شده است. در مطالعه حاضر خصوصیات ساختاری و پایداری این الیگومر در شرایط مختلف و مطالعه برهمکنش آن با Hemin با استفاده از تکنیک های طیف سنجی دورنگ نمایی دورانی و طیف سنجی جذبی مرئی – فرابنفش بررسی شده و فعالیت آنزیمی آن در حضور سوبسترای H2O2 و در مجاورت ABTS مورد مطالعه قرار گرفته است. مطالعات سینتیکی hemin و DNAzyme با اندازه گیری فعالیت پراکسیدازی در طول موج 421 نانومتر صورت گرفته و با رسم منحنی های میکائلیس-منتن و لاینویر-برگ پارامترهای سینتیکی استخراج شدند. نتایج نشان می دهد که Km و Vm فعالیت پراکسیدازی DNAzyme به ترتیب (mM) 161/0 و (µmol/min) 053/0 می باشد و کارایی کاتالیتیک این آنزیم 104 × 8/8 گزارش می شود. این میزان کارایی از سایر DNAzyme ها (حدود 102 × 4/3 گزارش شده) و آنزیم کاتالاز (حدود 102- 103 گزارش شده) بیشتر می باشد. پایداری دمایی و کارایی کاتالیتیکی بالای این آنزیم نسبت به سایر اکسیدازها و آنزیم های مورد استفاده در زیست پالایی و عملکرد مناسب روی ABTS، پتانسیل بالقوه این آنزیم را جهت زیست پالایی آلاینده ها نشان می دهد