fa تأثیر نوع پوشش نانوذرات دی اکسید تیتانیوم در میزان اثرگذاری آن‌ها: برهم‌کنش با DNA سلولی و مولکولی Cellular and molecular مقاله پژوهشی Research Article <strong><span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:16.0pt;">سابقه و هدف:</span></span></strong> <span style="color:black;"><span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">در میان نانوذرات نیمه‌هادی، نانوذرات دی اکسید تیتانیوم (</span></span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:Times New Roman,serif;">NP_S</span></span> <span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:Times New Roman,serif;">TiO₂</span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">) به</span></span></span><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:Times New Roman,serif;">&shy;</span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">طور گسترده در صنایع نانوتکنولوژی و پزشکی مورد استفاده قرار گرفته‌اند. </span></span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:Times New Roman,serif;">NP_S</span></span> <span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:Times New Roman,serif;">TiO₂</span></span></span> <span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">از راه&shy;های مختلف سنتز می‌شوند.</span></span> <span style="color:black;"><span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">هدف از این مطالعه بررسی نقش نوع پوشش مورد استفاده در سنتز </span></span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:Times New Roman,serif;">NP_S</span></span> <span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:Times New Roman,serif;">TiO₂</span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;"> بر ایجاد تغییرهای ساختاری </span></span></span><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:Times New Roman,serif;">DNA</span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;"> است.</span></span></span><br> <strong><span style="color:black;"><span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:16.0pt;">مواد و روش‌ها</span></span></span></strong><span style="color:black;"><span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:16.0pt;">:</span></span></span> <span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">از طیف‌سنجی‌های‌ جذبی ماوراء بنفش (</span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:Times New Roman,serif;">UV</span></span><span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">)، ‌فلورسانس و دورنگ نمایی دورانی (</span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:Times New Roman,serif;">CD</span></span><span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">) به</span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:Times New Roman,serif;">&shy;</span></span><span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">همراه آنالیز پتانسیل زتا جهت بررسی تغییرهای ایجاد شده در ساختار </span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:Times New Roman,serif;">DNA</span></span><span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;"> در هنگام افزودن </span></span><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:Times New Roman,serif;">NP_S</span></span></span> <span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:Times New Roman,serif;">TiO₂</span></span></span> <span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">حل</span></span><span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;"> شده در ماتریکس پراکنده اتیلن گلیکول</span></span><span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">، حاوی پایدارکننده </span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:Times New Roman,serif;">HNO₃</span></span> <span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">و بدون پوشش استفاده گردید. </span></span><br> <strong><span style="color:black;"><span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:16.0pt;">نتایج</span></span></span></strong>: <span style="color:black;"><span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">مطالعات طیف‌سنجی </span></span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:Times New Roman,serif;">UV</span></span><span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">، خاموشی فلورسانس و ثابت‌های اتصال نشان داد نانوذرات </span></span><span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">حل</span></span><span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;"> شده در ماتریکس پراکنده اتیلن گلیکول (</span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:Times New Roman,serif;">M^-1</span></span> <span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">10⁵</span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:Times New Roman,serif;">&times;</span></span><span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">2/2</span></span><span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">) در مقایسه با دو نانوذره دیگر (</span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:Times New Roman,serif;">M^-1</span></span><span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;"> 10⁴&times;3/2 برای </span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:Times New Roman,serif;">NP_S</span></span> <span dir="LTR"><span style="font-family:Times New Roman,serif;">TiO₂</span></span> <span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">بدون پوشش ویژه و </span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:Times New Roman,serif;">M^-1</span></span><span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;"> 10⁵&times;1/1 برای </span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:Times New Roman,serif;">NP_S</span></span> <span dir="LTR"><span style="font-family:Times New Roman,serif;">TiO₂</span></span> <span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">حاوی پایدارکننده </span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:Times New Roman,serif;">HNO₃</span></span><span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">)، می‌توانند برهم&shy;کنش قوی‌تر با </span></span><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:Times New Roman,serif;">DNA</span></span></span> <span style="color:black;"><span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">داشته باشند و موجب تغییر ساختار </span></span></span><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:Times New Roman,serif;">DNA</span></span></span> <span style="color:black;"><span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">شوند. </span></span></span><span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">طیف‌سنجی </span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:Times New Roman,serif;">CD</span></span><span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;"> نشان داد در حضور </span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:Times New Roman,serif;">NP_S</span></span> <span dir="LTR"><span style="font-family:Times New Roman,serif;">TiO₂</span></span> <span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">استکینگ بازهای </span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:Times New Roman,serif;">DNA</span></span><span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;"> کاهش می‌یابد</span></span><span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;"> و </span></span><span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">مقدار پتانسیل زتا </span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:Times New Roman,serif;">DNA</span></span><span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;"> در حضور </span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:Times New Roman,serif;">NP_S</span></span> <span dir="LTR"><span style="font-family:Times New Roman,serif;">TiO₂</span></span> <span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">حل شده در ماتریکس پراکنده اتیلن گلیکول کم&shy;تر شده است (</span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:Times New Roman,serif;">mV</span></span><span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;"> 60/24-</span></span><span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">).</span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;"></span></span></span><br> <strong><span style="color:black;"><span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:16.0pt;">نتیجه‌گیری</span></span></span></strong><span style="color:black;"><span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:16.0pt;">:</span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;"> نتایج این مطالعه نشان داد </span></span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:Times New Roman,serif;">NP_S</span></span> <span dir="LTR"><span style="font-family:Times New Roman,serif;">TiO₂</span></span> <span style="color:black;"><span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">حل شده در ماتریکس پراکنده اتیلن گلیکول نسبت&shy;به دو نوع نانوذره دیگر برهم&shy;کنش قوی‌تری با </span></span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:Times New Roman,serif;">DNA</span></span> <span style="color:black;"><span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">دارد. بنابراین </span></span></span><span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">نوع پوشش انتخابی در هنگام سنتز </span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:Times New Roman,serif;">NP_S</span></span> <span dir="LTR"><span style="font-family:Times New Roman,serif;">TiO₂</span></span> <span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">در میزان برهم&shy;کنش نانوذرات با </span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:Times New Roman,serif;">DNA</span></span><span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;"> حیاتی است و توجه به این نکته در طراحی‌ نانوداروها و درمان سرطان بسیار مهم است.</span></span> <strong>Aim and background:</strong> Among semiconductor nanoparticles, the titanium dioxide nanoparticles (TiO₂NPs) are being widely consumed in the nanotechnology industry and medicine. TiO₂NPs are synthesized in various ways. The purpose of this study was to investigate the effect of coating in the synthesis of TiO₂NPs on their ability to induce structural disorder in DNA.<br> <strong>Materials and methods</strong><strong>:</strong> Ultraviolet spectroscopy, fluorescence emission spectroscopy, circular dichroism (CD) spectroscopy, and zeta potential analysis were used to study the structural effects of DNA after interaction with TiO₂NPs with ethylene glycol dispersion matrix, TiO₂NPs contains HNO₃stabilizer and uncoated TiO₂NPs.<br> <strong>Results:</strong> The Ultraviolet spectroscopy, fluorescence quenching and binding constants indicated that TiO₂NPs with ethylene glycol dispersion matrix interacted with TiO₂NPs with a higher binding constant value (2.2&Iacute;10⁵ M^-1) compare with two other TiO₂NPs (2.3&Iacute;10⁴ M^-1 for uncoated TiO₂NPs and 1.1&Iacute;10⁵ M^-1 for TiO₂NPs contains HNO₃stabilizer). The CD spectra indicated TiO₂NPs have significant influence on the DNA base stacking. The zeta potential analysis showed the surface charge of DNA especially after the addition of TiO₂NPs with ethylene glycol dispersion matrix (-24.60 mV) was reduced.<br> <strong>Conclusion:</strong> This study showed that TiO₂NPs with ethylene glycol dispersion matrix interact with DNA more strongly compared with two other TiO₂NPs. This study indicated that the type of coating of TiO₂NPs affects the DNA interaction and consequently the type of coating of nanoparticles is very important in designing nano-drugs especially for cancer treatment. نانوذرات دی اکسید تیتانیوم (TiO2NPs), DNA, طیف‌سنجی, پتانسیل زتا, سنتز,IAU science titanium dioxide nanoparticles (TiO2NPs), DNA, Spectroscopy, Zeta Potential, Synthesis, IAU science 61 78 http://ncmbjpiau.ir/browse.php?a_code=A-10-1519-2&slc_lang=fa&sid=1 Azadeh Hekmat آزاده حکمت hekmat@ut.ac.ir 100319475328460012412 100319475328460012412 No Department of Biology, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran گروه زیست شناسی، دانشکده علوم پایه، واحد علوم و تحقیقات تهران، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران Kosar Mohsenpour کوثر محسن پور 100319475328460012413 100319475328460012413 Yes Department of Biology, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran گروه زیست شناسی، دانشکده علوم پایه، واحد علوم و تحقیقات تهران، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران Seyed Mohammad Atyabi سید محمد اطیابی 100319475328460012414 100319475328460012414 No Department of Pilot Biotechnology, Pasteur Institute, Tehran, Iran گروه بیوتکنولوژی، انستیتو پاستور، تهران، ایران Haleh Bakhshandeh هاله بخشنده 100319475328460012415 100319475328460012415 No Nanobiotechnology Department, New Technologies Research Group, Pasteur Institute of Iran, Tehran, Iran گروه نانوبیوتکنولوی، گروه فناوری‌های نوین، انستیتو پاستور، تهران، ایران