دوره 35، شماره 7 - ( 7-1403 )
جلد 35 شماره 7 صفحات 567-555 |
برگشت به فهرست نسخه ها
Research code: 12766
Ethics code: IR.UMSU.REC.1403.031
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Hallaj T, Rahimi A. DEVELOPMENT OF A COLORIMETRIC SENSOR BASED ON SILVER NANOPRISMS FOR MERCAPTOPURINE DETECTION BY SMARTPHONE. Studies in Medical Sciences 2024; 35 (7) :555-567
URL: http://umj.umsu.ac.ir/article-1-6332-fa.html
URL: http://umj.umsu.ac.ir/article-1-6332-fa.html
حلاج طوبی، رحیمی آراز. توسعه یک سنسور رنگ سنجی مبتنی بر نانومنشورهای نقره برای اندازه‌گیری داروی مرکاپتوپورین با استفاده از گوشی هوشمند. مجله مطالعات علوم پزشکی. 1403; 35 (7) :555-567
استادیار شیمی تجزیه، مرکز تحقیقات سلولی و مولکولی، دانشگاه علوم پزشکی ارومیه (نویسنده مسئول) ، hallaj.t@umsu.ac.ir
چکیده: (1605 مشاهده)
پیش‌زمینه و هدف: داروی مرکاپتوپورین خاصیت ضد سرطانی دارد، به‌ویژه برای درمان لوسمی حاد کودکی استفاده می‌شود. مانند سایر داروهای شیمی‌درمانی، این دارو دارای اثرات نامطلوب قابل‌توجهی ازجمله سمیت کبدی، سرکوب سیستم ایمنی و سرکوب سلولی است. بنابراین، کنترل دوز مصرفی این دارو در بدن انسان ضروری است. روش‌های مورداستفاده برای اندازه‌گیری مرکاپتوپورین زمان‌بر و پرهزینه هستند. ازاین‌رو، ارائه‌ی یک روش حساس و ساده برای ارزیابی این دارو اهمیت دارد.
مواد و روش کار: نانومنشورهای نقره با استفاده از نیترات نقره، پلی ونیل پیرولیدین، هیدروژن پراکسید و سدیم بورهیدرید سنتز شدند. صحت سنتز آن‌ها با رسم طیف جذبی و تصویربرداری میکروسکوپ الکترونی (TEM) تأیید شد. دیسک‌های ژل آگاروز حاوی نانومنشورهای نقره تهیه شدند و در شرایط بهینه آزمایشی در معرض غلظت‌های مختلف مرکاپتوپورین قرار گرفتند. در ادامه این دیسک‌ها به محلول یدید اضافه شدند. درنهایت تصویربرداری با گوشی هوشمند برای پردازش میزان شدت رنگ RGB انجام شد.
یافته‌ها: تصاویر TEM نشان داد نانومنشورهای نقره به‌درستی سنتز شده‌اند. سه پیک اختصاصی رزونانس پلاسومون سطحی نانومنشورهای نقره در طول‌موج‌های ۳۳۰، ۴۸۵ و ۷۳۵ نانومتر ظاهر شد. گوشه‌های نانومنشورهای نقره که در ژل آگاروز تثبیت شده بودند در حضور یدید خورده شدند و تغییر رنگ ژل از آبی (۱۰۰R:) به بنفش (۱۲۳R:) مشاهده شد. مرکاپتوپورین از گوشه‌های نانومنشورهای نقره در برابر یدید محافظت کرده و رنگ آبی ژل حفظ می‌شود.
بحث و نتیجه‌گیری: میزان تغییر رنگ دیسک‌های حاوی نانومنشور نقره با غلظت مرکاپتوپورین متناسب بود. بر این اساس روش رنگ سنجی برای سنجش مرکاپتوپورین توسعه داده شد. محدوده خطی روش ۱ تا ۲۰ و حد تشخیص ۰.۹ میکرومولار به دست آمد. از این روش برای اندازه‌گیری مرکاپتوپورین در نمونه قرص تجاری آن استفاده شد و نتایج رضایت بخشی به دست آمد.
مواد و روش کار: نانومنشورهای نقره با استفاده از نیترات نقره، پلی ونیل پیرولیدین، هیدروژن پراکسید و سدیم بورهیدرید سنتز شدند. صحت سنتز آن‌ها با رسم طیف جذبی و تصویربرداری میکروسکوپ الکترونی (TEM) تأیید شد. دیسک‌های ژل آگاروز حاوی نانومنشورهای نقره تهیه شدند و در شرایط بهینه آزمایشی در معرض غلظت‌های مختلف مرکاپتوپورین قرار گرفتند. در ادامه این دیسک‌ها به محلول یدید اضافه شدند. درنهایت تصویربرداری با گوشی هوشمند برای پردازش میزان شدت رنگ RGB انجام شد.
یافته‌ها: تصاویر TEM نشان داد نانومنشورهای نقره به‌درستی سنتز شده‌اند. سه پیک اختصاصی رزونانس پلاسومون سطحی نانومنشورهای نقره در طول‌موج‌های ۳۳۰، ۴۸۵ و ۷۳۵ نانومتر ظاهر شد. گوشه‌های نانومنشورهای نقره که در ژل آگاروز تثبیت شده بودند در حضور یدید خورده شدند و تغییر رنگ ژل از آبی (۱۰۰R:) به بنفش (۱۲۳R:) مشاهده شد. مرکاپتوپورین از گوشه‌های نانومنشورهای نقره در برابر یدید محافظت کرده و رنگ آبی ژل حفظ می‌شود.
بحث و نتیجه‌گیری: میزان تغییر رنگ دیسک‌های حاوی نانومنشور نقره با غلظت مرکاپتوپورین متناسب بود. بر این اساس روش رنگ سنجی برای سنجش مرکاپتوپورین توسعه داده شد. محدوده خطی روش ۱ تا ۲۰ و حد تشخیص ۰.۹ میکرومولار به دست آمد. از این روش برای اندازه‌گیری مرکاپتوپورین در نمونه قرص تجاری آن استفاده شد و نتایج رضایت بخشی به دست آمد.
نوع مطالعه: پژوهشي(توصیفی- تحلیلی) |
موضوع مقاله:
داروسازی
فهرست منابع
1. Vanderah TW, Katzung BG. Vanderah TW, editor. New York, NY: McGraw-Hill; 2024. [google scholar]
2. Knezevic CE, Clarke W. Cancer Chemotherapy: The Case for Therapeutic Drug Monitoring. Ther Drug Monit 2020;42(1):6-19. [DOI:10.1097/FTD.0000000000000701] [PMID]
3. Sahasranaman S, Howard D, Roy S. Clinical pharmacology and pharmacogenetics of thiopurines. Eur J Clin Pharmacol 2008;64(8):753-67. [DOI:10.1007/s00228-008-0478-6] [PMID]
4. Al-Ghobashy MA, Hassan SA, Abdelaziz DH, Elhosseiny NM, Sabry NA, Attia AS, El-Sayed MH. Development and validation of LC-MS/MS assay for the simultaneous determination of methotrexate, 6-mercaptopurine and its active metabolite 6-thioguanine in plasma of children with acute lymphoblastic leukemia: Correlation with genetic polymorphism. J Chromatogr B Analyt Technol Biomed Life Sci 2016;1038:88-94. [DOI:10.1016/j.jchromb.2016.10.035] [PMID]
5. Safaei M, Shishehbore MR. A review on analytical methods with special reference to electroanalytical methods for the determination of some anticancer drugs in pharmaceutical and biological samples. Talanta 2021;229:122247. [DOI:10.1016/j.talanta.2021.122247] [PMID]
6. Sun Z, Liu Y, Li Y. Selective recognition of 6-mercaptopurine based on luminescent metal-organic frameworks Fe-MIL-88NH₂. Spectrochim Acta A Mol Biomol Spectrosc 2015;139:296-301. [DOI:10.1016/j.saa.2014.12.009] [PMID]
7. Rawat K, Singhal R, Kailasa S. One-pot synthesis of silver nanoparticles using folic acid as a reagent for colorimetric and fluorimetric detections of 6-mercaptopurine at nanomolar concentration. Sens. Actuat. B: Chem 2017;249. [DOI:10.1016/j.snb.2017.04.018]
8. Zhang P, Wang L, Zeng J, Tan J, Long Y, Wang Y. Colorimetric captopril assay based on oxidative etching-directed morphology control of silver nanoprisms. Microchim. Acta 2020;187. [DOI:10.1007/s00604-019-4071-8] [PMID]
9. Yoon S-J, Nam Y-s, Lee H-J, Lee Y, Lee K-B. Colorimetric probe for Ni2+ based on shape transformation of triangular silver nanoprisms upon H2O2 etching. Sens. Actuat. B: Chem 2019;300:127045. [DOI:10.1016/j.snb.2019.127045]
10. Sabela M, Balme S, Bechelany M, Janot J, Bisetty K. A Review of Gold and Silver Nanoparticle-Based Colorimetric Sensing Assays. Adv. Eng. Mater. 2017;19:1700270. [DOI:10.1002/adem.201700270]
11. Zhang Z, Wang H, Chen Z, Wang X, Choo J, Chen L. Plasmonic colorimetric sensors based on etching and growth of noble metal nanoparticles: Strategies and applications. Biosens. Bioelectron. 2018;114:52-65. [DOI:10.1016/j.bios.2018.05.015] [PMID]
12. Wang Y, Yang Y, Liu W, Ding F, Zhao Q, Zou P, et al. Colorimetric and fluorometric determination of uric acid based on the use of nitrogen-doped carbon quantum dots and silver triangular nanoprisms. Microchim Acta 2018;185(6):281. [DOI:10.1007/s00604-018-2814-6] [PMID]
13. Chen Z, Zhang C, Wu Q, Li K, Tan L. Application of triangular silver nanoplates for colorimetric detection of H2O2. Sens. Actuat. B: Chem 2015;220:314-7. [DOI:10.1016/j.snb.2015.05.085]
14. Shirmardi S, Zare Mehrjardi H. Effect of cytotoxicity of silver nanoparticles synthesized with thymus vulgaris extract on molt-4 leukemia cell line. Stud Med Sci 2022;33(6):404-12. [DOI:10.52547/umj.33.6.404]
15. Nekouian R, Rasouli BS. Trial to use Anti-PSA conjugated gold nanoparticles for detection of PSA. Stud Med Sci 2017;28(2):112-8. [URL:]
16. Nateq Golestan M, Abbasi MR, Rakhshandeh H, Taghavizadeh Yazdi ME. Facile fabrication and characterization of silver nanoparticles by sunn pest (Eurygaster integriceps puton) damaged wheat and evaluation of its antibacterial and cellular toxicity toward liver cancer cell lines. Stud Med Sci 2023;34(10):586-97. [DOI:10.61186/umj.34.10.586]
17. Zuo P, Lu X, Sun Z-G, Guo Y, He H. A review on syntheses, properties, characterization and bioanalytical applications of fluorescent carbon dots. Microchim Acta 2016;183. [DOI:10.1007/s00604-015-1705-3]
18. Pessoa KD, Suarez WT, Dos Reis MF, de Oliveira Krambeck Franco M, Moreira RPL, Dos Santos VB. A digital image method of spot tests for determination of copper in sugar cane spirits. Spectrochim Acta A Mol Biomol Spectrosc 2017;185:310-6. [DOI:10.1016/j.saa.2017.05.072] [PMID]
19. Kumar A, Bera A, Kumar S. A Smartphone‐Assisted Sensitive, Selective and Reversible Recognition of Copper Ions in an Aqueous Medium. ChemistrySelect 2020;5:1020-8. [DOI:10.1002/slct.201904399]
20. Wongthanyakram J, Masawat P. Rapid Low-Cost Determination of Lead(II) in Cassava by an iPod-Based Digital Imaging Colorimeter. Anal. Lett. 2018;52:1-12. [DOI:10.1080/00032719.2018.1476526]
21. El Kaoutit H, Estévez P, García FC, Serna F, García JM. Sub-ppm quantification of Hg(ii) in aqueous media using both the naked eye and digital information from pictures of a colorimetric sensory polymer membrane taken with the digital camera of a conventional mobile phone. Anal. Methods 2013;5(1):54-8. [DOI:10.1039/C2AY26307F]
22. Firdaus M, Aprian A, Meileza N, Hitsmi M, Elvia R, Rahmidar L, Khaydarov R. Smartphone Coupled with a Paper-Based Colorimetric Device for Sensitive and Portable Mercury Ion Sensing. Chemosensors 2019;7:25. [DOI:10.3390/chemosensors7020025]
23. Choodum A, Sriprom W, Wongniramaikul W. Portable and selective colorimetric film and digital image colorimetry for detection of iron. Spectrochim Acta A Mol Biomol Spectrosc 2019;208:40-7. [DOI:10.1016/j.saa.2018.09.062] [PMID]
24. Firdaus M, Alwi W, Trinoveldi F, Rahayu I, Rahmidar L, Warsito K. Determination of Chromium and Iron Using Digital Image-based Colorimetry. Procedia Environ. Sci. 2014;20:298-304. [DOI:10.1016/j.proenv.2014.03.037]
25. Sicard C, Glen C, Aubie B, Wallace D, Jahanshahi-Anbuhi S, Pennings K, et al. Tools for water quality monitoring and mapping using paper-based sensors and cell phones. Water Res. 2015;70:360-9. [DOI:10.1016/j.watres.2014.12.005] [PMID]
26. Guo J, Wong JX, Cui C, Li X, Yu HZ. A smartphone-readable barcode assay for the detection and quantitation of pesticide residues. Anlyst 2015;140(16):5518-25. [DOI:10.1039/C5AN00874C] [PMID]
27. Pohanka M, Zakova J, Sedlacek I. Digital camera-based lipase biosensor for the determination of paraoxon. Sens. Actuat. B: Chem 2018;273:610-5. [DOI:10.1016/j.snb.2018.06.084]
28. Wang Y, Zeinhom MMA, Yang M, Sun R, Wang S, Smith JN, et al. A 3D-Printed, Portable, Optical-Sensing Platform for Smartphones Capable of Detecting the Herbicide 2,4-Dichlorophenoxyacetic Acid. Anal. Chem. 2017;89(17):9339-46. [DOI:10.1021/acs.analchem.7b02139] [PMID] []
29. Urapen R, Masawat P. Novel method for the determination of tetracycline antibiotics in bovine milk based on digital-image-based colorimetry. Int. Dairy J. 2015;44:1-5. [DOI:10.1016/j.idairyj.2014.12.002]
30. Ait Errayess S, Idrissi L, Amine A. Smartphone-based colorimetric determination of sulfadiazine and sulfasalazine in pharmaceutical and veterinary formulations. Instrum. Sci. Technol. 2018;46(6):656-75. [DOI:10.1080/10739149.2018.1443943]
31. Lin B, Yu Y, Cao Y, Guo M, Zhu D, Dai J, Zheng M. Point-of-care testing for streptomycin based on aptamer recognizing and digital image colorimetry by smartphone. Biosens. Bioelectron. 2018;100:482-9. [DOI:10.1016/j.bios.2017.09.028] [PMID]
32. Devadhasan JP, Oh H, Choi CS, Kim S. Whole blood glucose analysis based on smartphone camera module. J. Biomed. Opt. 2015;20(11):117001-. [DOI:10.1117/1.JBO.20.11.117001] [PMID]
33. Mahato K, Chandra P. Paper-based miniaturized immunosensor for naked eye ALP detection based on digital image colorimetry integrated with smartphone. Biosens. Bioelectron. 2019;128:9-16. [DOI:10.1016/j.bios.2018.12.006] [PMID]
34. Ravazzi CG, Krambeck Franco MdO, Vieira MCR, Suarez WT. Smartphone application for captopril determination in dosage forms and synthetic urine employing digital imaging. Talanta 2018;189:339-44. [DOI:10.1016/j.talanta.2018.07.015] [PMID]
35. Wu TH, Chang CC, Vaillant J, Bruyant A, Lin CW. DNA biosensor combining single-wavelength colorimetry and a digital lock-in amplifier within a smartphone. Lab Chip 2016;16(23):4527-33. [DOI:10.1039/C6LC01170E] [PMID]
36. Mathaweesansurn A, Maneerat N, Choengchan N. A mobile phone-based analyzer for quantitative determination of urinary albumin using self-calibration approach. Sens. Actuat. B: Chem 2017;242:476-83. [DOI:10.1016/j.snb.2016.11.057]
37. Krambeck M, Suarez W, Santos V. Digital Image Method Smartphone-Based for Furfural Determination in Sugarcane Spirits. Food Anal. Methods 2017;10. [DOI:10.1007/s12161-016-0605-4]
38. Porto ISA, Santos Neto JH, dos Santos LO, Gomes AA, Ferreira SLC. Determination of ascorbic acid in natural fruit juices using digital image colorimetry. Microchem. J. 2019;149:104031. [DOI:10.1016/j.microc.2019.104031]
39. Choi W, Shin J, Hyun K-A, Song J, Jung H-I. Highly sensitive and accurate estimation of bloodstain age using smartphone. Biosens. Bioelectron. 2019;130:414-9. [DOI:10.1016/j.bios.2018.09.017] [PMID]
40. Ogirala T, Eapen A, Salvante KG, Rapaport T, Nepomnaschy PA, Parameswaran AM. Smartphone-based colorimetric ELISA implementation for determination of women's reproductive steroid hormone profiles. Med Biol Eng Comput 2017;55(10):1735-41. [DOI:10.1007/s11517-016-1605-7] [PMID]
41. Böck F, Helfer G, Costa A, Dessuy M, Ferrao M. Rapid Determination of Ethanol in Sugarcane Spirit Using Partial Least Squares Regression Embedded in Smartphone. Food Anal. Methods 2018;11. [DOI:10.1007/s12161-018-1167-4]
42. Erenas MM, Carrillo-Aguilera B, Cantrell K, Gonzalez-Chocano S, Perez de Vargas-Sansalvador IM, de Orbe-Payá I, Capitan-Vallvey LF. Real time monitoring of glucose in whole blood by smartphone. Biosens. Bioelectron. 2019;136:47-52. [DOI:10.1016/j.bios.2019.04.024] [PMID]
43. Huang J, Sun J, Warden A, Ding X. Colorimetric and photographic detection of bacteria in drinking water by using 4-mercaptophenylboronic acid functionalized AuNPs. Food Control 2019;108:106885. [DOI:10.1016/j.foodcont.2019.106885]
44. Draz MS, Vasan A, Muthupandian A, Kanakasabapathy MK, Thirumalaraju P, Sreeram A, et al. Virus detection using nanoparticles and deep neural network-enabled smartphone system. Sci. Adv. 2020;6(51):eabd5354. [DOI:10.1126/sciadv.abd5354] [PMID] []
45. Fan Y, Li J, Guo Y, Xie L, Zhang G. Digital image colorimetry on smartphone for chemical analysis: A review. Meas. 2021;171:108829. [DOI:10.1016/j.measurement.2020.108829]
46. Chen W, Yao Y, Chen T, Shen W, Tang S, Lee HK. Application of smartphone-based spectroscopy to biosample analysis: A review. Biosens Bioelectron 2021;172:112788. [DOI:10.1016/j.bios.2020.112788] [PMID]
47. McCracken KE, Yoon J-Y. Recent approaches for optical smartphone sensing in resource-limited settings: a brief review. Anal. Methods 2016;8(36):6591-601. [DOI:10.1039/C6AY01575A]
48. Gunatilake UB, Garcia-Rey S, Ojeda E, Basabe-Desmonts L, Benito-Lopez F. TiO2 Nanotubes Alginate Hydrogel Scaffold for Rapid Sensing of Sweat Biomarkers: Lactate and Glucose. ACS Appl Mater Interfaces 2021;13(31):37734-45. [DOI:10.1021/acsami.1c11446] [PMID] []
49. Liu S, Yang Y, Shi M, Shi H, Mao D, Mao X, Zhang Y. Smartphone-Based Pure DNAzyme Hydrogel Platform for Visible and Portable Colorimetric Detection of Cell-Free DNA. ACS Sensors 2022;7(2):658-65. [DOI:10.1021/acssensors.1c02662] [PMID]
50. Peng J, Cao J, Wang L, Guo Z, Hou X. A portable hydrogel kit based on Au@GM88A/I combined with mobile phone for polychromatic semi-quantitative and quantitative sensing analysis. Biosens. Bioelectron. 2024;266:116682. [DOI:10.1016/j.bios.2024.116682] [PMID]
51. Amjadi M, Hallaj T, Salari Basmenj R. A highly sensitive plasmonic sensor for detection of selenium based on the shape transformation of silver nanoprisms. Sens. Actuat. B: Chem 2018;273. [DOI:10.1016/j.snb.2018.07.027]
52. Li Y, Li Z, Gao Y, Gong A, Zhang Y, Hosmane NS, et al. "Red-to-blue" colorimetric detection of cysteine via anti-etching of silver nanoprisms. Nanoscale 2014;6(18):10631-7. [DOI:10.1039/C4NR03309D] [PMID]
53. An J, Tang B, Zheng X, Zhou J, Dong F, Xu S, et al. Sculpturing Effect of Chloride Ions in Shape Transformation from Triangular to Discal Silver Nanoplates. J. Phys. Chem. C 2008;112(39):15176-82. [DOI:10.1021/jp802694p]
54. Amjadi M, Hallaj T, Salari R. A sensitive colorimetric probe for detection of 6-thioguanine based on its protective effect on the silver nanoprisms. Spectrochim Acta A Mol Biomol Spectrosc 2019;210:30-5. [DOI:10.1016/j.saa.2018.11.002] [PMID]
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
