Nový voltametrický DNA biosenzor pro detekci poškození DNA onkologickými léčivy

Abstract

Tato bakalářská práce je zaměřena na optimalizaci podmínek pro použití jednoduchého voltametrického DNA biosenzoru, založeného na velkoplošné uhlíkové filmové elektrodě (ls- CFE), při detekci poškození DNA onkologickými léčivy. ls-CFE byla použita pro svoje výhodné vlastnosti, mezi které patří její rychlá příprava, jednoduchá mechanická obnova elektrodového povrchu, dobrá reprodukovatelnost výsledků, jednoduchá chemická modifikace a v neposlední řadě nízké výrobní náklady. Hlavním optimalizačním parametrem v této práci byl obsah ethanolu v roztoku, ve kterém byl biosenzor inkubován spolu s poškozující látkou. Byly testovány obsahy ethanolu v rozmezí 0 až 50 % (V/V) ethanolu v 0,1 mol/l fosfátovém pufru o pH 7,15 (PBS). Měření po inkubaci biosenzoru byla prováděna pomocí cyklické voltametrie (CV) za přítomnosti redoxního indikátoru [Fe(CN)6]4-/3- v prostředí PBS. Jako optimální obsah ethanolu bylo zvoleno 5 %. Následně byl DNA biosenzor, jehož příprava byla již dříve optimalizována v předešlé bakalářské práci, využit při detekci poškození DNA modelovým cytostatikem - Elipticinem (5,11-dimethyl-6H-pyrido[4,3-b]karbazol). Pomocí techniky CV a redoxního indikátoru [Fe(CN)6]4-/3- byla proměřena odezva biosenzoru na poškození DNA přímou interakcí s Elipticinem v závislosti na čase inkubace a koncentraci...

This Bachelor Thesis is focused on the optimization of conditions for the use of a simple voltammetric DNA biosensor, based on a large-surface carbon film electrode (ls-CFE), for the detection of the DNA damage caused by oncological drugs. ls-CFE was used for its advantageous properties, such as its fast preparation, a simple mechanical renewal of the electrode surface, a good reproducibility of results, a simple chemical modification, and, last but not least, low preparation costs. A content of ethanol in the solution, in which the biosensor was incubated together with the damaging agent, was the main optimization parameter investigated in this Thesis. The contents of ethanol in the range from 0 to 50 % (v/v) of ethanol in 0.1 mol/l phosphate buffer of pH 7.15 (PBS) were tested. After the incubation of the biosensor, the measurements were performed using cyclic voltammetry (CV) in the presence of the redox indicator [Fe(CN)6]4-/3- in PBS. The optimum content of ethanol was found as 5 %. Afterwards, the DNA biosensor, which preparation was optimized in a previous Bachelor Thesis, was used for the detection of the DNA damage caused by model cytostatic agent - Ellipticine (5,11-dimethyl-6H-pyrido[4,3-b]carbazol). Using the CV technique and the redox indicator [Fe(CN)6]4-/3- , the response of the biosensor to...