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< br />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
از این میان بیومارکرهای متابولیتی بدلیل قابلیت‌های ویژه، بیشتر حائز اهمیت است. از جمله این قابلیت‌ها امکان پیش تشخیص بیماری‌ها و پیش تشخیص ناهنجاریهای درمان و عدم پذیرش درمان توسط بدن می‌باشد.
1ـ1ـ3 مشخصات بیومارکرهای خوب
۱ـ تنها با ظهور علائم بیماری بروز کند و با بهبود بیماری از بین برود.
2- تاحد امکان دارای حساسیت و انتخاب پذیری نسبت به یک بیماری خاص باشد.
3- قابل اندازه‌گیری در تستهای آزمایشگاهی باشد.
4- دارای حد تغییرات منظم ومحسوس باشد بطوریکه تغییرات بیانگر شروع بیماری یا مراحل آن باشد.
5- تا حد امکان عمومیت داشته باشد و وابسته به گروه و نژاد خاصی نباشد.
6- تغییرات آن مستقل از سن، جنس و تغذیه باشد.
7- تغییرات، قابل بیان وقابل پیگیری باشد و عوامل وفاکتورهای موثر بر آن مشخص ومحدود باشد.
اسید آمینه به مولکولی که شامل گروه‌های کاربردی آمینه و اسیدکربوکسیلیک است گفته می‌شود. اسید آمینه واحد تشکیل‌دهنده پروتئین است. اسیدهای آمینه به دو دسته آلفا آمینو اسیدها و غیر آلفا آمینو اسیدها طبقه بندی می‌شوند. در آلفا آمینو اسیدها روی کربن آلفا (دومین کربن از قسمت کربوکسیل) یک عامل کربوکسیل و یک عامل آمینی و یک اتم هیدروژن و یک ریشه جانبی R وجود دارد. ساختمان آن به صورت زیر نوشته می‌شود.