การคัดเลือกดีเอ็นเอแอปตาเมอร์ที่จำเพาะต่อคาร์บาริลและไซเพอร์เมทริน เพื่อการตรวจสอบปริมาณด้วยเทคนิค Electrochemical aptasensor
DOI:
https://doi.org/10.55164/jtai.v3i2.1229คำสำคัญ:
ดีเอ็นเอแอปตาเมอร์, คาร์บาริล, ไซเพอร์เมทริน, สารกำจัดศัตรูพืช, ไบโอเซ็นเซอร์บทคัดย่อ
การตรวจสอบสารตกค้างทางการเกษตรในผลผลิตเป็นขั้นตอนที่จำเป็นของกระบวนการผลิตอาหารปลอดภัย หากแต่การตรวจสอบมีความยุ่งยาก ใช้เวลานาน และมีต้นทุนสูง ดังนั้น งานวิจัยนี้ จึงพัฒนาการตรวจสอบสารตกค้างทางการเกษตรอย่างง่ายและรวดเร็ว โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อคัดเลือกดีเอ็นเอแอปตาเมอร์ที่จับกับคาร์บาริลและไซเพอร์เมทริน เพื่อนำไปพัฒนาเป็นชุดตรวจสอบด้วยเทคนิค Electrochemical aptasensor การวิจัยใช้สารมาตรฐานคาร์บาริลและไซเพอร์เมทรินเป็นแอปตาเจน ในการคัดเลือกดีเอ็นเอแอปตาเมอร์ด้วยวิธี systematic evolution of ligands by exponential enrichment (SELEX) และวิธี indirect enzyme-linked aptamer assay (ELAA) พบว่า คัดเลือกดีเอ็นเอแอปตาเมอร์ที่จับกับคาร์บาริลและไซเพอร์เมทรินได้ จำนวน 13 และ 22 เส้น ตามลำดับ นำดีเอ็นเอแอปตาเมอร์ที่จับกับคาร์บาริล Car26 และไซเพอร์เมทริน Cyp126 ตรึงดีเอ็นเอแอปตาเมอร์ บนขั้วไฟฟ้าพิมพ์สกรีนอนุภาคทอง (Screen printed gold electrode; SPE gold) เพื่อพัฒนาเป็นชุดตรวจสอบคาร์บาริลและ ไซเพอร์เมทรินในพืชผัก พบค่าขีดจำกัดต่ำสุดที่สามารถตรวจวัดได้ (limit of detection: LOD) ของ ชุดตรวจสอบคาร์บาริลและไซเพอร์เมทริน มีค่าเท่ากับ 0.049 มิลลิกรัมต่อลิตรและ 0.044 มิลลิกรัม ต่อลิตร ตามลำดับ การใช้ชุดตรวจสอบสารด้วย Electrochemical aptasensor มีต้นทุนที่ต่ำกว่าการ ตรวจสอบด้วยวิธีทางเคมี สามารถอ่านผลเป็นตัวเลขได้ ทำให้ชุดตรวจสอบนี้มีความสะดวกและง่ายในการใช้งาน
เอกสารอ้างอิง
Abu-Ali, H., Nabok A., and Smith, T.J. (2019). Development of Novel and Highly Specific ssDNA-Aptamer-Based Electrochemical Biosensor for Rapid Detection of Mercury (II) and Lead (II) Ions in Water. Chemosensors. 7(2), 27.
Barthelmebse, L., Jonca, J., HayatA., Simon, B.P., and Marty, J.L. (2011). Enzyme-linked aptamer assays (ELAAs), based on a competition format for a rapid and sensitive detection of Ochratoxin A in wine. Food Control. 22,737-743.
British Standards Institution (BSI). (2018). Foods of plant origin. Multimethod for the determination of pesticide residues using GC- and LC-based analysis following acetonitrile extraction/partitioning and clean-up by dispersive SPE. Modular QuEChERS-method. 84 pp.
Ellington, A.D., and Szostak, J.W. (1992). Selection in vitro of single-stranded DNA molecules that fold into specific ligand-binding structures. Nature. 355(6363), 850-852.
Hall, B., Arshad, S., Seo, K., Bowman, C., Corley, M., Jhaveri, S.D., and Ellington, A.D. (2009). In vitro selection of RNA aptamers to a protein target by filter immobilization. Current Protocols in Molecular Biology. 24(3),1-27.
Liu, M., Arshad, K., Zhifei, W., Yuan, L., Gaojian, Y., Yan, D., and Nongyue, H. (2019). Aptasensors for pesticide detection. Biosensors and Bioelectronics. 130, 174-184.
Liu, Y., Yang, G., Li, T., Deng, Y., Chen, Z., and He, N. (2021). Selection of a DNA aptamer for the development of fluorescent aptasensor for carbaryl detection. Chinese Chemical Letters. 32(6), 1957–1962.
Michaud, M., Jourdan, E., Villet,A., Ravel, A., Grosset, C., and Peyrin, E. (2003). A DNA Aptamer as a New Target-Specific Chiral Selector for HPLC. Journal of the American Chemical Society. 125 (28), 8672–8679.
Naghshbandi, B., Adabi, M., Pooshang Bagheri, K., and Tavakolipour, H. (2022). Design of a new electrochemical aptasensor based on screen printed carbon electrode modified with gold nanoparticles for the detection of fumonisin B1 in maize flour. Nanobiotechnology. 20, 534.
Phopin, K., and Tantimongcolwat, T. (2020). Pesticide Aptasensors—State of the Art and Perspectives. Sensors. 20(23), 6809.
Shahdordizadeh, M., Yazdian-Robati, R., Ansari, N., Ramezani, M., Abnous, K., and Taghdisi S. M. (2018). An aptamer-based colorimetric lead (II) assay based on the use of gold nanoparticles modified with dsDNA and exonuclease I. Microchimica Acta. 185(2).
Sindhu, S., and Manickavasagan, A. (2023). Nondestructive Testing Methods for Pesticide Residue in Food Commodities: A Review. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety. 22, 1226–1256.
Song, K.M., Lee, S., and Ban, C. (2012). Aptamers and Their Biological Applications. Sensors. 12(12), 612–631.
Tuerk, C., and Gold, L. (1990). Systematic evolution of ligands by exponential enrichment: RNA ligands to bacteriophage T4 DNA polymerase. Science. 249(4968), 505-510.
Wang, L., Liu, X., Zhang, Q., Zhang, C., Liu, Y., Tu, K., and Tu, J.(2012). Selection of DNA aptamers that bind to four organophosphorus pesticides. Biotechnology letters. 34(5), 869-74.
Wu, Y., Zhan, S., Wang, L., and Zhou, P. (2014). Selection of a DNA aptamer for cadmium detection based on cationic polymer mediated aggregation of gold nanoparticles. The Analyst. 139(6), 1550–1561.
Zhou, L., Li, D., Hu, J., and Wang, H. (2019). Effect of organic solvents on electrochemical aptamer sensors for pesticide detection. Electrochimica Acta. 296, 221–229.
Zhu, Y.F., Wang, Y.S., Zhou, B., Yu, J.H., Peng, L.L., Huang, Y.Q., and Wang, X.F. (2017). A multifunctional fluorescent aptamer probe for highly sensitive and selective detection of cadmium (II). Analytical and Bioanalytical Chemistry. 409(21), 4951–4958.
ดาวน์โหลด
เผยแพร่แล้ว
รูปแบบการอ้างอิง
ฉบับ
ประเภทบทความ
สัญญาอนุญาต
ลิขสิทธิ์ (c) 2025 มหาวิทยาลัยทักษิณ
อนุญาตภายใต้เงื่อนไข Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
