فائزه فرجی، حسن توکلی، مهوش جعفری، اکرم عیدی، عادله دیوسالار،
دوره ۳۱، شماره ۲ - ( ۳-۱۴۰۲ )
چکیده
مقدمه: گلوتامات اکسیداز (GluOx; EC ۱,۴.۳.۱۱)، به عنوان یک آنزیم اکسیدوردوکتاز، اکسیداسیون گلوتامات را به آلفا-کتوگلوتارات، آمونیاک و هیدروژن پراکساید (H۲O۲) کاتالیز می‌کند. در این واکنش مقدار H۲O۲ متناسب با غلظت گلوتامات بوده و به وسیله‌ی زیست حسگر الکتروشیمیایی قابل ردیابی است. مانند سایر زیست حسگرهای مبتنی بر آنزیم، گلوتامات اکسیداز یکی از عناصر کلیدی در ساخت زیست حسگرهای گلوتامات است. همچنین این حسگرهای زیستی توانایی شناسایی آنالیت‌‌های بیولوژیکی مانند گلوتامین، آمونیاک و کراتینین را دارا هستند. حسگرهای زیستی مبتنی بر گلوتامات اکسیداز در اندازه‌گیری‌های کمی و کیفی در شیمی تجزیه، تعیین کیفیت محصولات غذایی و تشخیص زود هنگام اختلالات قلبی و کبدی در بیوشیمی بالینی نیز کاربردهای زیادی دارند. با توجه به اهمیت نوروترانسمیتر عصبی گلوتامات در عملکردهای مختلف مغز، در این مطالعه اندازهگیری آن در مغز موش‌‌های صحرایی نر نژاد ویستار با استفاده از حسگر زیستی مورد بررسی قرار گرفت.
مواد و روش ها: برای اندازهگیری گلوتامات، ابتدا یک حسگر زیستی مبتنی بر گلوتامات اکسیداز با تثبیت همزمان آنزیم و چیتوسان بر روی سطح الکترود پلاتینی ساخته شد. سپس حیوانات قربانی و مغز آن‌‌ها خارج شده و در بافر فسفات قرار گرفت. سپس بافر فسفات محتوی مغز سانتریفوژ شده تا مخلوطی کاملاً یکنواخت ایجاد شود. در نهایت، غلظت گلوتامات در نمونههای مغز با استفاده از زیست حسگر ساخته شده با تکنیک ولتامتری چرخهای اندازهگیری شد.
یافته‌ها: نتایج آزمایش‌های ولتامتری چرخهای نشان داد که پیک جریان کاتدی زیست حسگر ساخته شده µA ۸۱۲/۰ بود. همچنین منحنی کالیبراسیون حاکی از آن بود که پاسخ حسگر زیستی تا mM ۱ خطی بوده و غلظت گلوتامات در نمونههای مغزی برابر با µM ۵/۶۳ بوده است.
بحث و نتیجه‌گیری: آزمایش‌های ولتامتری چرخهای نشان داد که غلظت H۲O۲ تولید شده در طی فعالیت کاتالیتیکی گلوتامات اکسیداز، کاملاً متناسب با غلظت گلوتامات است. همچنین، این مطالعه نشان داد علی‌رغم غلظت بسیار ناچیز نوروترانسمیتر گلوتامات، زیست حسگر الکتروشیمیایی مبتنی بر گلوتامات اکسیداز می‌تواند به طور دقیق آن را از نظر کیفی و کمی در نمونههای بیولوژیکی مانند مغز شناسایی کند.
