دانشگاه تربیت مدرس زیست فناوری 2322-2115 16 4 2025 09 23 Biosensor Design for Detection of IL-6 as an Inflammatory Marker Using Omniphobic Surfaces طراحی زیست‌حسگر برای شناسایی ۶ IL- به‌عنوان نشانگر التهابی با استفاده از سطوح همه‌گریز 15 25 27923 10.48311/biot.2025.103428.0 FA سید امیر حسین جوادی گروه جراحی مغز و اعصاب، دانشکده پزشکی مرکز تحقیقات ضایعات مغزی و نخاعی پژوهشکده بازتوانی عصبی مجتمع بیمارستانی امام خمینی (ره) دانشگاه علوم پزشکی تهران سید خلیل پسته‌ای گروه بیهوشی، دانشکده پزشکی مجتمع بیمارستانی امام خمینی (ره) دانشگاه علوم پزشکی تهران صادق بیژنی شریف پژوهشکده بازتوانی عصبی، مجتمع بیمارستانی امام خمینی (ره)، دانشگاه علوم پزشکی تهران سپیده خداپرست دانشگاه علوم پزشکی تهران- پژوهشکده علوم اعصاب Journal Article 2024 10 30 Interleukin-6 (IL-6) is a key cytokine with dual pro- and anti-inflammatory roles, critically involved in immune regulation, cell differentiation, and tissue injury. Elevated serum levels of IL-6 serve as an indicator of various pathological conditions, including chronic infections, cancer, autoimmune diseases, and Alzheimer’s disease. Despite advances in ELISA-based assays, these methods remain costly, time-consuming, and require relatively large sample volumes.<br>In this study, a novel omniphobic biosensor inspired by biological structures was developed for the sensitive detection of IL-6. Anti-IL-6 antibodies were uniformly immobilized using spray-coating onto a fluorosilane-treated polymethyl methacrylate (PMMA) substrate. To enhance stability and minimize nonspecific adsorption, a layer of biocompatible lubricating liquid was introduced onto the sensor surface.<br>The fabricated biosensor demonstrated exceptional sensitivity, detecting IL-6 at concentrations as low as 2.5 pg/mL, even in human whole blood samples. Its high specificity, wide linear response range, and excellent reproducibility make this platform a promising candidate for rapid and sensitive detection of inflammatory biomarkers. اینترلوکین-۶ (۶IL-) یکی از سایتوکین‌های کلیدی با نقش دوگانه در فرآیندهای التهابی و ضد‌التهابی است که در تنظیم پاسخ‌های ایمنی، تمایز سلولی و آسیب‌های بافتی نقش مهمی دارد. افزایش سطح ۶IL- در سرم می‌تواند شاخص بروز اختلالاتی نظیر عفونت‌های مزمن، سرطان، بیماری‌های خودایمنی و آلزایمر باشد. با وجود پیشرفت در آزمون‌های مبتنی بر ELISA، این روش‌ها همچنان پرهزینه، زمان‌بر و نیازمند حجم بالای نمونه‌های زیستی هستند.<br>در این پژوهش، یک زیست‌حسگر نوین مبتنی بر سطوح همه‌گریز (Omniphobic) با الهام از ساختارهای زیستی طراحی شد که در آن آنتی‌بادی ضد ۶ IL- به‌صورت یکنواخت با استفاده از چاپ افشانه‌ای بر روی لایه‌ای از پلی‌متیل‌متاکریلات (PMMA) پوشش‌داده‌شده با فلوئوروسیلان تثبیت گردید. به‌منظور بهبود پایداری و کاهش جذب غیراختصاصی، لایه‌ای از مایع لغزنده زیست‌سازگار به سطح افزوده شد.<br>نتایج نشان داد که حسگر طراحی‌شده قادر به شناسایی ۶ IL- در غلظت‌های بسیار پایین (حد تشخیص 5/2 پیکوگرم بر میلی‌لیتر) حتی در خون کامل انسان است. ویژگی اختصاصی بالا، پاسخ خطی گسترده و تکرارپذیری مناسب، این سامانه را به گزینه‌ای مؤثر برای تشخیص سریع و حساس عوامل التهابی تبدیل می‌کند. https://biot.modares.ac.ir/article_27923_fbe9ec51f2a0539841646940865085c8.pdf