زیست فناوری
سال:1398 | دوره:10 | شماره:3 |تعداد مقالات:20

سوختگی ها از مهم ترین حوادث مرتبط با سلامت انسان به شمار می روند که به دلیل عوارض شدید، درمان مناسب آنها اهمیت زیادی دارد. کنترل عفونت در زخم، موجب بهبود و ازبین رفتن اثر زخم می شود، درمان این عفونت، با زخم پوش های حاوی داروی آنتی بیوتیک می تواند روشی موثر باشد. استفاده از نقره در درمان سوختگی، از دیرباز مورد توجه بوده است، اما رسوب نقره روی کبد سبب بروز مشکلاتی خواهد شد که می توان با استفاده از فناوری نانو تا حدی بر این مشکل غلبه کرد. امروزه داروهای گیاهی به سبب قیمت و عارضه کم، بسیار مورد توجه هستند. در این پژوهش، نانوذرات نقره-بلوط با استفاده از عصاره الکلی بلوط ایرانی به کمک عامل احیاکننده، تشکیل شدند. تشکیل نانوذرات، به کمک طیف UV-Visible و مشخصات آنها به کمک تصاویر SEM و طیف XRD بررسی شد. پس از آن زخم پوشی از جنس هیدروژل آلژینات-ژلاتین تهیه شد و خواص آن با حضور نانوذرات، عصاره بلوط و به تنهایی مورد بررسی قرار گرفت. به کمک تصاویر FESEM مشخص شد که نانوذراتی با قطر 30 تا 65نانومتر در هیدروژل دارای حفرات منظم 300 تا 100میکرومتر توزیع شده اند و همچنین عصاره بلوط میزان آبدوستی و جذب آب این هیدروژل را افزایش می دهد که همگی این خواص به بهبود زخم کمک خواهند کرد. خواص آنتی باکتریال عصاره و زخم پوش ها نیز به کمک هاله عدم رشد در برابر باکتری های استافیلوکوک طلایی و سودوموناس بررسی شده است.

در این تحقیق تفکیک انانتیومرهای ایبوپروفن راسمیک توسط آنزیم لیپاز تثبیت شده Rhizomucor miehei lipase (RML) روی مشتقات سیلیکا و نانوذره متخلخل سیلیکا SBA-15 مورد مطالعه قرار گرفت. به این منظور و برای بهره مندی از مزایای دو روش جذب هیدروفوب و اتصال کوالانسی، تثبیت آنزیم RML روی بسترهای حاوی دو گروه عاملی متفاوت به صورت همزمان صورت پذیرفت. اصلاح شیمیایی بسترهای سیلیکا و نانوذرات حفره دار سیلیکاتی توسط دو عامل با نسبت های مختلف انجام شد؛ عامل اکتیل تری اتوکسی سیلان (OTES) به عنوان عامل هیدروفوب کننده و 3-گلایوکسی پروپیل-تری متوکسی سیلان (GPTMS) به منظور اتصال کووالانسی آنزیم RML انتخاب شد. نتایج به دست آمده نشان می دهد، مشتقات به دست آمده از آنزیم RML تثبیت شده روی بسترهای حاوی گروه عامل اکتیل، فعالیت ویژه ای در حدود 1/5 تا 2 برابر فعالیت ویژه آنزیم آزاد دارند. همچنین با افزایش تعداد گروه های اپوکسی، فعالیت مضاعف و میزان رهایش آنزیم کاهش یافت. مناسب ترین بستر، با توجه به بررسی فعالیت ویژه پس از تثبیت و رهایش آنزیم RML، مربوط به مشتق به دست آمده از بستری بود که گروه های عاملی اپوکسی و اکتیل را با نسبت یک به یک دارد. مشتق حاضر و همچنین مشتقات به دست آمده با جذب صرفاً هیدروفوب برای سنتز استرهای فرم S-پروفن مورد استفاده قرار گرفت. استریفیکاسیون در شرایط دمایی مختلف و مقادیر متفاوت بیوکاتالیست انجام شد. نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد بهترین میزان تفکیک انانتیومر S-ایبوپروفن مربوط به بسترهای سیلیکا اکتیل اپوکسی 1/1 و SBA اکتیل-اپوکسی 1/1 در دمای محیط بود.

بزرگ بودن شبکه ها موجب افزایش پیچیدگی محاسباتی در زمان اجرای الگوریتم می شود و محدودیت هایی را برای کارکردن با این گونه شبکه ها به وجود می آورد. با حفظ رفتار و خروجی شبکه اصلی، پیچیدگی کاهش می یابد و فرآیند به دست آمدن نتایج و تجزیه و تحلیل شبکه ها سریعاً صورت می گیرد. به کارگیری ابزارهای ریاضی و محاسباتی در جهت ساده سازی شبکه ها، نتایج بهتری را در علوم مختلف به خصوص در کاربردهای علوم زیست فراهم می آورد. مدل سازی بولین و پیداکردن جاذب ها در شبکه های زیستی منجر به سادگی در نمایش و تجزیه و تحلیل آسان خواهد شد. این مطالعه از طریق مدل سازی بولین روی شبکه انتقال سیگنال آبسیزیک اسید انجام شده است. آبسیزیک اسید یکی از تنظیم کننده های مهم و موثر در رشد گیاهان به شمار می رود. روش ما از یک حالت اولیه شروع شده و طبق قوانین به روزرسانی، جاذب های شبکه را پیدا کرده است. روش های پیشنهادی ما در مقایسه با روش های دیگر قادر خواهد بود که به صورت همزمان در حین ترسیم گراف انتقال، حالت نقاط جاذب را نیز کشف نماید. همچنین در این روش یافتن تمامی جاذب های سیستم تضمین شده است.

اهداف: در سال های اخیر داربست های نانوالیافی زمینه پلیمری به دلیل اثرات ضدمیکروبی در مهندسی بافت پوست مورد توجه زیادی قرار گرفته اند. هدف از این پژوهش تولید و مشخصه یابی خواص آنتی باکتریال داربست های نانوالیافی زمینه پلیمری است. مواد و روش ها: در مطالعه تجربی حاضر داربست نانوالیافی پلی کاپرولاکتون به روش الکتروریسی ساخته شد. بررسی های ریزساختاری و مطالعات چسبندگی باکتریایی با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی صورت گرفت. برای انجام آزمون های ضدباکتریایی از آزمون های میکرودایلوشن و تشکیل بیوفیلم بر سویه های استاندارد گرم منفی اشرشیا کلی و سودوموناس آئروژینوزا، گرم مثبت استرپتوکوکوس موتانس و استافیلوکوکوس اورئوس و برای مطالعه سمیت سلولی از آزمون MTT بر سلول های سرطانی رده هلا و HT1080 استفاده شد. یافته ها: نتایج این پژوهش نشان داد که این داربست نانوالیافی خواص ضدباکتریایی و ضدتشکیل بیوفیلم بر همه سویه ها دارد اما در مشاهدات میکروسکوپ الکترونی و آزمون میکرودایلوشن بیشترین اثر بر سویه سودوموناس آئروژینوزا و در غلظت یک میلی گرم بر میلی لیتر عصاره داربست نانوالیافی مشاهده شده، اما در آزمون تشکیل بیوفیلم بیشترین اثر بر سویه استافیلوکوکوس اورئوس و در غلظت 8میکروگرم بر میلی لیتر عصاره حاصل شد. همچنین نتایج آزمون های سمیت سنجی سلولی نیز نشان داد که عصاره داربست های سنتزشده روی سلول های سرطانی فیبروبلاست انسانی (HT1080) اثرات سمی بیشتری داشته و پس از 48ساعت منجر به کاهشی در حدود 40% تعداد آنها می شود. نتیجه گیری: داربست های نانوالیافی پلی کاپرولاکتون تولیدشده به روش الکتروریسی، بالقوه می توانند گزینه امیدبخشی در کاربردهای مهندسی بافت پوست با قابلیت جلوگیری از تشکیل بیوفیلم در محل ترمیم زخم و نیز کاهش تعداد سلول های سرطانی باشند.

با گسترش شهرنشینی، کاربرد بتن و مصالح ساختمانی به صورت گسترده در سراسر دنیا در حال افزایش است. بنابراین استفاده از مکانیزمی که بتواند در افزایش طول عمر سازه های بتنی موثر باشد، ضروری است. دوام سازه های بتن آرمه عموماً تحت تاثیر ترک قرار دارد. ترک در بتن به علت های مختلف مثل حملات زیست محیطی، اضافه بار، دوره های یخ ذوب، یا آسیب های تصادفی ایجاد می شود. ترک های سطحی بتن، ورود مواد شیمیایی و خورنده مثل کلر را فراهم کرده که در اثر این عوامل، آرماتورهای داخل سازه های بتن آرمه خورده شده و موجب ازبین رفتن سازه های بتنی می شود. رسوبات آهکی میکروبی به عنوان یک درزگیر، توانمندی بالایی در پرکردن ترک ها و شکاف های ریز در گرانیت، سنگ و ماسه دارد. در این روش اوره توسط آنزیم اوره آز ترشح شده از باکتری، هیدرولیز شده و کربنات کلسیم در حضور یون کلسیم تشکیل می شود و موجب بهبود پایداری و خواص بتن در طولانی مدت می شود. بنابراین مبحث استفاده از رسوبات زیستی در ترمیم ترک بتن می تواند به عنوان یک روش طبیعی و سازگار با محیط زیست مورد توجه قرار گیرد. این مقاله به بررسی پیشرفت های اخیر و پتانسیل بالقوه این فناوری پرداخته است.

گیاه تاتور(Datura stramonium) منبع غنی از تروپان آلکالوئیدهای اسکوپولامین و هیوسیامین به عنوان آنتاگونیست رقابتی استیل کولین است. تجمع متابولیت های ثانوی معمولاً در پاسخ به الیسیتورهای مختلف و مولکول های سیگنالی اتفاق می افتد. در این پژوهش اثر عصاره مخمر به عنوان الیسیتور زیستی بر تولید تروپان آلکالوئیدهای هیوسیامین و اسکوپولامین مورد بررسی قرار گرفت. بذرهای گیاه تاتوره پس از ضدعفونی سطحی در محیط کشت جامد MS نیم برابر حاوی عصاره مخمر در غلظت های (صفر، 1/5 و 3گرم در لیتر) کشت داده شد. یک ماه پس از جوانه زنی، تولید تروپان آلکالوئیدهای گیاهچه های تاتوره با استفاده از کروماتوگرافی مایع با کارآیی بالا (HPLC) اندازه گیری شد. همچنین میزان پروتئین کل و فعالیت آنزیم های آنتی اکسیداتیو کاتالاز و پراکسیداز به روش اسپکتروفتومتری تعیین شد. با توجه به نتایج، میزان وزن تر ریشه و بخش هوایی گیاهچه های تاتوره در غلظت 1/5گرم در لیتر عصاره مخمر به ترتیب حدود 2 و 4 برابر افزایش نشان داد. عصاره مخمر با غلظت 1/5گرم در لیتر، موجب افزایش حدود 1/7 برابری هیوسیامین در هر دو بخش ریشه و اندام هوایی و 2/5 برابری اسکوپولامین ریشه گیاهچه های تاتوره شد. علاوه بر این میزان پروتئین کل و فعالیت کاتالازی و گایاکول پراکسیدازی گیاهان تیمارشده با عصاره مخمر غلظت 1/5گرم در لیتر تقریباً مشابه گیاهان شاهد بود. در مجموع، عصاره مخمر با غلظت 1/5گرم در لیتر می تواند به عنوان کاندیدای خوبی در گیاه تاتوره استرامونیوم برای افزایش میزان تولید هیوسیامین و اسکوپولامین با ارزش دارویی بالا باشد.

آزمون تحریک الکتریکی پرومونتوری سطحی پرده صماخ، ابزاری مفید در تخمین موثربودن جراحی کاشت حلزون است. این آزمون برای بیماران با عملکرد ضعیف عصب شنوایی و افرادی که به مدت طولانی ناشنوایی داشته اند مفید است و می تواند روشی برای یافتن همبستگی بین محدوده دینامیکی عصب شنوایی با محدوده الکتریکی ایمپلنت حلزون و درک صوتی ارایه دهد. در پژوهش حاضر دستگاه تحریک الکتریکی طراحی شده است که می تواند تحریکاتی با ویژگی های مشخص تولید نماید. دستگاه مذکور دارای دو بخش سخت افزار و نرم افزار است. واسط کاربری نرم افزاری است که روی رایانه نصب شده و فضایی را در پیش روی کاربر قرار می دهد که کاربر به کمک آن می تواند بسیاری از عملیات را برای ایجاد و هدایت یک تحریک الکتریکی موفق به آسانی با استفاده از منوهای نرم افزاری انجام دهد. داده ها از طریق پورت سریال و شبکه به سخت افزار منتقل شده و درنهایت تحریک از طریق یک الکترود فعال که داخل مجرای شنوایی قرار گرفته و یک الکترود غیرفعال که می تواند روی ماستوئید یا پیشانی قرار گیرد، صورت می پذیرد. برای اطمینان از عملکرد صحیح دستگاه طراحی شده، تست های الکتریکی در شرایط مختلف انجام شده است. نتایج این تست ها نشان می دهد که جریان تولیدشده در یک مقاومت بار ثابت با ولتاژ ورودی خطی و همچنین مستقل از مقاومت بار متغیر است.

خصوصیات منحصربه فرد و وابسته به اندازه نانوذرات کوانتومی از جمله گستره وسیع طیف های جذبی، طیف نشری تیز و باریک و متناسب با اندازه نانوذره، بهره کوانتومی زیاد و ضریب جذب مولی بسیار زیاد منجر به این شده است که امروزه نانوبلورهای نیمه هادی نقاط کوانتومی به عنوان برچسب های فلورسانسی مناسبی در حوزه های مختلف فیزیک، شیمی و زیست شناسی استفاده گسترده ای پیدا کنند. در این مطالعه در ابتدا نانوذرات کوانتومی CdSe/ZnS پوشیده شده با لیگاند سطحی اولئیل آمین با روش سنتز تزریق در دمای بالا تحت شرایط خلا و جریان نیتروژن پایدار در دمای ° C320 سنتز شد. در ادامه به منظور بررسی اثر خاموش سازی رنگ های گروه آزو که از پرکابردترین و سرطان زاترین رنگ های شیمیایی مورد استفاده در صنایع مختلف هستند روی نشر این نانوذرات، به منظور سازش پذیری نانوذرات با محیط های آبی از تکنیک جایگزینی لیگاند سطحی مرکاپتوپروپیونیک اسید به عنوان یک لیگاند هیدروفیل مناسب در سطح نانوذرات استفاده شد. پس از تایید سنتز درست نانوذرات CdSe/ZnS توسط میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) و استفاده از پیک های نمونه استاندارد مربوط به هسته و پوسته نانوذرات سنتزشده در طیف سنجی پراش پرتوی ایکس (XRD)، نتایج حاصل از مطالعات نشان داد که رنگ مونوآزوی متیل رد به دلیل هم پوشانی طیف جذبی که با طیف نشری این نانوذرات دارد با کارآیی بسیار خوبی منجر به خاموش سازی نشر این نانوذرات می شود.

فناوری نانو در حال حاضر یکی از رویکردهای امیدبخش برای تشخیص و درمان سرطان است. سیستم های مبتنی بر پلیمرها به دلیل فرآیندهای تولید ساده و تنوع در عملکرد و روش های اصلاح پلیمر، جذاب تر هستند. پلی اتیلن گلیکول (PEG) و پلی کاپرولاکتون (PCL) دو پلیمر سنتزی زیست سازگار مورد تایید FDA بوده که اغلب در صنایع دارویی مورد استفاده قرار می گیرند. غیر از حامل های دارورسانی، در درمان سرطان بحث ایمنی مواد تشکیل دهنده فعال نیز بسیار چالش برانگیز است. عوارض جانبی شیمی درمانی یکی از مهم ترین علل مرگ ومیر بیماران در بسیاری از سرطان ها است. کورکومین استخراج شده به طور طبیعی، یکی از جالب ترین عوامل ضدسرطان است که اثرات انتخابی اثبات شده روی سلول های سرطانی داشته و منجر به حداقل عوارض جانبی در طول درمان می شود. کورکومین به عنوان عامل اصلی، در درمان ترکیبی سرطان های مختلف آزمایش شده است. مطالعات متعدد ایمنی و کارکرد کورکومین در دوزهای مختلف تجویزشده را نشان می دهند. با این حال، مانع اصلی در استفاده از کورکومین، حلالیت پایین آن در آب و قابلیت دسترسی بیولوژیک کم و متغیر پس از تزریق است. بنابراین در این مطالعه سعی شد حلالیت کورکومین با استفاده از یک سیستم نانوذره دی بلاک کوپلیمر نوین PEG-PCL افزایش یابد. ابتدا کوپلیمر PEG-PCL سنتز و سپس خصوصیاتش با روش های GPC، FTIR و H-NMR مشخص شد. پس از آن، کورکومین در ساختار میسلی PEG-PCL به صورت بهینه کپسوله و سمیت نانوذرات تهیه شده در کشت سلول MCF-7 ارزیابی شد. طبق نتایج نانوذرات آماده شده می توانند مولکول های هیدروفوب کورکومین را به طور موثری به دام انداخته، حلالیت آن را بهبود بخشیده و باعث افزایش فعالیت آن در ازبین بردن سلول سرطانی در شرایط برون تنی شوند.

اهداف: سلول های اپی تلیالی رنگدانه دار شبکیه (RPE) در حفظ سلامت و عملکرد شبکیه نقش مهمی ایفا می کنند، به طوری که نقص در عملکرد یا سلامت این سلول ها علت بیش از 200 نوع بیماری دژنراسیون شبکیه است. یافتن مسیرهای پیام رسانی و زیستی مربوط به تمایز RPE می تواند در تولید این سلول ها مفید واقع شده و امکان کاربرد کلینیکی خواهد داشت. مواد و روش ها: در مطالعه حاضر در مرحله اول با استفاده از انتخاب مجموعه ژن های هدف از اشتراک سه پایگاه داده پیش بینی کننده ژن های هدف microRNA و اجتماع مجموعه حاصل با پایگاه داده تجربی ژن های هدف microRNA، ژن های هدف با ضریب اطمینان بالاتری انتخاب شدند. در مرحله بعدی با انطباق ژن های هدف با ژن های دارای افزایش بیان در همان شرایط سلولی سعی شد تا عامل وابستگی اثر microRNA به شرایط ترانسکریپتوم در نظر گرفته شود. در ادامه از اشتراک نتایج چندین پایگاه داده مسیریابی مختلف در کنار هم استفاده شد تا آنالیز دقیق تر و جامع تری از مکانیزم اثرگذاری microRNAهای مورد مطالعه ارایه شود. یافته ها: در این مطالعه سعی شده است تا شبکه ژنی تحت کنترل miR-204-5p و miR-211-5p، دو microRNA موثر در سلول های RPE، را تا حد زیادی شبیه سازی کرده و فرآیندهای زیستی و مسیرهای پیام رسانی درگیر را مورد بررسی قرار دهیم. نتیجه گیری: نتایج این مطالعه نشان داد این دو microRNA در سلول های RPE در تنظیم زیرساخت های ترشحی، اتصالات و اسکلت سلولی و مسیرهای درگیر در التهاب و پاسخ زخمی به طور خاص در مسیر TGF-β 1 نقش ایفا می کنند.

اهداف: پیش بینی ساختار سوم پروتئین ها از توالی اسیدآمینه ها یکی از مسایل مهم در بیوانفورماتیک ساختاری است. پروتئین ها ساختار طبیعی خود را از میان آرایش های متعدد فضایی در کسری از ثانیه انتخاب می کنند. پارادوکس لوینتال بیان می کند جست وجوی تصادفی در میان فضای تمام آرایش های فضایی ممکن امکان پذیر نیست و باید مکانیزمی برای آن وجود داشته باشد. الفبای کمتر از 20 اسیدآمینه در ساختار پروتئین می تواند پیچیدگی مساله تاخوردگی پروتئین را تا حدودی کاهش دهد. عموماً فرض می شود که ساختار طبیعی در مینیمم انرژی خود شکل می گیرد. بنابراین نیاز به یک تابع انرژی مناسب برای ارزیابی ساختار ضروری است. مواد و روش ها: توابع پتانسیل دانش-پایه یکی از انواع توابع انرژی است که از داده های ساختار پروتئین های شناخته شده به دست می آید. در این مطالعه یک تابع انرژی دانش-پایه ارایه می کنیم و تاثیر اسیدآمینه های آلانین، لوسین، ایزولوسین، والین و فنیل آلانین در تشخیص ساختار طبیعی را بررسی می کنیم. در مدل کاهش یافته تنها انرژی بین اسیدآمینه های مذکور را در نظر می گیریم. یافته ها: مدل کاهش یافته را با چهار معیار ارزیابی کردیم. نتایج نشان می دهد که تفاوت معنی داری بین نتایج مدل 20-اسیدآمینه و مدل کاهش یافته وجود ندارد. نتیجه گیری: این مدل نشان می دهد که توان تابع انرژی به دست آمده حاصل قدرت انرژی میان این پنج اسیدآمینه است و بنابراین برای افزایش قدرت توابع پتانسیل نیازمند نگرش جدیدی هستیم که بتوانیم به نحو موثرتری از اندرکنش تمام اسیدآمینه ها در ساختار بهره ببریم.

عروسک پشت پرده (فیسالیس آلککنگی؛ Physalis alkekengi L) با کاسبرگ های زیبا و رنگی اطراف میوه در فضاهای سبز کشت می شود. همچنین در طب سنتی و درمان طیف وسیعی از بیماری ها، به کار می رود. باززایی و ریزازدیادی آن از ریزنمونه های گره و میان گره با غلظت های مختلف تنظیم کننده های رشد در کشت در شیشه انجام شد. پس از بهینه سازی شرایط ضدعفونی و جوانه زنی بذر، دانه رست های سترون به محیط کشت MS پایه به منظور ایجاد گیاه چه های سترون به عنوان منبع ریزنمونه منتقل شدند. ریزازدیادی ریزنمونه ها، در 10 محیط کشت با سطوح مختلف تنظیم کننده های رشد 2 و 4 دی کلروفنوکسی استیک اسید و 6 بنزیل امینوپورین و همچنین محیط MS بدون هورمون (کنترل) در قالب طرح کاملاً تصادفی بررسی شد. ریزنمونه های میان گره در محیط های کشت 2 (mgl-12, 4-D2/0)، 3 (mgl-12, 4-D2/0+mgl-1BAP2/0) و 4 (mgl-12, 4-D5/0+mgl-1BAP2/0) شاخساره و سپس روی همین محیط ها ریشه دار شدند. ریزنمونه ها ی گره در شاهد و همه تیمار های هورمونی شاخساره تولید کردند که به طور جالب توجه، شاخسارهای تولیدشده از ریزنمونه گره در شاهد، پس از 7 روز، روی همان محیط ریشه دار شدند (70%). سایر شاخسارهای حاصل از گره در محیط ریشه زایی MS2/1+mgl-1BAP1 ریشه دار شدند. نهال های ریشه دارشده با موفقیت 100% در محیط های حاوی پرلیت و خاک سازگار و سپس در گلخانه رشد و ایجاد گل نمودند. مطالعه حاضر قابلیت باززایی بالای گیاه عروسک پشت پرده را به عنوان یک گیاه زینتی مهم در شرایط کشت در شیشه نشان می دهد. با توجه به کشت در شیشه آسان آن، می توان در مطالعات مولکولی و ژنتیکی، تولید گیاهان یکسان و تولید مواد دارویی از این گیاه استفاده کرد.

اهداف: نانوذرات طلا عامل دارشده با DNA به دلیل دارابودن ویژگی های منحصربه فرد، پتانسیل بالایی برای حل بسیاری از مشکلات همچون تشخیص و درمان بیماری های ژنی با استفاده از نانوفناوری فراهم می کنند. بسته به هدف هر آزمایش، برهم کنش خاصی از DNA با نانوذره مدنظر است که با تغییردادن پارامترهای مختلف قابل دستیابی است. هدف این پژوهش بررسی اثر بار سطحی نانوذرات طلا بر فرآیند اتصال زیستی و نوع اتصالات DNA به سطح و افزایش بارگیری توالی های DNA بر سطح نانوذرات طلا بود. مواد و روش ها: دو نوع نانوذره با قطر حدود 30نانومتر و بار سطحی مثبت و منفی سنتز شد. فرآیند اتصال زیستی نانوذرات با استفاده از سه غلظت مختلف از DNA انجام شد و با استفاده از اسپکتروسکوپی UV-Vis و فلوئورسانس مورد بررسی قرار گرفت. کمی سازی درصد اتصال DNA به سطح هر نانوذره با استفاده از دو روش و با کمک سنجش فلوئورسانس انجام شد. یافته ها: طیف SPR، اتصال DNA به سطح نانوذرات را تایید کرد و به خوبی نشان دهنده میزان اتصال DNA به سطح نانوذره و نیز اثر بار سطحی نانوذرات بر فرآیند اتصال زیستی بود. سنجش فلوئورسانس، درصد اتصال زیستی در نانوذرات تثبیت شده با CTAB را بالاتر و غیراختصاصی تر از نانوذرات تثبیت شده با سیترات نشان داد. نتیجه گیری: بسته به بار سطحی نانوذرات طلا، اتصالات DNA به سطح با برهم کنش ها و مقادیر متفاوت از بارگیری رخ می دهد. با توجه به هدف این پژوهش، نانوذرات طلا تثبیت شده با سیترات و استفاده از غلظت بالای DNA، برای رسیدن به این هدف مناسب بودند.

پروتئین های مورفوژنتیک استخوانی (BMPs) متعلق به سوپرفامیلی فاکتور ترنسفورم کننده رشد بتا هستند. این مولکول ها در رشد و تکوین جنینی و همچنین تمایز سلول های مختلف نقش ایفا می کنند. در این خصوص دو مولکول همودایمر BMP-2 و BMP-7 نقش مهمی در تشکیل اکتوپیک استخوان دارند به طوری که دو نوع نوترکیب آن به صورت استفاده اکتوپیک در دسترس هستند. بعد از اتصال همودایمر BMP-2 به گیرنده خود در سطح سلول، تجمع همودایمرهای نوع I و II گیرنده آن منجر به ایجاد پاسخ بیولوژیک در داخل سلول می شود. علی رغم وجود انواع نوترکیب BMP-2 و BMP-7 به دلیل خطرات ناشی از استفاده از آنها هنوز استراتژی استفاده از انواع آندوژن از طریق به دام انداختن با آنتی بادی های مونوکلونال در محل ضایعه استخوانی در اولویت برنامه های تحقیقاتی است. روش جایگزین دیگر به جای استفاده از آنتی بادی های مونوکلونال استفاده از گیرنده های طبیعی این لیگاند در بدن است. در این رابطه با توجه به Kd مناسب اتصال بخش اکتودمین گیرنده II مولکول BMP-2 در این پروژه اقدام به بیان و تخلیص این قسمت با هدف به دام انداختن BMP-2 اندوژن شد. قطعه پروتئینی اکتودمین گیرنده نوع II در میزبان باکتریایی بیان و تخلیص شد که با ارزیابی CD این پروتئین نوترکیب حاکی از ساختار مشابه با نوع طبیعی آن بود. همچنین ارزیابی اتصال آن به لیگاند BMP-2 با الایزا مورد بررسی قرار گرفت و در ادامه Kd آن محاسبه شد. براساس نتایج به دست آمده، بخش اکتودمین گیرنده نوع دو می تواند با ویژگی اتصال مناسب در غلظت نانومولار به BMP-2 متصل شود و در مطالعات بعدی می تواند به عنوان یک جایگزین به جای آنتی بادی مونوکلونال برای به دام اندازی مولکول های BMP آندوژن مورد استفاده قرار گیرد.

خواص فیزیکی-شیمیایی منحصربه فرد مواد پلاسمونیک در مقیاس نانو توجه زیادی را در تولید ساختارهای هیبرید زیستی-نانویی به خود جلب کرده که در حسگری زیستی، تصویربرداری، تحویل و رهایش کنترل شده دارو کاربرد دارد. هدف این پژوهش ساخت نانومیله طلای عامل دارشده به منظور کاهش سمیت و افزایش میزان زیست سازگاری برای استفاده های بعدی به عنوان نانوسامانه حامل نوکلئیک اسید به سلول سرطانی بود. در این پژوهش، نانومیله طلا به روش رشد روی ذرات دانه ساخته و سطح آن به وسیله پلیمر پلی استایرن سولفونات (PSS) اصلاح شد. سپس به روش جابه جایی لیگاند از طریق اتصال Au-S به پپتید، عامل دار شد. صحت ساخت نانوسامانه توسط طیف سنجی فرابنفش-مرئی (Uv-Vis)، میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) و اندازه گیری پتانسیل زتا مورد بررسی قرار گرفت. در پایان، مطالعه سمیت نانومیله عامل دارشده روی رده سلولی هلا به کمک روش MTT انجام شد. غلظت مناسب PSS و پپتید برای عامل دارکردن و افزایش زیست سازگاری نانومیله ها به ترتیب 50میکرومولار و یک میلی مولار محاسبه شد که بالاترین غلظتی بود که موجب تجمع نانومیله ها و اختلال در مورفولوژی میله ای آنها نمی شد. اصلاح سطح نانومیله طلا با PSS و عامل دارکردن با پپتید به میزان قابل توجهی سبب افزایش زیست سازگاری آن شد. درصد زنده مانی سلول های هلا تیمارشده با نانوسامانه عامل دار در مقایسه با نانومیله های عامل دارنشده افزایش یافت؛ به طوری که غلظت 50نانومولار نانوساختار عامل دار به عنوان LC50 محاسبه شد در حالی که تنها کمتر از 20% سلول های تیمارشده با غلظت مشابه از نانومیله عامل دارنشده، زنده ماندند. عامل دارکردن سطح نانومیله طلا با پپتید سبب افزایش زیست سازگاری آن شده و استفاده از این نانوسامانه به عنوان حامل در سلول های سرطانی را بهبود می بخشد.

اندونوکلئاز CEL I، آنزیمی از خانواده S1 اندونوکلئازها است. این آنزیم، با اختصاصیت بالا، توانایی شناسایی انواع جهش ها و جایگزینی بازها در مولکول DNA را دارد که این امر اهمیت آن را در قالب محصولات تجاری به منظور مصارف تحقیقاتی و آزمایشگاه های بالینی دوچندان می کند. اگرچه این آنزیم در گیاه کرفس یافت می شود اما به دلیل زمان بربودن فرآیند استخراج و همچنین بازدهی کم محصول نهایی، استخراج آن مقرون به صرفه نیست. علاوه بر این، با توجه به لزوم اعمال تغییرات پس از ترجمه برای دست یابی به ساختار فعال نهایی، تاکنون گزارشی مبنی بر بیان فرم فعال این آنزیم در میزبان های باکتریایی مشاهده نشده است. بنابراین یکی از منابع تولید فرم فعال این آنزیم، کلون و بیان آن در میزبان های یوکاریوتی از جمله مخمر و رده های سلولی پستانداران است. در این مطالعه، توالی ژن به منظور بیان در میزبان یوکاریوتی HEK293T بهینه سازی و سنتز شد. سپس توسط هضم دوگانه با آنزیم های KpnI و XhoI در وکتور بیانی pBudCE4. 1 ساب کلون شد. سازه بیانی مورد نظر توسط لیپوفکتامین به رده سلولی HEK293T ترانسفکت و بیان پروتئین نوترکیب از طریق روش های متعددی از جمله SDS-PAGE، الایزا، واکنش نسخه برداری معکوس و وسترن بلات تایید شد. آنالیز داده های SDS-PAGE و وسترن بلات وزن مولکولی در حدود 30کیلو دالتون را تایید کرد. تخلیص با ستون حاوی رزین Ni-NTA انجام و مقدار پروتئین در حدود 0/2میلی گرم بر میلی لیتر تعیین غلظت شد. درنهایت فعالیت اندونوکلئازی آنزیم، روی DNA هترودوپلکس حاصل از محصول PCR ژن جهش یافته و وحشی بررسی شد. نتایج نشان داد که بیان این پروتئین در میزبان HEK293T فعالیت مناسبی دارد.

آنزیم یوریکاز (EC 1. 7. 3. 3) در دهه 1970 برای اولین بار برای پیشگیری از افزایش غلظت اوریک اسید در خون و تشکیل بلورهای اورات استفاده شد. این آنزیم بعدها به صورت نوترکیب استفاده شد اما به علت واکنش ایمنی بیماران به این پروتئین بیگانه برای بدن، تلاش ها برای یافتن منابع جدیدی از این آنزیم با ویژگی های مطلوب تر ادامه دارد. با توجه به اهمیت باکتری های نمک دوست و تحمل پذیر نمک در تولید آنزیم هایی با ویژگی های منحصربه فرد، در این پروژه 85 سویه از این باکتری ها که در مطالعات پیشین از دریاچه ارومیه جداسازی شده بودند، برای تولید آنزیم یوریکاز بررسی شدند و بهترین سویه تولیدکننده براساس توالی یابی ژن 16S rRNA بیش از 99% به هالوموناس سولفیداریس (Halomonas sulfidaeris) شباهت نشان داد. در ادامه با تغییر فاکتورهای محیطی و فیزیکوشیمیایی محیط کشت، مهم ترین عوامل موثر بر تولید یوریکاز توسط این باکتری شناسایی و با استفاده از روش بهینه سازی سطح پاسخ تولید آنزیم بهینه شد. در شرایط بهینه میزان تولید آنزیم در 8=pH، دمای ° C34/5، غلظت کلریدسدیم 3% و غلظت اوریک اسید 7/5گرم بر لیتر به 32/5واحد بر میلی لیتر افزایش یافت که در مقایسه با گزارشات موجود، مقدار قابل توجهی است. این سویه می تواند در تحقیقات بعدی در مورد کاربردهای درمانی آنزیم مقاوم به نمک آن مورد استفاده قرار بگیرد.

آثار آنتی اکسیدانی، ضدسرطانی، ضدالتهاب و ضدمیکروب کورکومین دلایلی بر ارزشمندی این ماده در تحقیقات دارویی و نقش آن در بهداشت عمومی انسان است. اثر ضدسرطانی کورکومین ناشی از تاثیر این دارو بر دامنه ای از مسیرهای سلولی و مولکولی درگیر در سرطان است. با این وجود، محلولیت کم، زیست دسترسی پایین و متابولیزم سریع آن اثر نامناسبی بر خصوصیت درمانی آن گذاشته است. در این تحقیق، به واسطه کانجوگه کردن مولکول های کورکومین به ساختار دندریمری نسل چهار (پلی آمیدوآمین)، یک حامل نانوابعاد مناسب تهیه شد. مشخصه یابی نانوسامانه و تایید فرآیند کانجوگه شدن به وسیله روش های FT-IR و 1H-NMR انجام شد. اندازه و بار سطحی ذرات با دستگاه DLS مورد ارزیابی قرار گرفت. میزان بارگذاری مولکول های کورکومین روی نانوسامانه بررسی شد و در ادامه آزمایش های سلولی از جمله سمیت، ROS سلولی و آپاپتوز به وسیله آزمون MTT و تکنیک فلوسایتومتری مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج این تحقیق عمل کانجوگه شدن کورکومین را تایید کرد و ذرات به دست آمده اندازه تقریبی 100نانومتر داشتند. نتایج نشان داد که میزان بارگذاری کورکومین در این نانوسامانه حدود چهار مولکول به ازای هر مولکول دندریمر است. آزمایش های سلولی نشان داد که میزان سمیت، ROS سلولی و آپاپتوز ناشی از نانوحامل دندریمری در مقایسه با کورکومین آزاد بیشتر بوده است. عملکرد بهتر نانوسامانه دندریمری به واسطه بهبود خواص فیزیکوشیمیایی و افزایش محلولیت کورکومین بوده است. در مجموع، این نانوحامل به عنوان یک سامانه هوشمند و کارآمد می تواند برای رسانش داروهای آب گریز به سلول های سرطانی در نظر گرفته شود.

اهداف: سیستم های کشت سه بعدی به دلیل شباهت های مورفولوژیکی به "محیط زنده" اهمیت بسیاری در حوزه مطالعات داروهای ضدسرطان دارند. در این مقاله سعی بر آن است که میزان سمیت داروی BI-847325 روی کشت سه بعدی دو رده سلولی متفاوت سرطان آناپلاستیک سنجیده شود و پیامد آن به عنوان یکی از اهداف یافتن تفاوت در میزان پاسخ دهی بر مبنای مشخصات سلول ها مورد بررسی قرار گیرد. مواد و روش ها: در این مطالعه پس از آماده سازی داربست آلژینات، دو رده سلولی سرطان آناپلاستیک تیروئید C643 و SW1736 انکپسوله و به مدت یک هفته کشت شدند. پس از گذشت 24ساعت از کشت سلول ها روی داربست، ارزیابی توانایی زنده ماندن سول ها در حضور دوزهای مختلف (1 تا 64میکرومولار) داروی BI-847325 توسط تست 3-(4 و 5 دی متیل تیازول-2-وای ال)-2 و 5-دی فنیل تترازولیوم بروماید (MTT) به عمل آمد. به منظور بررسی و مقایسه تکثیر سلول ها در دوز موثر دارو، پس از 24ساعت از اثر دارو در غلظت مربوطه برای هر یک از رده های سلولی رنگ آمیزی توسط کربوکسی فلورسئین ان-هیدروکسی سوکسینیمیدیل استر (CFSE) انجام شد. یافته ها: اثر سمیت داروی BI-847325 در رده های مختلف سرطان آناپلاستیک تیروئید متفاوت است. دوز موثر دارو پس از گذشت 24ساعت برای رده C643 در 25میکرومولار و در مورد رده SW1736 در 43میکرومولار محاسبه شد. رنگ آمیزی توسط CFSE و مقایسه تکثیر سلول ها در دوز موثر دارو، یافته فوق را تائید کرد. نتیجه گیری: در مجموع، مطالعه حاضر نشان داد که اثر سمیت دارو در رده های مختلف سرطان آناپلاستیک تیروئید متفاوت است. اهمیت این موضوع در کنار توجه به مطالعات کشت سه بعدی می تواند محققان را در طراحی مطالعات تکمیلی بعدی در جهت دستیابی به مناسب ترین دارو با تاثیرگذارترین دوز کمک کند.

همه باکتری ها دارای سیستم ترشحی برای انتقال ماکرومولکول های خود به بیرون هستند. در حال حاضر هفت سیستم ترشحی شناسایی شده است. بررسی انتقال افقی این ژن ها و ردیابی آنها، می تواند نقس بسیار مهمی در فهم ما در مورد نقش وکاربرد این ژن ها در باکتری و موجوات دیگر مانند میزبان آنها را داشته باشد. در مطالعه حاضر با استفاده از ابزارهای بیوانفورماتیکی مانند SeqWord_Viewer در پایگاهای اطلاعاتی مانند عناصر ژنتیکی متحرک (MGEs)، ACLAME، PAthogenicity Islands DataBase (PAIDB) به بررسی ژن های تیپ III (T3SS) در بعضی از گونه ای باکتری سودوموناس پرداخته شد. نتایج نشان داد انتقال افقی بین ژن های تیپ III بین 30 تا 100% است. همچنین باکتری گونه سودوموناس فلورسنس با 15 ژن انتقال یافته بیشترین گونه را دارد. بررسی های بیوانفورماتیکی نشان داد که گونه P. fluorescens F113 با 11 ژن بیشترین قابلیت انتقال ژن های تیپ 3 سیستم ترشحی را دارد. همچنین نتایج نشان می دهد که انتقال افقی در بین ژن های تیپ سه در بعضی از گونه ها همچون P. fluorescens Pf-5، P. syringae pv. Glycinea، P. syringae pv. aptata، P. syringae pv. Japonica، P. syringae pv. Pisi و P. aeruginosa UCBPP-PA14 و انتقال 100% در تیپ III سیستم ترشحی مشاهده شد. می توان از بررسی ها استنتاج کرد که باکتری های با احتمال بالا در بیماری زایی، بیشترین انتقال افقی را دارند که نشان دهنده انتقال سیستماتیک انتقال بیماری بین میزبان و عامل بیماری زایی طی تکامل است.