زیست فناوری

چکیده مقدمه: سلولهای ماکروفاژی، دسته­ای از سلولهای سخت‌ترنسفکت می­باشند که بدلیل اهمیت هدفگیری آنها در استراتژیهای درمانی، پیاده­سازی یک روش موفق ترنسفکشن در آنها همواره مدنظر می‌باشد.
مواد و روشها: کارایی وکتورهای لنتی­ویروسی در مقایسه با سه ترکیب تجاری Xfect™ Transfection Reagent، FuGENE® HD و Lipofectamine ^TM 3000 در ترنسفکشن سلول ماکروفاژی RAW264.7 بررسی گردید. بعد از بهینه­سازی و تولید ذرات ویروسی در سلول 293T، آلوده­سازی سلولی با MOIهای متفاوت صورت گرفت و میزان کارایی ترنسداکشن، زنده­مانی و فعالیت متابولیک سلولها اندازه­گیری و با روشهای شیمیایی مقایسه گردید.
نتایج: هیچیک از سه ترکیب شیمیایی تجاری قادر به ترنسفکت موفق RAW264.7 نشدند در حالیکه روش ویروسی در کمترین غلظت نیز قادر به ترنسداکشن سلولها و ایجاد سیگنال سبز رنگ در زیر میکروسکوپ فلورسنت گردید. تغلیظ استوک ویروسی و بکارگیری MOIهای بیشتر تا 30 بطور معنی‌داری (p≤0.0001) باعث افزایش راندمان ترنسداکشن گردید.
بحث: روش ترنسفکشن لنتی‌ویروسی علی رغم کار زیاد و زمان طولانی­تر در مقایسه با روشهای شیمیایی جهت ترنسفکشن سلولهای سخت‌ترنسفکت کارایی بالاتری دارد که در این تحقیق انجام برخی اصلاحات نظیر تغلیظ ویروس، عدم فریز ویروسها، استفاده از پلی‌برن و انکوباسیون شبانه سلولها با ذرات ویروسی کارایی آنرا افزایش داد. از آنجا که پارامترهای مهم دیگری مانند استفاده از رترونکتین و سانتریفوژ چند ساعته ویروس و سلول در کنار هم (اسپینوکولیشن)، بر روی فرایند آلوده‌سازی ویروسها بسیار موثرند، پیشنهاد می‌شود در مطالعات بعدی مدنظر قرارگرفته و با توجه به داده‌های امیدوارکننده این تحقیق، از این روش تکمیلی برای ترنسداکشن دیگر سلول‌های سخت‌ترنسفکت مانند سلول‌های بنیادی یا سلول‌های اولیه نیز استفاده شود.

چکیده مقدمه: پپتید آمیلوئید ‌بتا (Aβ) علت اصلی تشکیل پلاگ‌های سمی در بیماران آلزایمری می‌باشد. به‌همین علت، مطالعه بر روی این پپتید و شناخت مکانیسم‌های مولکولی و سلولی مرتبط آن، در تشخیص و درمان بیماری ضروری است. پژوهش حاضر یک روش سریع، آسان و ارزان برای تولید و خالص‌سازی این پپتید ارائه داده که بر اساس بیان ژن Aβدر سیستم باکتریایی است. مواد و روش‌ها: ژن Aβسنتز و به وکتور بیانی pET26b انتقال یافت. پس‌از القا با لاکتوز و انکوباسیون 24‌ساعته جهت بیان پپتید، رسوب سلولی حاصل به منظور بررسی و تایید وجود پپتید نوترکیب بوسیله SDS-PAGE و وسترن بلات بررسی گردید. سپس خالص‌سازی پپتید نوترکیب با روش کروماتوگرافی تمایلی ستون Ni-NTA صورت گرفت. تعیین ویژگی کشندگی سلولی Aβخالص، در غلظت های µM 25 و µM 50 با استفاده از آزمون MTT بر روی لاین سلولی مدل آلزایمر(SH-SY5Y) انجام شد.
نتایج: نتایج PCR Colony و تعیین‌توالی تاییدکننده ورود صحیح قطعه بیان‌کننده Aβبه داخل وکتور بیانی می باشد. بررسی طول باندها در SDS PAGE و وسترن بلات، نمایانگر بیان موفقیت‌آمیز پپتید نوترکیب حاوی دنباله هیستیدینی می‌باشد. در نهایت نتیجه آزمون MTT نشان داد که پپتید خالص‌شده در غلظت‌های µM25 و µM50 به‌ترتیب دارای کشندگی 30 و 50 درصدی است.
بحث: تولید پپتید آمیلوئید ‌بتا در میزبان‌های باکتریایی بسیار مطلوب به‌نظر می‌رسد. همچنین به‌دست‌آوردن پپتید Aβخالص به صورت محلول یک مزیت مهم این تحقیق می‌باشد. با توجه به عملکرد کشندگی پپتید خالص‌شده، میتوان از آن برای تیمار سلول‌های مدل و انجام مطالعات پیرامون آلزایمر استفاده نمود.

چکیده سرطان سینه شایع‌ترین سرطان زنان می‌باشد که علیرغم پیشرفتهای علمی زیاد همچنان علت اصلی مرگ و میر ناشی از سرطان در بین زنان محسوب می‌شود. برای حل این معضل جهانی نیازمند مطالعات مولکولی عمیق‌تری در حوزه سرطان سینه هستیم. امروزه نقش piRNAها بعنوان تنظیم کننده بیان ژن‌ها در سرطان‌های مختلف مورد توجه بسیاری قرار گرفته است. در این مطالعه هدف ما شناسایی piRNAهای مهم درگیر در سرطان سینه و ژن‌های هدف آن‌ها می‌باشد. برای این منظور داده‌های RNA seq small خام مربوط به نمونه‌های بافت سرطان سینه و بافت نرمال سینه از پایگاه داده GEO انتخاب و استخراج شد و از پلتفرم Galaxy برای آنالیز بیوانفورماتیکی آن‌ها استفاده شد. بیان افتراقی 372 عدد piRNA بر اساس Log2 FC ≥ 2، p. value ≤ 0.05 بدست آمد که 191 عدد افزایش بیان و 181 عدد کاهش بیان معنی‌دار را نشان دادند. بیشترین افزایش مربوط به hsa-piR-33125 می‌باشد که هدف آن GATAD2A می‌باشد و در پروسه های سرطانزایی از قبیل توسعه عروق خونی، آپاپتوز، تنظیم بیان ژن در سطح رونویسی و ... نقش دارد. بیشترین کاهش مربوط به hsa-piR-33073 با Log2 FC= -4.20 می‌باشد. پیدا کردن لیستی از piRNAهای مهم که افتراق بیان معنی‌دار در سرطان سینه نسبت به بافت نرمال دارند و همچنین مشخص کردن افزایش و یا کاهش بیان آن‌ها در بافت سرطانی و تشخیص ژن‌های هدف و بررسی نقش آن‌ها در مسیرهای بیولوژیکی دخیل در توسعه و پیشرفت سرطان، می‌تواند آغازگر مطالعاتی باشد که در نهایت منجر به پیشرفت‌ در تحقیقات سرطان سینه و روش‌های درمانی شود.

چکیده همه‌گیری کرونا و مرگ‌ شمار کثیری از انسان‌ها در جهان، شرایط اجتماعی و اقتصادی کشورها را با خطر روبرو کرده است. ویروس SARS-CoV-2 از خانواده‌ کرونا ویرویده، عامل بیماری کرونا و مسبب شیوع آن در قرن اخیر است. به دلیل استفاده ویروس کرونای جدید از پروتئین اسپایک سطح خود برای ورود به سلول‌های میزبان و اتصال به پروتئین سطحی ACE2 برای ورود ماده‌ ژنتیکی و عفونت‌زایی، مطالعه ناحیه‌ اتصال به گیرنده (RBD) در پروتئین اسپایک برای دانشمندان بسیار مهم است؛ با مهار این پروتئین و ناحیه اتصال به گیرنده‌ آن ، می توان مانع از ورود ویروس به سلول شد. با استفاده از کلونینگ می‌توان ژن‌های این ویروس را تکثیر و پروتئین آن را خالص‌سازی کرد. بکارگیری پپتیدهای ضدویروسی برای درمان بیماری‌ها یکی از روش‌های بسیار کاربردی است و در درمان SARS-CoV-2، پپتیدهای ممانعت کننده از اتصال RBD به گیرنده ACE2 ،بسیار مورد توجه دانشمندان است. در تحقیق حاضر، کلونینگ RBD در وکتور بیانی PET28a، بیان پروتئین RBD و فیوژن پروتئین GFP/RBD در میزبان پروکاریوتی انجام شد. به دلیل محلول نبودن این پروتئین در میزبان پروکاریوت ، Column Refolding با شیب اوره با ستون نیکل-آگارز انجام و پروتئین سنتز شده از طریق تکنیک وسترن بلات تایید شد. از مقالات سه پپتید برای مقایسه‌ اتصال آن‌ها با RBD با استفاده از بیوانفورماتیک کاندید و تمایل اتصالشان به همدیگر با روش داکینگ مولکولی بررسی و مشخص شد می توان از پپتیدهای یاد شده به دلیل اتصال به RBD در صورت تایید میانکش بین آن ها در درمان عفونت این ویروس استفاده کرد.

چکیده مقدمه: سرطان دهانه رحم چهارمین سرطان­ شایع در بین زنان است. در سال های اخیر توجه به محصولات طبیعی مانند کورکومین با پتانسیل ضدسرطانی، به عنوان مکمل درمانی افزایش یافته است. با این حال به دلیل حلالیت ضعیف، استفاده بالینی از آن این ترکیبات محدود می باشد. در این راستا، در این پژوهش، با هدف بهبود پارامترهای بالینی، اثرات نانوکورکومین در ممانعت از فعالیت آنژیوژنز سرطان دهانه رحم مورد بررسی و با کورکومین آزاد مقایسه شد.

مواد و روش­ها: روش MTT برای ارزیابی تکثیر رده سلولی هلا، با کورکومین آزاد و نانوکورکومین در دوزها و فواصل زمانی مختلف استفاده شد و میزان آپوپتوز توسط فلوسیتومتری ارزیابی گردید. سپس، بیان ژن فاکتور رشد اندوتلیال عروقی (VEGF-A)در سلول های هلا، توسط Real-Time PCR و وسترن بلات اندازه­گیری گردید.

یافته­ها: با توجه بهIC50 در مدت 48 ساعت در رده سلولی هلا، که برای نانوکورکومین و کورکومین آزاد μM/ml15 و μM/ml50 بود، ترکیب نانوکورکومین اثرکشندگی بیشتری نشان داد. بیان ژن فاکتور رشد اندوتلیال عروقی (p <0.0001) و میزان پروتئین(p <0.01) به دنبال تیمار با نانو کورکومین به طور قابل توجهی کمتر از کورکومین آزاد بود.

نتیجه: نانوحامل باعث افزایش حلالیت و تاثیر بیشتر مهار تکثیر سلول­های سرطانی دهانه رحم هلا شده و در ممانعت از فعالیت آنژیوژنز در غلظت یکسان، سه برابر موثرتر از کورکومین بود. بنابراین، نانوکورکومین می تواند گزینه خوبی برای مکمل دارویی در کنار درمان های رایج سرطان دهانه رحم باشد.

کلمات کلیدی: سرطان دهانه رحم، نانوکورکومین، سلول هلا، فاکتور رشد اندوتلیال عروقی.

چکیده کاربرد لیزر NIR در باکتریها اغلب متمرکز بر خاصیت کشندگی و تشدیدکنندگی اثر آنتی بیوتیکها می‌باشد. در این راستا، طیفی از درجات کشندگی و حتی نقض آن گزارش شده‌‌است. هدف از پژوهش حاضر بررسی اثر موج لیزر کم توانnm 808 بر زنده‌‌مانی و رشد باکتری E.coli-DH5α با سه روش شمارش کلنی‌ها(CFU)، MTT و فلوسایتومتری می‌باشد. به این منظور باکتری در محیط کشت مایع LB تحت تیمار لیزر J/cm²100 و 200 قرار داده ‌‌شد و روند رشد و زنده‌‌مانی نسبت به کنترل بررسی و مقایسه گردید. نتایج CFU پس از 24 ساعت به لحاظ آماری مابین کنترل و تیمارهای لیزر معنی‌دار نشد (06/0P=). ولی نتایج MTT یک ساعت پس از اعمال لیزر نشان داد که کشندگی باکتریها میان تیمار لیزرJ/cm²200 و کنترل معنی‌دار می‌باشد(006/0P=). نتایج فلوسایتومتری بلافاصله پس از تیمار لیزر با بکارگیری PI و Triton X100نشان داد گذشته از آن که لیزر اثر کشندگی دارد که نتایج MTT را تایید می‌کند، بروز اثرات از تغییر در نفوذپذیری غشا باکتریها تا کشندگی را با افزایش دوز لیزر ثابت می‌نماید. به این ترتیب روش‌های بکاربرده شده نشان دادند که دوزهای مختلف لیزر اثر مهاری با شدت متفاوت بر زنده‌‌مانی و رشد باکتری E.coli-DH5α دارد و لذا تیمار لیزر می‌تواند کاربردهایی با هدف باکتری‌زدایی یا تسهیل در روند انتقال ژن داشته باشد.

چکیده اهداف: یکی از مهم‌ترین اهداف پزشکی بازساختی، تولید بافت‌های جایگزین با عملکرد صحیح است. سلول‌های فیبروبلاستی یکی از مهم‌ترین انواع سلول‌ها در فرآیند ترمیم هستند که در تشکیل عروق خونی نیز نقش دارند. تحریک سلول‌های فیبروبلاستی برای شروع تکثیر و فراخوان دیگر سلول‌ها و همچنین آنژیوژنز نیاز به سیگنال‌های بیرونی مناسب دارد. هدف از مطالعه حاضر بررسی اثرات باکتریوفاژ M۱۳ در ترکیب با پپتید RGD روی سلول‌های فیبروبلاستی است.
مواد و روش‌ها: برای این مطالعات، ابتدا باکتریوفاژ M۱۳ تکثیر و جداسازی شد. سپس پپتید RGD سنتز و خالص‌سازی شد در ادامه سلول‌های فیبروبلاستی جداسازی‌شده از موش، روی سطوح پوشش داده‌شده با باکتریوفاژ M۱۳، باکتریوفاژ M۱۳ و RGD، ژلاتین و سطوح کنترل به‌مدت ۴۸ساعت کشت داده شد. سپس برای اندازه‌گیری میزان تکثیر و بقای سلول‌ها تست MTT صورت گرفت و پس از آن میزان بیان ژن‌های FGF-۲، TGF-β۱ و VEGF-A به‌وسیله واکنش زنجیره‌ای پلیمراز در زمان واقعی (Real-Time PCR) اندازه‌گیری شد.
یافته‌ها: نتایج مطالعه حاضر نشان داد که سطح باکتریوفاژ M۱۳ و RGD موجب افزایش تکثیر سلولی و میزان زنده‌ماندن سلول‌های فیبروبلاست گشته است. علاوه بر این، بیان ژن‌های FGF-۲، TGF-β۱ و VEGF-A در سلول‌های فیبروبلاست کشت داده‌شده روی سطح باکتریوفاژ M۱۳ و RGD به‌طور معنی‌دار افزایش یافت.
نتیجه‌گیری: تحقیق حاضر نشان داد که داربست‌هایی از جنس باکتریوفاژ M۱۳ و پپتید RGD به‌دلیل عدم سمیت و زیست‌سازگاربودن می‌توانند کاندید مناسبی برای القای ترمیم و آنژیوژنز در مهندسی بافت باشند.

چکیده اهداف: سلول‌های بنیادی خون‌ساز در مغز استخوان وظیفه تولید سلول‌های خونی را بر عهده دارند. طی فرآیند تمایز، این سلول‌ها به دو رده سلولی پیش‌ساز، شامل رده میلوئیدی و لنفوئیدی متعهد می‌شوند. انواع سلول‌های خونی به استثنای لنفوسیت‌ها از رده میلوئیدی مشتق می‌شوند. برخی بیماران دچار کمبود پلاکت یا کم‌خونی شدید تحت پیوند سلول‌های بنیادی خون‌ساز قرار می‌گیرند. یافتن ترکیبی که موجب پیشبرد تمایز سلول‌های بنیادی خون‌ساز قبل از پیوند به فرد بیمار می‌شود، می‌تواند روش مناسبی برای تولید سریع‌تر سلول‌های خونی در فرد گیرنده باشد. بسیاری از مطالعات، قابلیت کورکومین در القای تمایز سلولی را نشان داده‌اند. این ترکیب می‌تواند بسیاری از مکانیزم‌های سلولی را تحت تاثیر قرار دهد.
مواد و روش‌ها: در این پژوهش به بررسی اثر نانوکورکومین روی بیان ژن‌های GATA۱، GATA۲، c-Myb و Hhex در سلول‌های بنیادی خون‌ساز استخراج‌شده از خون بند ناف و نیز تغییر میزان ROS در این سلول‌ها پرداخته شد. نانوکورکومین از کورکومین و نانوحامل اولئیک‌اسید و PEG۴۰۰ ساخته شده است. همچنین میزان نفوذ نانوکورکومین به این سلول‌ها مورد بررسی قرار گرفت.
یافته‌ها: نتایج نشان می‌دهد که نانوکورکومین می‌تواند سبب افزایش سطح ROS درون سلولی و نیز القای بیان ژن‌های GATA۱، c-Myb و Hhex به‌صورت معنی‌دار شود (0/05>p). این فاکتورهای رونویسی در تمایز میلوئیدی دخیل هستند.
نتیجه‌گیری: افزایش بیان این فاکتورهای رونویسی توسط نانوکورکومین نشان می‌دهد که این ترکیب می‌تواند کاندید مناسبی برای استفاده در محیط‌های کشت تمایز میلوئیدی باشد و به‌منظور مطالعات پایه و کلینیکی به کار برده شود.

چکیده آثار آنتی‌اکسیدانی، 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 دامنه‌ای از مسیرهای سلولی و مولکولی درگیر در سرطان است. با این وجود، محلولیت کم، زیست‌دسترسی پایین و متابولیزم سریع آن اثر نامناسبی بر خصوصیت درمانی آن گذاشته است. در این تحقیق، به‌واسطه کانجوگه‌کردن مولکول‌های کورکومین به ساختار دندریمری نسل چهار (پلی‌آمیدوآمین)، یک حامل نانوابعاد مناسب تهیه شد. مشخصه‌یابی نانوسامانه و تایید فرآیند کانجوگه‌شدن به‌وسیله روش‌های FT-IR و ^۱H-NMR انجام شد. اندازه و بار سطحی ذرات با دستگاه DLS مورد ارزیابی قرار گرفت. میزان بارگذاری مولکول‌های کورکومین روی نانوسامانه بررسی شد و در ادامه آزمایش‌های سلولی از جمله سمیت، ROS سلولی و آپاپتوز به‌وسیله آزمون MTT و تکنیک فلوسایتومتری مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج این تحقیق عمل کانجوگه‌شدن کورکومین را تایید کرد و ذرات به‌دست‌آمده اندازه تقریبی ۱۰۰نانومتر داشتند. نتایج نشان داد که میزان بارگذاری کورکومین در این نانوسامانه حدود چهار مولکول به‌ازای هر مولکول دندریمر است. آزمایش‌های 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 به‌واسطه بهبود خواص فیزیکوشیمیایی و افزایش محلولیت کورکومین بوده است. در مجموع، این نانوحامل به‌عنوان یک سامانه هوشمند و کارآمد می‌تواند برای رسانش داروهای آب‌گریز به سلول‌های سرطانی در نظر گرفته شود.