نویسنده = حسین نادری‌منش
بیوتکنولوژی مولکولی

طراحی و ساخت سامانه تشخیص میکروRNA-9 دخیل در سرطان ریه در بستر هیدروژل

دوره 16، شماره 2، بهار 1404، صفحه 75-90

مروارید تاجیک، حسین نادری‌منش، عبداله اله وردی

چکیده سرطان یکی از عوامل مرگ در جوامع بشری می باشد و علت اصلی عدم موفقیت در درمان آن، تشخیص دیرهنگام و درگیر شدن دیگر اعضا بدن می باشد. سنجش نشانگرهای زیستی مایعات بدن میتواند به عنوان یکی از مهم ترین روشهای غربالگری و تشخیص سرطان، در مراحل اولیه باشد. میکرو RNA های گردشی به عنوان بیومارکرهایی جدید جهت تشخیص و پیش آگاهی سرطان مطرح شده اند. استفاده از این مولکول ها علاوه بر تشخیص زودهنگام و پیش از متاستاز، بدلیل امکان دستیابی غیرتهاجمی ، موجب کاهش آسیب های وارد شده به بیمار خواهند شد. لذا ابدای روشی جهت شناسایی، آشکار سازی و کمی سازی آن یک ضرورت می باشد. هدف از این مطالعه، بهبود تشخیص میکروRNA-9 به عنوان یکی از میکرو RNA های دخیل در سرطان ریه با استفاده از تکنیک نوری در بستر هیدروژل است. در این سیستم، با استفاده از کاوشگر گیرنده (DNA تک رشته) که در بستر هیدروژل تثبیت شد، جداسازی میکروRNA انجام شد. با اتصال میکروRNA به این پروب، پروب دوم که DNA بیوتینه مکمل بخش بالایی میکروRNA است به آن متصل شده و ساختار ساندویچی ایجاد کردند. در نهایت میکروRNA به دام افتاده میان دو کاوشگر بوسیله استرپتاویدین متصل به FITC تشخیص داده شد. در این تحقیق غلظت های متفاوت میکرو RNA-9 از 1000 پیکومولار تا 1 فمتومولار به منظور براورد حدتشخیص بیوسنسور طراحی شده استفاده گردید و 50 فمتومولار به عنوان حدتشخیص اندازه گیری شد.

نانو بیوتکنولوژی

سنتز نانوذرات پلیمرزوم به عنوان حامل ترکیب زیست فعال پودوفیلوتوکسین با کاربرد پیشنهادی علیه سرطان کبد

دوره 16، شماره 1، زمستان 1403، صفحه 1-17

پروانه پیوند، زهرا واعظی، حسین نادری‌منش

چکیده هپاتوسلولار کارسینوما، رایج­ترین نوع سرطان کبد، علت اصلی مرگ در بیماران مبتلا به سیروز کبدی است. پودوفیلوتوکسین به عنوان یک ترکیب ضدسرطان طبیعی، خواص ضد توموری ایده­آلی برای درمان سرطان دارد ولی استفاده از آن به دلیل حلالیت و فراهمی زیستی ضعیف محدود شده است. بنابراین، یافتن یک سیستم تحویل داروی مناسب، از اهمیت زیادی در بهبود فراهمی زیستی پودوفیلوتوکسین برخوردار است. در این مطالعه از نانوذراتmPEG-PCL برای دارورسانی پودوفیلوتوکسین به سلول­های سرطان کبد استفاده شده است. کوپلیمرهای mPEG-PCL سنتز و توسط روش­های آنالیز DLS،FTIR و NMR تعیین ساختار شدند. غلظت بحرانی میسل شدن (µg/ml) 055/0، متوسط سایز نانوذرات 12± 186 نانومتر و پتانسل زتا 13/5- میلی ولت به دست آمد. سپس دارو به روش نانورسوب­دهی در نسبت­های مختلف وزنی/وزنی کوپلیمر:دارو، در میسل­ها بارگذاری شد. سایز نانوذرات حاوی دارو 20± 214 نانومتر و نسبت وزنی 1:1 با میزان بارگذاری 23/1± 36/77 به عنوان نسبت بهینه انتخاب شد. نتایج رهایش دارو تفاوت معنی­داری بین آزادسازی سریع پودوفیلوتوکسین آزاد و انتشار پایدارتر داروی بارگذاری شده نشان داد. در دمای C˚37 رهایش دارو بیشتر بود که به تخریب ساختار پلیمرزوم در این دما نسبت داده شد. با توجه به نتایج تست سمیت سلولی، مقدار IC50 برای نانودارو، ml/μg 64/8 و پایین‌تر از مقدارIC50 برای داروی آزاد (ml/μg 79/12) بود که تأثیر سمیت سلولی بهبود یافته نانودارو در مقایسه با داروی آزاد را نشان داد. بر اساس نتایج به دست آمده، نانوذرات پلیمرزوم می­توانند حامل­های بالقوه­ای برای تحویل، رهایش قابل کنترل و بهبود اثر سمیت پودوفیلوتوکسین در شیمی درمانی سرطان باشند.

بیوتکنولوژی دارویی

سرازوم-آنتی بادی: یک نانوحامل هوشمند برای اهداف تشخیصی و تحویلی

دوره 15، شماره 4، پاییز 1403، صفحه 52-66

مریم وصال، زهرا واعظی*، عبداله اله‌وردی، حسین نادری‌منش

چکیده در سال های اخیر، سیستم‌های دارورسانی هدفمند به عنوان یک رویکرد امیدوارکننده برای افزایش اثربخشی و به حداقل رساندن عوارض جانبی عوامل درمانی ظهور کرده‌اند. سرازوم ها نوع خاصی از لیپوزوم ها با شبکه های سیلوکسان کووالانسی روی سطح هستند که ثبات مورفولوژیکی فوق العاده ای را در عین حفظ تمام صفات مفید لیپوزوم ها ارائه می دهند. سرازوم‌ها، به دلیل زیست سازگاری، پایداری، رهایش قابل کنترل و ذخیره سازی طولانی مدت بستری منحصربه‌فرد برای محصور کردن و تحویل دارو ارائه می‌کنند. در این تحقیق سعی شده سطح سرازوم ها مهندسی شود تا باعث افزایش گزینش پذیری و کارایی دارورسانی گردد. به صورتیکه آنتی بادی هرسپتین روی سطح سرازوم نشانده شده و امکان هدف گیری دقیق سلول های HER2+را فراهم کند. سپس خصوصیات فیزیکوشیمیایی سرازوم های عاملدار شده با آنتی بادی، از جمله سایز و بار سطحی به ترتیب در حدود 6/15±۲۲۹ نانومتر با پتانسیل زتای 2/1±5/13 میلی ولت به دست آمد. نتایج طیف IR و فلورسانس نشان داد آنتی‌بادی با موفقیت‌ به سطح سرازوم با راندمان اتصال %64 متصل شد . این نتایج مکانیسم‌های اساسی حاکم بر سنتز ایمنوسرازوم ها را اثبات کرده و رویکرد ارزشمندی را برای پیشرفت‌های آینده در سیستم‌های دارورسانی هدفمند ارائه می‌دهد.

نانو بیوتکنولوژی

افزایش حلالیت و فراهمی زیستی کورکومین از طریق نانوحامل جدید مبتنی بر دندریمر: رویکردی امیدوارکننده برای اثربخشی درمانی

دوره 15، شماره 3، تابستان 1403، صفحه 45-57

افروز علییاری، شهلا کیان امیری، حسین نادری منش

چکیده کورکومین، یک آنتی اکسیدان قوی استخراج شده از گیاه زردچوبه، به دلیل توانایی خود در سرکوب گونه های فعال اکسیژن (ROS) از طریق فعال سازی عناصر پاسخ آنتی اکسیدانی شناخته شده است. با این حال، کاربرد بالینی آن به دلیل حلالیت ضعیف و حذف سریع آن محدود شده است. در این مطالعه، هدف ما افزایش حلالیت و فراهمی زیستی کورکومین با کپسوله کردن آن در نانوذرات دندریمر پلی آمیدآمین نسل پنجم بود. طیف سنجی UV Vis - و فلورسانس کپسوله سازی موفقیت آمیز را با اندازه متوسط ​​نانوذرات 275 نانومتر و بار سطحی مثبت 8 میلی ولت تأیید کردند. نانوحامل ظرفیت بارگیری تقریباً 6 مول کورکومین در هر مول دندریمر را نشان داد و در عرض 72 ساعت به آزادسازی کامل دارو دست یافت. سنجش جذب سلولی با استفاده از روش زنده/مرده، جذب برتر نانوحامل را در مقایسه با کورکومین آزاد نشان داد که منجر به کاهش قابل توجهی در سطوح ROS سلولی و آپوپتوز شد. علاوه بر این، در مدل استرس اکسیداتیو القایی با استفاده از H2O2، نانوذرات دندریمر بارگذاری شده با کورکومین به طور قابل توجهی سطوح ROS سلولی را در مقایسه با کورکومین آزاد کاهش داد. این یافته‌ها پتانسیل این نانوحامل را به‌عنوان یک سیستم مؤثر و هوشمند برای ارائه داروهای نامحلول در آب برجسته می‌کند و رویکردی امیدوارکننده برای بهبود کارایی درمانی کورکومین ارائه می‌دهد.

نانو بیوتکنولوژی

طراحی و ساخت نانوزیست حسگر الکتروشیمیایی مبتنی بر چارچوب آلی- فلزی و گرافن جهت تشخیص سرطان پستان

دوره 15، شماره 1، زمستان 1402، صفحه 1-16

علی اکبر زارع، فاطمه ملاعباسی، حسین نادری منش

چکیده تشخیص به موقع سرطان پستان علی الخصوص در مراحل ابتدایی شکل گیری آن، از اهمیت بسزایی برخوردار است. یکی از روشهای تشخیص سلولهای سرطانی استفاده از حسگرهای الکتروشیمیایی می باشد. در اینجا نانوکامپوزیت جدیدی معرفی شده که در طراحی آن از چارچوب فلزی آلی مس و نانوخوشه‌های نقره استفاده شده است. نانوکامپوزیت حاصل را می توان به عنوان داربستی برای اتصال آنتی بادی ها جهت تشخیص سلول های زنده HER2 مثبت استفاده کرد. در ساختار نانوکامپوزیت نهایی، نانوخوشه‌های نقره در حفره های داخلی چارچوب فلزی آلی مس قرار می گیرند که منجر به تسهیل و تسریع انتقال الکترون، زیست سازگاری و فعالیت الکتروشیمیایی بهتر می شود. نتایج بدست آمده نشان دادند که حسگر الکتروشیمیایی طراحی شده قادر به شناسایی سلولهای HER2 مثبت، با حد تشخیص 3 سلول و در محدوده خطی 100 تا 5000 سلول سلول در میلی لیتر می باشد. همچنین پایداری، کارایی و گزینش پذیری حسگر معرفی شده مورد ارزیابی و تایید قرار گرفتند. این استراتژی می تواند یک رویکرد امیدوارکننده و مبتنی بر چارچوب های آلی فلزی برای تشخیص سلول‌های سرطانی ارائه ‌کند.

نانو بیوتکنولوژی

ساخت و ارزیابی نانولیپوزوم حاوی اپی گالوکاتچین گالات: مطالعات آزمایشگاهی /محاسباتی

دوره 15، شماره 1، زمستان 1402، صفحه 67-86

محمد توحیدلو، صنم صادقی محمدی، محمد قربانی، زهرا واعظی، علیرضا فراست، مجید تقدیر، حسین نادری‌منش

چکیده ماتریکس متالوپروتئینازها یک خانواده اندوپپتیداز روی هستند که منجر به افزایش رفتار متاستازی تومورهای بدخیم انسانی می‌شوند. اپی‌گالوکاتچین گالات (EGCG) جزء اصلی پلی‌فنول‌های چای سبز و مهارکننده ماتریکس متالوپروتئینازها در درمان سرطان مورد استفاده قرار می‌گیرد. این مطالعه باهدف افزایش پایداری و بهینه‌سازی بارگذاری و رهایش EGCG در سیستم تحویل لیپوزومی به‌صورت آزمایشگاهی و محاسباتی انجام گردید. در این مطالعه نانولیپوزوم‌ها با روش بارگذاری غیرفعال و آب‌پوشانی لایه‌نازک تهیه و سپس اندازه، پتانسیل زتا، پایداری، میزان بارگذاری و منحنی رهایش دارو از نانولیپوزوم‌ها بررسی شد. سمیت سلولی نانولیپوزوم‌ها بر روی سه رده سلولی سرطان پستان با استفاده از آزمون زنده‌مانی مورد بررسی قرار گرفت. مطالعات محاسباتی باهدف بررسی فعل ‌و انفعالات EGCG-نانولیپوزوم و همچنین اثر آن بر روی ساختار نانولیپوزوم از طریق شبیه‌سازی دینامیک مولکولی دانه‌درشت ارزیابی شد. میانگین قطر نانولیپوزوم‌ها 9/6±6/73 نانومتر، بار سطحی آن‌ها 6/14- میلی‌ولت و میزان بارگذاری دارو 3/7±5/78 درصد به دست آمد. بارگذاری EGCG درون نانولیپوزوم باعث رهایش پیوسته و کامل دارو پس از 72 ساعت گردید و همچنین منجر به افزایش قدرت اثر و فعالیت دارو شد. نتایج مطالعات محاسباتی حاکی از قرارگیری دارو در نزدیک سطح لیپوزوم است. نتایج انرژی و تابع توزیع شعاعی نشان از پایداری لیپوزوم حاوی دارو است. همچنین اکثریت دارو در فاز لیپیدی توسط نانولیپوزوم احاطه‌شده که خود گویای درصد بالایی بارگذاری دارو در نانولیپوزوم و تأیید کارایی روش سنتز توسعه‌یافته است. طبق یافته‌های حاضر استفاده از حامل لیپوزومی برای حمل و رهایش EGCG راهکار مناسب جهت افزایش کارایی دارو است.

بیو انفورماتیک

بررسی اثر بخشی ترکیبات گیاهی در دسترس به‌عنوان مهارکننده پروتئاز اصلی SARS-CoV-2

دوره 15، شماره 1، زمستان 1402، صفحه 87-109

حامد شهریارپور، حسین نادری‌منش، سید شهریار عرب، نجمه دهقان بنادکی

چکیده همه‌گیری کووید-19 یک بحران بهداشتی جهانی ایجاد کرده است و توسعه درمان‌های موثر برای جلوگیری از شیوع این بیماری و نجات جان میلیون‌ها نفر ضروری است. یکی از پروتئین‌های کلیدی درگیر در چرخه تکثیر SARS-CoV-2، ویروسی که باعث کووید-19 می‌شود، آنزیم پروتئاز اصلی، 3CLpro است. این آنزیم به دلیل اهمیت بالایی که دارد، موضوع تحقیقات مولکولی، ساختاری و بالینی است و تلاش‌هایی برای تولید داروهایی که می‌توانند فعالیت آن را مهار کنند، صورت گرفته است. یکی از این داروها ترکیب شیمیایی N3 است که اثر مهاری بالایی در برابر 3CLpro دارد. هرچند، از دیدگاه طب سنتی، کمتر به این موضوع پرداخته شده است. در این پژوهش، مطالعات شبیه‌سازی میان‌کنش مولکولی داکینگ و شبیه‌سازی دینامیک مولکولی تمام اتم (MD)، برای بررسی قابلیت 21 ترکیب بالقوه گیاهی بر مهار آنزیم 3CLpro صورت گرفت. سه ترکیب با بالاترین احتمال مهارکنندگی از نتایج داکینگ مولکولی انتخاب شدند و تحت ns100 شبیه‌سازی MD قرار گرفتند تا پایداری و ویژگی‌های ساختاری-دینامیکی-انرژی آن‌ها بررسی شود. علاوه بر پایداری کمپلکس‌ها، نتایج حاصل از شبیه‌سازی نشان داد که هر سه ترکیب انتخابی ما ویژگی‌های ساختاری-دینامیکی قابل مقایسه‌ با N3 را به 3CLpro القا می‌کنند و بنابراین، انتظار می‌رود که توانایی مهارکنندگی مشابهی در برابر این آنزیم داشته باشند. ترکیب شماره 5 دارای مطلوب‌ترین انرژی اتصال بود و به عنوان بهترین جایگزین گیاهی برای N3 پیشنهاد شد. نتایج پژوهش ما می‌تواند به‌طور مستقیم برای طراحی مطالعات تجربی با هدف مهار آنزیم 3CLpro مورد استفاده قرار گیرد و در نتیجه، هزینه زمانی-مالی چنین مطالعاتی را کاهش دهد.

بیو انفورماتیک

معرفی ویتامین‌های D3 و E به‌عنوان پایدارکننده‌های فرم هگزامر انسولین جهت رهایش تنظیم‌شده، بر اساس مطالعه شبیه‌سازی دینامیک مولکولی

دوره 13، شماره 4، پاییز 1401، صفحه 18-30

رضا مهدویان، حسین سلیمانی، محمد قربانی، حسین نادری‌منش

چکیده ویتامین‌های D و E از معمول‌ترین داروهای درمان طولانی‌مدت دیابت هستند. یکی از مسائل مهم در این حوزه رهایش انسولین است. افزایش پایداری حالت‌های غیرفعال انسولین (فرم هگزامر) در بهبود کارایی رهایش انسولین یک راهکار درحال‌توسعه است. پروتئین انسولین به طور معمول در سه فرم مونومر، دایمر و هگزامر مشاهده می‌شود. در این تحقیق برای اولین‌بار، بررسی اثر ویتامین‌های D3 و E بر پایداری فرم ذخیره‌ای انسولین، از طریق روش‌های محاسباتی صورت گرفت. نتایج حاصل از داکینگ مولکولی نشان‌دهنده وجود 6 جایگاه اتصالی برای این ویتامین‌ها است. ویتامین‌های مذکور به‌واسطه حلقه‌های ساختاری و خواص هیدروفوب به منطقه هیدروفوب در مرز بین دو زیر واحد انسولین متصل می‌شوند. نتایج حاصل از مطالعات G-mmpbsa نشان‌دهنده نقش پایدارکننده این ویتامین‌ها در فرم هگزامر انسولین است. اتصال آنها به هگزامر موجب افزایش معنادار انرژی اتصالی بین زیر واحدهای انسولین شده است. حضور ویتامین‌های مذکور موجب افزایش تعداد پیوندهای هیدروژنی بین زیرواحدهای مونومری هر همودایمر انسولین شده و نیز تعداد پیوندهای هیدروژنی درونی پروتئین هگزامر انسولین را به طور معناداری افزایش می‌دهد. اتصال این ویتامین‌ها به فرم هگزامر انسولین موجب پایدارسازی، رهایش آهسته‌تر و متعادل‌تر انسولین و همچنین افزایش نیمه‌عمر فرم دایمر در جریان خون می‌شود. این یافته‌ها به‌منظور طراحی راهکار جدید برای تنظیم رهایش انسولین در بدن و همچنین افزایش نیمه‌عمر انسولین در خون جهت درمان بیماری دیابت نوع II راهگشا خواهد بود. علاوه بر این پایدارسازی فرم هگزامر می‌تواند به‌عنوان یک راهکار مؤثر برای درمان دیابت نوع I از طریق رهایش آهسته از سامانه‌های زیست حسگری ایمپلنت‌شده نیز مورداستفاده قرار بگیرد.

نانو بیوتکنولوژی

سنتز نانوحامل سرازوم و بررسی پایداری و رهایش ترکیب زیست فعال گالیک اسید بارگذاری شده در آن

دوره 13، شماره 4، پاییز 1401، صفحه 49-59

سید محمدرضا مرتضوی، زهرا واعظی، حسین نادری‌منش

چکیده بیماری التهاب روده یک بیماری التهابی مزمن در دستگاه گوارش می‌باشد. علی‌رغم تلاش‌های زیاد در چند سال گذشته و همچنین افزایش تعداد بیماران مبتلا، در حال حاضر داروهای محدودی برای مدیریت التهاب روده در دسترس است. طراحی یک روش درمانی بیولوژیکی جدید با استفاده از داروهای زیست فعال طبیعی با عوارض جانبی کمتر و انتقال ایمن‌تر نسبت به مواد شیمیایی می‌تواند مفید باشد. در این مطالعه، یک استراتژی جدید برای رهایش کنترل شده گالیک اسید به‌عنوان یک پلی فنول زیست فعال با اثرات ضدالتهابی ارائه گردید. این ترکیب زیست فعال در نانوحامل سرازوم سنتزی بارگذاری شده و پایداری آن مورد بررسی قرار گرفت. بخش لیپید سیلیس دار تشکیل‌دهنده سرازوم (CFL) از طریق یک واکنش شیمیایی دومرحله‌ای سنتز شده و سپس سرازوم‌ها به روش هیدراتاسیون لایه‌نازک با نسبت‌های مختلف DPPC:CFL تهیه شدند. خواص فیزیکوشیمیایی و مشخصه‌یابی نشان می‌دهد که سرازوم‌های حاوی گالیک اسید دارای قطر متوسط 335 نانومتر و پتانسیل زتای -23 میلی‌ولت به‌صورت تک‌لایه و یکنواخت هستند. سرازوم سنتز شده پایداری ساختاری بیشتری نسبت به لیپوزوم از خود نشان داده و زمان بیشتری در گردش خون می‌توانند حضور داشته باشند. فرمولاسیون بهینه سامانه سرازوم - گالیک اسید راندمان بارگذاری 34% و رهایش کنترل شده دارو را در محیط‌های مایع گوارشی از خود نشان می‌دهد. این نتایج نشان می‌دهد که سرازوم‌ها می‌توانند سامانه تحویل داروی بهتری برای ذخیره سازی طولانی مدت و رهایش قابل کنترل گالیک اسید باشند و کاربردهای قابل‌توجهی به‌عنوان حامل تحویل داروی التهاب روده داشته باشند.

بیوتکنولوژی مولکولی

بررسی زنده‌مانی و تکثیر سلول‌های بنیادی مزانشیمی انسانی در میکروژل های تک‌سلولی آلژینات و آلژینات-پلی ال لیزین تولید شده به روش میکروفلوئیدیک

دوره 13، شماره 4، پاییز 1401، صفحه 1-14

حسین سلیمانی، محمد قربانی، عبداله اله وردی، حسین نادری منش

چکیده سلول‌های بنیادی از طریق قابلیت خودترمیمی و توانایی آن‌ها در تمایز به سلول‌های خاص شناخته می‌شوند که تحت تأثیر محیط آن‌ها اتفاق می‌افتد. اهمیت شیمی ماتریکس اطراف سلولی در کنترل سرنوشت سلول‌های بنیادی شناخته شده است. کپسوله کردن تک‌سلولی سلول‌های بنیادی مزانشیمی در داخل میکروژل های نیمه‌تراوا امکان کنترل هرچه بیشتر سرنوشت سلول‌های بنیادی را فراهم می‌نماید. در این مطالعه با استفاده از فناوری میکروفلوئیدیک تراشه‌ای برای کپسوله کردن تک‌سلولی طراحی و ساخته شد. با استفاده از تراشه میکروفلوئیدیک سلول‌های بنیادی مزانشیمی انسانی با منشأ مغز استخوان در داخل میکروژل های آلژینات و آلژینات-پلی ال لیزین کپسوله شد. نتایج بررسی‌های طولانی‌مدت نشان می‌دهند که زنده‌مانی سلول‌های بنیادی مزانشیمی در داخل میکروژل های آلژینات-پلی ال لیزین نسبت به میکروژل های آلژینات افزایش معنی‌داری نشان می‌دهد. همچنین تکثیر سلول‌های بنیادی مزانشیمی در میکروژل های آلژینات-پلی ال لیزین افزایش معنی‌داری در روزهای 14 و 21 دارند. به نظر می‌رسد پلی ال لیزین با ایجاد بستری با بار مثبت امکان اتصال و فعالیت سلول‌ها را بهبود می‌بخشد. مطالعات میکروسکوپی بیانگر این نکته‌اند که مورفولوژی سلول‌ها در داخل میکروژل ها به‌صورت کروی است. بااین‌حال قطر و حجم میانگین سلول‌ها در میکروژل های حاوی پلی ال لیزین نسبت به میکروژل های فاقد آن کمتر است که نشان از تکثیر بیشتر و محدودیت فضایی در داخل میکروژل ها است. بنابراین میکروژل های تک‌سلولی آلژینات-پلی ال لیزین به‌عنوان بستری مناسب برای مطالعات بالینی جهت مهندسی بافت، پیوند عضو و سلول درمانی را فراهم می‌کنند.

نانو بیوتکنولوژی

بررسی اثرات زیست‌الهامی یک بستر پلیمری نوآرایی‌شده جدید بر اتصال، مورفولوژی و رشد سلول‌های فیبروبلاست انسانی

دوره 13، شماره 1، زمستان 1400، صفحه 121-136

رضا مهدویان، حسین نادری‌منش

چکیده بسترهای کشت سلول نقشی کلیدی در حوزه مهندسی بافت و زیست‌مواد دارند. ازاین‌رو ارائه بستری زیست‌سازگار با ویژگی­های فیزیکوشیمیایی مشابه با ماتریس خارج سلولی جهت دستیابی به اتصال، زنده‌مانی، رشد و ریخت‌شناسی مناسب انواع سلول­ها، توجه بسیاری از دانشمندان را به خود جلب کرده است. توسعه بسترهایی دارای انواع توپوگرافی سطح که به‌عنوان فاکتور زیست‌الهام در اتصال هدایت‌شده سلول نقش بازی می­کنند، از مهم‌ترین رویکردهای اتخاذ شده در این حوزه به شمار می‌آیند. در تحقیق حاضر، با به‌کارگیری روشی جدید به طراحی، سنتز و مشخصه‌یابی بستری با آرایه‌های هم‌راستای سطحی در ابعاد چند صد نانومتری پرداخته شد. درنهایت نیز رفتار سلول­های فیبروبلاست انسانی لاین HU02 کشت داده شده روی این بستر از نظر اتصال، رشد، زنده‌مانی و ریخت‌شناسی مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان می­دهند که تیمار پلاسمای 100 و 200 ثانیه‌ای تحت کشش جانبی بستر باعث شکل‌گیری آرایه‌های هم‌راستا با ابعاد 19±305 نانومتر و 141±571 نانومتر بر سطح این بسترها می­شود. با افزایش زمان تیمار پلاسما، طول موج، دامنه ساختار و درجه آب‌دوستی سطح بسترهای موردمطالعه افزایش می‌یابد که منجر به بهبود 17 و 46 درصدی کیفیت اتصال سلول می­شود. همچنین آرایه‌های میکرونی شکل‌گرفته روی سطح بسترها ضمن کمک به افزایش کیفیت اتصال، رشد و زنده‌مانی سلول‌ها با اثر هدایت اتصال باعث جهت­گیری سلول‌ها در راستای طولی آرایه‌ها می­شود. در نتیجه بستر پلی‌دی‌متیل‌سیلوکسان این پژوهش کاملاً زیست‌سازگار بوده و از نظر مشخصه‌های شیمیایی، مکانیکی و فیزیکی قابلیت مطلوبی را برای کاربردهای کشت سلولی نشان می­دهد. همچنین باعث بهبود کیفیت اتصال و هم‌راستا کردن سلول‌های فیبروبلاست انسانی می‌شود.

بیوتکنولوژی مولکولی

بررسی پتانسیل مهاری پپتید ANP برای هدف‌گیری مسیر Wnt-βcatenin از طریق گیرنده FZD7

دوره 12، شماره 3، تابستان 1400، صفحه 69-85

نجمه دهقان بنادکی، مجید تقدیر، رضا حسن ساجدی، حسین نادری منش

چکیده خلاصه. گیرنده فریزلد7 FZD7)) به‌عنوان یک هدف نوظهور برای درمان سرطان‌هایی است که در آن‌ها مسیر Wnt وابسته‌به بتاکاتنین به طور نا‌به جا فعال می‌شود. این گیرنده تراغشایی، در بسیاری سرطان‌ها چون سرطان پستان و سرطان تخمدان دچار افزایش بیان می‌شود و بنابراین هدف‌گیری اختصاصی آن دارای اهمیت است. از سوی دیگر، یکی از مکانیسم‌های پیشنهادی برای تأثیرات ضد سرطانی ‌‌پپتید نیتریورتیک دهلیزی (ANP) که در ابتدا به عنوان یک هورمون قلبی شناخته شده بود، مهار مسیر Wnt وابسته‌به بتاکاتنین از طریق یک فرآیند وابسته‌به FZD است، این در حالی است که مکانیسم مولکولی این مهار مشخص نیست. در این مطالعه، ما با استفاده از روش‌های محاسباتی شامل مدل‌سازی، داکینگ و شبیه‌سازی دینامیک مولکولی و همچنین طراحی یک سیستم سلولی با قابلیت ردیابی سینتیک مسیر Wnt وابسته‌به بتاکاتنین، توانستیم مکانیسم تأثیر این پپتید را بررسی کنیم. نتایج محاسباتی ما نشان می‌دهد ANP می‌تواند به‌طور مستقیم با گیرنده FZD7 میان‌کنش دهد و همچنین، جایگاه اتصال آن با دمین انتهای کربوکسیل لیگاند Wnt (Wnt-CTD) دارای همپوشانی است. یافته‌های مطالعات خاموش‌سازی ژن، وابستگی فعالیت مسیر Wnt-بتاکاتنین را در سیستم سلولی به گیرنده FZD7 تایید می‌کند. از طرف دیگر، کاهش محتوای بتاکاتنین و در واقع فعالیت مسیر Wnt-بتاکاتنین در سلول‌های تیمار‌شده با Wnt و ANP در مقایسه با کنترل معنی‌دار است. در نهایت، نتایج ما نشان می‌دهد پپتید ANP این قابلیت را دارد تا به‌عنوان یک چارچوب برای طراحی پپتید‌های اختصاصی، علیه گیرنده FZD7 به کار رود.

نانو بیوتکنولوژی

سنتز نانولیپوزوم حاوی عصاره چای سبز و داروی دوکسوروبیسین به منظور بررسی سمیت آن بر سلول‌های رده سرطان سینه

دوره 11، شماره 4، پاییز 1399، صفحه 29-42

محمد توحیدلو، صنم صادقی محمدی، زهرا واعظی، مجید تقدیر*، حسین نادری منش

چکیده شیمی‌درمانی به‌عنوان یکی از مؤثرترین و رایج‌ترین روش‌های درمانی سرطان است. مقاومت چند دارویی و عوارض جانبی دارویی از موانع بزرگ بر سر راه یک شیمی‌درمانی موفق به شمار می‌آید. برای مقابله با این محدودیت‌ها و دستیابی به اثربخشی بهتر داروها، درمان ترکیبی مبتنی بر نانو سامانه‌ها یک رویکرد امیدوارکننده را پیشنهاد می‌دهد. هدف این مطالعه، سنتز، مشخصه یابی و بررسی اثر هم‌افزایی نانولیپوزوم‌های بارگذاری شده با داروی دوکسوروبیسین و اپی‌گالو کاتچین-3-گالات بر روی رده سلولی سرطان سینه MCF-7 می‌باشد. در مطالعه حاضر نانولیپوزوم‌ها با استفاده از روش بارگذاری غیرفعال و آب پوشانی لایه‌نازک تهیه گردید. توزیع اندازه، پتانسیل زتا، میزان بارگذاری، منحنی رهایش دارو و سمیت نانولیپوزوم‌ها بعد از تهیه اندازه‌گیری شد. میانگین قطر نانولیپوزوم‌ها 6.0 ± 5/82 نانومتر، بار سطحی آن‌ها 2/24˗ میلی ولت و میزان بارگذاری داروها در حدود 80 درصد به دست آمد. تعامل داروی دوکسوروبیسین و اپی‌گالو کاتچین-3-گالات با نانولیپوزوم‌ها از طریق پیوند الکترواستاتیک و واندروالسی بوده و اپی‌گالو کاتچین-3-گالات بر روی منحنی رهایش دوکسوروبیسین اثر کاهشی گذاشته درصورتی‌که اختلاف مشاهده شده معنی‌دار نمی باشد. داده‌های سمیت نشان می‌دهد استفاده هم‌زمان این دو دارو منجر به افزایش سمیت سلولی می‌شود. نانولیپوزوم‌های حاوی دوکسوروبیسین در درمان تک دارویی با غلظت 3-10×5 میکرومولار قادر به کاهش زنده‌مانی به زیر 50 درصد نبوده، اما در ترکیب با اپی‌گالو کاتچین-3-گالات باعث کاهش درصد زنده‌مانی به زیر 50 درصد می‌شود و درنتیجه میزان مصرف داروی شیمیایی دوکسوروبیسین به میزان چشم‌گیری کاهش می‌یابد. درنتیجه تجویز هم‌زمان اپی‌گالو کاتچین-3-گالات با دوکسوروبیسین می‌تواند کاندید مناسبی برای شیمی‌درمانی باشد.

بیوتکنولوژی جانوری

کمی سازی توزیع مولکول‌های فام ساز نزدیک به سطح در تصویربرداری با میکروسکوپ فلورسانسِ بازتاب-داخلی-کلی

دوره 11، شماره 4، پاییز 1399، صفحه 121-132

الهام شیخی، بهناز شجاع الدین گیوی، شراره تودد، محمد امین بصام، حسین نادری‌منش*، بتول سجاد

چکیده میکروسکوپِ فلورسانسِ بازتاب-داخلی-کلی ابزاری کارا، برای مشاهده و ثبت پدیده­های رخ داده در فاصله­ای کمتر از صد نانومتر است. از این ویژگی منحصر بفرد میکروسکوپ، برای بررسی "کیفی" اسکلت سلولی، در نزدیکی سطح زیرینِ سلول استفاده می­شود. در این مقاله، توزیع اکتین­ها در فاصله­ی کمتر از صد نانومتری از سطحِ تماسِ سلول با بستر زیرین، با استفاده از میکروسکوپِ فلورسانسِ بازتاب-داخلی-کلی برپایه ی منشور، تصویربرداری شده است. کمی­سازی اکتین­های اسکلت سلولی برای بررسی خزیدن سلول‌ها از لحظه اتصال اولیه به بستر زیرین تا آغاز حرکت از اهمیت بالایی برخوردار است؛ بدین­جهت در این مقاله، با استفاده از محاسبه توزیع سطحی-حجمی مولکول­های فام­ساز، روشی برای "کمی­سازی" توزیع مولکول­های فام­ساز در نزدیکیِ سطح زیرین سلول، ارایه شده است. این روش جدید، امکان مطالعه خزیدن سلول براساس تصویربرداری لحظه­ای از سطح سلول را از طریق محاسبه توزیع موضعی مولکول­های فام­ساز در آن ناحیه فراهم می­کند.

نانو بیوتکنولوژی

ساخت نانو ذرات کربنی بر پایه گرافن کوانتوم دات و انجام اصلاحات شیمیایی به منظور افزایش ویژگی سطحی

دوره 11، شماره 1، زمستان 1398، صفحه 71-76

بهاره مهرداد وحدتی، علیمراد رشیدی، حسین نادری منش، بهنام راسخ

چکیده باشد.یاهداف: گرافن کوانتوم دات ها ) (GQDبا داشتن ویژگی های منحصر به فرد مانند قابلیت حل شدن در آب، ویژگی فتولومینسانس،
زی ست سازگاری خوب، ویژگی های فیزیکی، شیمیایی و الکترونیکی توجه زیادی را به خود جلب کرده ا ست. باتوجه به ویژگی
های ذکر شده،
GQDها از قابلیت استفاده در انواع کاربردهای زیستی، سنسور، فتوکاتالیست ها و جاذب برخوردار می باشند. هدف از انجام این پژوهش سنتز و انجام اصلاحات شیمیایی GQD به منظور افزایش ویژگی سطحی
مواد و روش ها: در این مطالعه از سیتریک اسید به عنوان پیش ماده کربن و همچنین اوره استفاده گردید و سیتریک اسید با روش هیدروترمال در دمای 160 °Cبه مدت 4ساعت طی فرآیند خودآرایی به ساختار گرافن تبدیل شد. سپس GQDسنتز شده کربونیزه شده و به صورت شیمیایی با روش KOHفعال سازی شد. ناحیه سطحی و ساختار حفره ها با ایزوترم های جذب/ واجذب موردبررسی قرار گرفت.
یافته ها: نتایج این تحقیق ن شان داد که ناحیه سطح ویژه گرافن کوانتوم دات کربونیزه و فعال شده ) (CA-GQDاز 0/06 m2/gبه
12043
m2/gافزایش یافت و ساااختار حفره ها به طور قابل مظح ه ای تقویت شااد. الگوی XRDمربوط به GQDساااختار پایه
مربوط به لایه گرافیت را تایید کرد
. عکس های TEMمورفولوژی یکنواخت GQDرا نشاان داد و اندازه GQDکمتر از 5بدست آمد.
نتیجه گیری: روش به کار گرفته شااده در این تحقیق، روش موثری برای ایجاد GQDهای کارآمد با سااطح BETوساایو و توزیو باریکی از ساختار حفره -ها می باشد که می تواند برای مقاصد زیست پزشکی مورد استفاده قرار گیرد.

نانو بیوتکنولوژی

مقایسه سامانه‌های کشت سه‌بعدی اسفروید و دوبعدی تک‌لایه سلول‌های سرطانی A549 و نرمال ریه PC9 تحت تیمار نانوذرات نقره

دوره 10، شماره 4، پاییز 1398، صفحه 573-580

هادی هاشم‌زاده، عبداله اله‌وردی، پتر ارتل، حسین نادری‌منش

چکیده با توجه به رشد روزافزون کاربرد نانوتکنولوژی، استفاده از نانومواد و همچنین ترکیبات شیمیایی منحصربه‌فرد در زندگی روزمره بشریت، به‌منظور بررسی ایمن‌بودن آنها نیاز به روش‌های غربالگری "درون‌تنی" و "برون‌تنی" جدید است. بدیهی است هر چه این روش‌ها دارای الهام بیشتر از بافت فیزیولوژیک بدن انسان باشند، می‌توان نتایج بهتری از سمیت یا ایمن‌بودن آنها به دست آورد. استفاده از روش سه‌بعدی اسفروید، اسفرویدها با استفاده از میکروپلیت تجاری ایجاد شدند، به‌دلیل مزایای زیادی از جمله رشد سلول‌های در سه بعد، مدل واقعی و شباهت زیاد به بافت فیزیولوژیک بدن، قابلیت استفاده به‌عنوان جایگزین مدل‌های حیوانی، اندرکنش سلول- سلول، پیام‌رسانی بهتر سلول‌ها به‌دلیل ارتباط نزدیک، در مقایسه با کشت تک‌لایه سلول‌ها، در این تحقیق به‌منظور بررسی سمیت نانوذرات نقره مورد استفاده قرار گرفت. سه فاکتور فعالیت متابولیکی، میزان زنده‌مانی/مرگ سلولی و سطح مقطع اسفرویدها با دو روش سه‌بعدی و دوبعدی تحت تیمار غلظت‌های مختلف نانوذرات نقره در زمان‌های متفاوت مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که سلول‌های مختلف سرطانی و نرمال ریه واکنش متفاوتی از خود نشان می‌دهند. همچنین سمیت سلولی نانوذرات نقره با استفاده از سیستم‌های دوبعدی و سه‌بعدی و مقایسه آنها با هم اختلاف معنی‌داری داشته و میزان رشد/عدم رشد اسفرویدهای وابسته به نوع سلول بوده و غلظت‌های مختلف نیز اهمیت اساسی در مطالعات دارند. مطالعه حاضر شواهدی ارایه می‌دهد که ابعاد سلولی در دوبعدی و سه‌بعدی به‌دلیل ساختار فضایی- زمانی متفاوت نقش حیاتی در نتایج و پیامدهای حاصل از التهابات و سمیت سلولی با نانوذرات بازی می‌کنند.

نانو بیوتکنولوژی

دست‌ورزی پوسته سیلیکایی گونه‌ای از دیاتوم‌های دریایی با نانوذرات طلا، اکسیدآهن و تراستوزومب با هدف شناسایی سلول‌های واجد گیرنده HER2

دوره 10، شماره 4، پاییز 1398، صفحه 581-588

جاوید اسفندیاری، بهناز شجاع‌الدین‌گیوی، محمد مظفری‌نیا، هادی هاشم‌زاده، حسین نادری‌منش

چکیده پوسته سیلیکایی دیاتوم‌ها، ساختارهایی زیستی و جایگزین برای ذرات سیلیکایی مزوپورس مصنوعی هستند که به‌علت داشتن سطوح گسترده، منافذ دقیق نانومتری، زیست‌سازگاری، پایداری مکانیکی و حرارتی، قابلیت‌های نوری و امکان اتصال به بیومولکول‌ها، قابلیت‌های ممتازی برای طراحی بیوسنسورها دارند. در این مطالعه دیاتوم Chaetoceros sp. برای ساخت بسته‌های مغناطیسی Fe۲O۳-Au-Biosilica مورد استفاده قرار گرفت. پس از کشت ریزجلبک‌ها، سنتز نانوذرات طلا در دیواره سیلیکایی با روش سنتز زیستی صورت گرفت که ارزیابی‌ها بیانگر سنتز نانوذرات کروی طلا به‌صورت پیوسته روی سطوح و منافذ دیواره بود. پس از این مرحله نانوذرات مغناطیسی اکسیدآهن نیز به سطح سیلیکایی دیاتوم متصل و از این طریق امکان هدایت سامانه سیلیکایی با استفاده از میدان مغناطیسی فراهم شد. اصلاح سطح این بسته‌های مغناطیسی دیاتوم با استفاده از ترکیب APTES امکان اتصال رنگ فلورسنس رودامین و آنتی‌بادی هرسپتین (Trastuzumab) به این ساختار را فراهم کرد. همچنین موفقیت اتصال سامانه به سلول‌های هدف (SKBR۳) با تصاویر میکرسکوپ فلورسنس مورد تایید قرار گرفت. نتایج این مطالعه بیانگر قابلیت ویژه پوسته سیلیکایی این دیاتوم به‌عنوان یک بسته "چندمنظوره" در فعالیت‌های تشخیصی و درمانی است.