زیست فناوری

چکیده امروزه توجه زیادی به بهبود کنتراست تصاویر MRI با استفاده از نانوذرات فریت شده است زیرا این نانوذرات دارای خواص مغناطیسی منحصر به فرد و توانایی تعدیل زمان‌های آسایش پروتون‌های آب هستند. از طرفی بدلیل خاصیت ابرپارامغناطیس و زیست سازگاری این نانوذرات، تصویربرداری با حساسیت و دقت بالا انجام می شود.  در این مطالعه، نانوذرات فریت کبالت (CoFe2O4) با بهره گیری از روش هیدروترمال سنتز شد و ویژگی های ساختاری آنها ارزیابی گردید. سپس بعد از ساخت فانتوم تاثیر نانوذره بر T1 و T2 در MRI مشخص شد. نتایج EDX وجود عناصر O(۵۶,۴۷ درصد)، Fe (۲۷,۸۹ درصد) و CO (۱۵,۶۷ درصد) را در ساختار نانوذرات نشان داد. میانگین اندازه نانوذرات حدود ۱۵۲ نانومتر محاسبه شد و پیک های پیوندهای شاخص Fe-O، Co-O در cm⁻¹۴۰۲,۱ و cm⁻¹۵۸۸,۰۲ توسط نتایج طیف FTIR در ساختار اسپینل نانوذرات تأیید شد. انتقالات بار فلز-اکسیژن در ۲۸۸ نانومتر و انتقالات d-d یون‌های فلزی در ۴۱۰ و ۴۹۵ نانومتر توسط طیف UV-Vis تایید شد که که ویژگی‌های الکترونیکی و نوری ساختار اسپینل را نشان می دهد. آنالیز XRD تشکیل فاز اسپینل خالص با ساختار بلوری منظم را تأیید نمود، که با مشاهده پیک‌های مشخصه صفحات (۳۱۱)، (۴۰۰) و (۴۴۰) در زوایای ۳۵,۵ ، ۴۳,۱ و ۶۲,۷۶ درجه مطابق با الگوی استاندارد ( JCPDS 22-1086) مطابقت داشت. CoFe2O4 با مغناطیس اشباع emu/g ۲۸,۱۸ و مقادیر آسایش های عرضی و طولی بالا (mM⁻¹s⁻¹ ۳۴۱,۸۴=r1 و mM⁻¹s⁻¹ ۲۳۶۷,۳=r2) به عنوان عامل کنتراست دوگانه MRI، هم در حالت T₁ (کنتراست مثبت) و هم T₂ (کنتراست منفی) عملکرد مناسبی را نشان داد.

چکیده انتقال ژن با استفاده از نیروی میدان مغناطیسی را به اصطلاح مگنتوفکشن می نامند. هدف از این مطالعه سنتز و مشخصه یابی نانو ذرات مغناطیسی اکسید آهن(Fe₃O₄) به عنوان هسته عامل انتقال دهنده و بررسی اثر میدان مغناطیسی متناوب بر بازده انتقال می باشد. به همین منظور، ابتدا نانو ذرات مغناطیسی(MNP) به روش هم رسوبی سنتز شد. با استفاده از مغناطیس‌سنج نمونه لرزان (VSM) خاصیت مغناطیسی ذارت سنتز شده بررسی شد، و با استفاده از میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM)، پراکندگی دینامیکی نور (DLS)، ویژگی های ظاهری، و پتانسیل زتای ذرات سنتز شده مورد ارزیابی قرار گرفت. سپس با استفاده از نانو ذرات مغناطیسی(MNP)، پلیمر پلی اتیلن ایمین(PEI) وDNA پلاسمیدی حاوی ژن گزارشگر لوسیفراز(pDNA)کمپلکس دوتایی PEI-pDNAو کمپلکس سه تایی MNP-PEI-pDNA سنتز شدند کمپلکس های سنتز شده با استفاده DLS و تکنیک تاخیر حرکت در ژل،مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج DLS و تکنیک تاخیر حرکت در ژل،نشان داد که کمپلکس ها بار سطحی مناسبی دارند و پلی اتیلن ایمین به خوبی به pDNA متصل شده، و بار منفی آن را خنثی کرده است. سپس رده‌های سلولی سرطان سینه انسانی (MCF-7) و سلول هایHek293T با استفاده از کمپلکس سه تایی در حضور میدان مغناطیسی متناوب 50 هرتز ترنسفکت شدند. زنده مانی سلولی با استفاده از تست MTT اندازه گیری شد. نتایج به دست امده نشان داد که بازده انتقال در سلول هایی که با کمپلکس سه تایی در حضور میدان مغناطیسی متناوب ترنسفکت شده بودند نسبت به گروه کنترل، بدون هیچ گونه سمیت اضافی به طور معنی داری افزایش یافت(P ≤0.05 ).

چکیده یکی از اهداف اصلی زیست فناوری گیاهی ارائه تکنیکی ایمن و کارا جهت انتقال ژن به سلول‌های گیاه است. تا به امروز متداول‌ترین و موفق‌ترین روش انتقال ژن در گیاهان، انتقال به کمک اگروباکتریوم بوده که البته با محدودیت‌هایی از جمله نوع گیاه میزبان روبرو ‌می‌باشد. به منظور رفع این محدودیت‌ها و بهینه سازی انتقال ژن، تکنیک‌های مختلفی پیشنهاد شده است اما هیچ یک از آنها جایگزین مناسبی برای اگروباکتریوم نبوده‌اند. در سال‌های اخیر فناوری نانو به عنوان راهکار جدیدی جهت فائق آمدن به محدودیت‌های زیست فناوری مورد توجه قرار گرفته است‌. طراحی و استفاده از نانوساختارهای زیست سازگاری که توانایی عبور از موانع سلولی و قابلیت انتقال هدفمند مواد را دارند دستاوردهای زیستی را بهبود بخشیده است.‌‌‌ در این تحقیق نانولوله‌ی کربن که یکی از نانوذرات پرکاربرد و ناقلین موفق ماکرومولکول‌ها به سلول‌های پستانداران است برای نخستین بار جهت انتقال ژن به سلول گیاه مورد بررسی قرار گرفت. به این منظور تلاش شد با کمک نانولوله‌های کربنی تک دیواره‌ای که با آرژنین عامل‌دار شده بودند (Arg-SWNT)، DNA پلاسمیدی حامل ژن گزارشگر GFP (کد کننده پروتئین نشر‌دهنده نور سبز) به سلول‌های توتون (در شرایط سوسپانسیون) انتقال داده شود. بر اساس نتایج به‌دست آمده نانولوله‌های کربنی تک دیواره (SWNT) توانستند در حالی‌که DNA پلاسمیدی به آنها متصل بود از دیواره سلولی و غشا پلاسمایی عبور کنند. تصاویر به‌دست آمده از میکروسکوپ فلورسنت موفقیت در انتقال ژن به کمک Arg-SWNT را تأیید می‌کند.

چکیده مهارکننده آپوپتوز (IAP) یک خانواده از پروتئین­ها هستند که با مهار فعالیت کاسپاز مرگ سلول را متوقف می­کنند. Survivin کوچکترین پروتئین شناخته شده از این خانواده است که در سلول­های سرطانی مشاهده می­شود اما در بافت­های نرمال بجز بافت جنینی مشاهده نشده است. survivin ممکن است به­عنوان یک مارکر جدید برای شناسایی و درمان سرطان مورد استفاده قرار گیرد. هدف از این پژوهش، کلونینگ ژن survivin در وکتور pET-28a و بیان پروتئین در باکتری E.coli بود.
ژن survivin با روش PCR و با استفاده از پرایمرهای اختصاصی و الگوی pcDNA-survivin تکثیر شد. محصول PCR و پلاسمید pET-28a با آنزیم­های محدودگر HindIII/NheIبرش داده و survivin درون وکتور برش خورده الحاق شد. سپس محصول الحاق شده به باکتری E.coli DH5a ترنسفورم و با استفاده از آنتی بیوتیک کانامایسین غربالگری شد. کلونی­ها با روش PCR ارزیابی شده و پلاسمید کلونی مثبت با روش هضم دوگانه غربالگری شده، در نهایت یک کلونی مثبت با تعیین توالی تایید شد. پلاسمید نوترکیب با روش شیمیایی به باکتری بیانی E.coli (BL21) ترنسفورم شد. بیان survivin در شرایط مختلف انجام و سطح بیان با SDS-PAGE بررسی شد.
اندازه قطعه تکثیرشده توسط PCR با استفاده از ژل آگارز تایید شد. پلاسمید pET-28a برش خورده نیز فعالیت آنزیمی را تایید کرد. قطعه کلون شده پس از توالی­یابی تشابه 100% با survivin انسانی داشت. افزودن IPTG موجب بیان پروتئین survivin در تمام شرایط خصوصا در دمای 37 درجه سانتیگراد از زمان 2 ساعت پس از القا شد اما در تمام شرایط، عمده survivin بیان شده در باکتری به صورت تجمعی بود.