زیست فناوری

چکیده اهداف: در سال‌های اخیر داربست‌های نانوالیافی زمینه پلیمری به‌دلیل اثرات ضدمیکروبی در مهندسی بافت پوست مورد توجه زیادی قرار گرفته‌اند. هدف از این پژوهش تولید و مشخصه‌یابی خواص آنتی‌باکتریال داربست‌های نانوالیافی زمینه پلیمری است.
مواد و روش‌ها: در مطالعه تجربی حاضر داربست نانوالیافی پلی‌کاپرولاکتون به روش الکتروریسی ساخته شد. بررسی‌های ریزساختاری و مطالعات چسبندگی باکتریایی با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی صورت گرفت. برای انجام آزمون‌های ضدباکتریایی از آزمون‌های میکرودایلوشن و تشکیل بیوفیلم بر سویه‌های استاندارد گرم منفی اشرشیا کلی و سودوموناس آئروژینوزا، گرم مثبت استرپتوکوکوس موتانس و استافیلوکوکوس اورئوس و برای مطالعه سمیت سلولی از آزمون MTT بر سلول‌های سرطانی رده هلا و HT۱۰۸۰ استفاده شد.
یافته‌ها: نتایج این پژوهش نشان داد که این داربست نانوالیافی خواص ضدباکتریایی و ضدتشکیل بیوفیلم بر همه سویه‌ها دارد اما در مشاهدات میکروسکوپ الکترونی و آزمون میکرودایلوشن بیشترین اثر بر سویه سودوموناس آئروژینوزا و در غلظت یک‌میلی‌گرم بر میلی‌لیتر عصاره داربست نانوالیافی مشاهده شده، اما در آزمون تشکیل بیوفیلم بیشترین اثر بر سویه استافیلوکوکوس اورئوس و در غلظت ۸میکروگرم بر میلی‌لیتر عصاره حاصل شد. همچنین نتایج آزمون‌های سمیت‌سنجی سلولی نیز نشان داد که عصاره داربست‌های سنتزشده روی سلول‌های سرطانی فیبروبلاست انسانی (HT۱۰۸۰) اثرات سمی بیشتری داشته و پس از ۴۸ساعت منجر به کاهشی در حدود ۴۰% تعداد آنها می‌‎شود.
نتیجه‌گیری: داربست‌های نانوالیافی پلی‌کاپرولاکتون تولیدشده به روش الکتروریسی، بالقوه می‌توانند گزینه امیدبخشی در کاربردهای مهندسی بافت پوست با قابلیت جلوگیری از تشکیل بیوفیلم در محل ترمیم زخم و نیز کاهش تعداد سلول‌های سرطانی باشند.

چکیده فناوری نانو در حال حاضر یکی از رویکردهای امیدبخش برای تشخیص و درمان سرطان است. سیستم‌های مبتنی بر پلیمرها به‌دلیل فرآیندهای تولید ساده و تنوع در عملکرد و روش‌های اصلاح پلیمر، جذاب‌تر هستند. پلی‌اتیلن‌گلیکول (PEG) و پلی‌کاپرولاکتون (PCL) دو پلیمر سنتزی زیست‌سازگار مورد تایید FDA بوده که اغلب در صنایع دارویی مورد استفاده قرار می‌گیرند. غیر از حامل‌های دارورسانی، در درمان سرطان بحث ایمنی مواد تشکیل‌دهنده فعال نیز بسیار چالش‌برانگیز است. عوارض جانبی شیمی‌درمانی یکی از مهم‌ترین علل مرگ‌ومیر بیماران در بسیاری از سرطان‌ها است. کورکومین استخراج‌شده به‌طور طبیعی، یکی از جالب‌ترین عوامل ضدسرطان است که اثرات انتخابی اثبات‎شده روی سلول‌های سرطانی داشته و منجر به حداقل عوارض جانبی در طول درمان می‌شود. کورکومین به‌عنوان عامل اصلی، در درمان ترکیبی سرطان‌های مختلف آزمایش شده است. مطالعات متعدد ایمنی و کارکرد کورکومین در دوزهای مختلف تجویزشده را نشان می‌دهند. 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 دی‌بلاک‌کوپلیمر نوین PEG-PCL افزایش یابد. ابتدا کوپلیمر PEG-PCL سنتز و سپس خصوصیاتش با روش‌های GPC، FTIR و H-NMR مشخص شد. پس از آن، کورکومین در ساختار میسلی PEG-PCL به‌صورت بهینه کپسوله و سمیت نانوذرات تهیه‌شده در کشت سلول MCF-۷ ارزیابی شد. طبق نتایج نانوذرات آماده‌شده می‌توانند مولکول‌های هیدروفوب کورکومین را به‌طور موثری به دام انداخته، حلالیت آن را بهبود بخشیده و باعث افزایش فعالیت آن در ازبین‌بردن سلول سرطانی در شرایط برون‌تنی شوند.

چکیده پروتئین‌های مورفوژنتیک استخوانی (BMPs) متعلق به سوپرفامیلی فاکتور ترنسفورم‌کننده رشد بتا هستند. این مولکول‌ها در رشد و تکوین جنینی و همچنین تمایز سلول‌های مختلف نقش ایفا می‌کنند. در این خصوص دو مولکول همودایمر BMP-۲ و BMP-۷ نقش مهمی در تشکیل اکتوپیک استخوان دارند به‌طوری که دو نوع نوترکیب آن به‌صورت استفاده اکتوپیک در دسترس هستند. بعد از اتصال همودایمر BMP-۲ به گیرنده خود در سطح سلول، تجمع همودایمرهای نوع I و II گیرنده آن منجر به ایجاد پاسخ بیولوژیک در داخل سلول می‌شود. علی‌رغم وجود انواع نوترکیب BMP-۲ و BMP-۷ به‌دلیل خطرات ناشی از استفاده از آنها هنوز استراتژی استفاده از انواع آندوژن از طریق به دام‌انداختن با آنتی‌بادی‌های مونوکلونال در محل ضایعه استخوانی در اولویت برنامه‌های تحقیقاتی است. روش جایگزین دیگر به‌جای استفاده از آنتی‌بادی‌های مونوکلونال استفاده از گیرنده‌های طبیعی این لیگاند در بدن است. در این رابطه با توجه به K_d مناسب اتصال بخش اکتودمین گیرنده II مولکول BMP-۲ در این پروژه اقدام به بیان و تخلیص این قسمت با هدف به دام‌انداختن BMP-۲ 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-۲ با الایزا مورد بررسی قرار گرفت و در ادامه K_d آن محاسبه شد. براساس نتایج به‌دست‌آمده، بخش اکتودمین گیرنده نوع دو می‌تواند با ویژگی اتصال مناسب در غلظت نانومولار به BMP-۲ متصل شود و در مطالعات بعدی می‌تواند به‌عنوان یک جایگزین به‌جای آنتی‌بادی مونوکلونال برای به دام‌اندازی مولکول‌های BMP آندوژن مورد استفاده قرار گیرد.

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.

چکیده اهداف: سیستم‌های کشت سه‌بعدی به‌دلیل شباهت‌های مورفولوژیکی به "محیط زنده" اهمیت بسیاری در حوزه مطالعات داروهای ضدسرطان دارند. در این مقاله سعی بر آن است که میزان سمیت داروی BI-۸۴۷۳۲۵ روی کشت سه‌بعدی دو رده سلولی متفاوت سرطان آناپلاستیک سنجیده شود و پیامد آن به‌عنوان یکی از اهداف یافتن تفاوت در میزان پاسخ‌دهی بر مبنای مشخصات سلول‌ها مورد بررسی قرار گیرد.
مواد و روش‌ها: در این مطالعه پس از آماده‌سازی داربست آلژینات، دو رده سلولی سرطان آناپلاستیک تیروئید C۶۴۳ و SW۱۷۳۶ انکپسوله و به‌مدت یک هفته کشت شدند. پس از گذشت ۲۴ساعت از کشت سلول‌ها روی داربست، ارزیابی توانایی زنده‌ماندن سول‌ها در حضور دوزهای مختلف (۱ تا ۶۴میکرومولار) داروی BI-۸۴۷۳۲۵ توسط تست ۳- (۴ و ۵ دی‌متیل‌تیازول-۲- وای‌ ال)- ۲ و ۵- دی‌فنیل‌تترازولیوم‌بروماید (MTT) به عمل آمد. به‌منظور بررسی و مقایسه تکثیر سلول‌ها در دوز موثر دارو، پس از ۲۴ساعت از اثر دارو در غلظت مربوطه برای هر یک از رده‌های سلولی رنگ‌آمیزی توسط کربوکسی‌فلورسئین ان- هیدروکسی‌سوکسینیمیدیل استر (CFSE) انجام شد.
یافته‌ها: اثر سمیت داروی BI-۸۴۷۳۲۵ در رده‌های مختلف سرطان آناپلاستیک تیروئید متفاوت است. دوز موثر دارو پس از گذشت ۲۴ساعت برای رده C۶۴۳ در ۲۵میکرومولار و در مورد رده SW۱۷۳۶ در ۴۳میکرومولار محاسبه شد. رنگ‌آمیزی توسط CFSE و مقایسه تکثیر سلول‌ها در دوز موثر دارو، یافته فوق را تائید کرد.
نتیجه‌گیری: در مجموع، مطالعه حاضر نشان داد که اثر سمیت دارو در رده‌های مختلف سرطان آناپلاستیک تیروئید متفاوت است. اهمیت این موضوع در کنار توجه به مطالعات کشت سه‌بعدی می‌تواند محققان را در طراحی مطالعات تکمیلی بعدی در جهت دستیابی به مناسب‌ترین دارو با تاثیرگذارترین دوز کمک کند.

چکیده اهداف: اکوسیستم نوآوری بیان می‌دارد که نوآوری از طریق شبکه‌های تعاملی در سطوح مختلف اتفاق می‌افتد. این شبکه یک طیف گسترده از ذی‌نفعان را داراست که به‌عنوان بخشی از اکوسیستم نوآوری، به‌طور پیچیده‌ای در فرآیند نوآوری با یکدیگر در ارتباط هستند. با توجه به اهمیت پیشگیری در بخش سلامت و نظر به اهمیت نقش فناوری‌های زیستی در این حوزه، هدف این تحقیق، ارایه تحلیلی بر اکوسیستم نوآوری واکسن‌های انسانی ایران بود.
مشارکت‌کنندگان و روش‌ها: در پژوهش کیفی حاضر از نوع اکتشافی و توصیفی، ضمن بررسی ابعاد اکوسیستم نوآوری در ادبیات جهان و ویژگی‌های اصلی آن، وضعیت اکوسیستم نوآوری واکسن‌های انسانی ایران بررسی شد. این بررسی از طریق تحلیل محتوای اسناد موجود و مصاحبه‌های عمیق و نیمه‌ساختاریافته با صاحب‌نظران این حوزه، انجام و مدلی از وضعیت موجود اکوسیستم نوآوری واکسن کشور ترسیم شد.
یافته‌ها: غالب دانش‌آموختگان آشنایی کافی با فنون و تکنیک‌های لازم برای حضور در صنعت نداشتند. وجود دو موسسه بزرگ واکسن‌ساز یعنی انستیتو پاستور و رازی از داشته‌های مهم اکوسیستم بودند. تعداد کم شرکت‌های ارایه‌دهنده خدمات و ارتباط اندک شرکت‌های خدماتی موجود با شرکت‌های دانش‌بنیان از جمله کاستی‌ها بود. کاستی‌‌‌ها در ویژگی‌‌‌های ثبات و تعامل پویا در اکوسیستم نوآوری واکسن‌های انسانی ایران مشهود و اتخاذ سیاست‌ها برای ایجاد یا تقویت این ویژگی‌‌‌ها از موضوعات مهم کشور در این حوزه بود.
نتیجه‌گیری: اکوسیستم نوآوری واکسن‌های زیستی در ایران با وجود فراوانی عناصر و بازیگران این حوزه، هنوز به شکل سازمان‌یافته‌ای شکل نگرفته است و ایجاد و توسعه آن نیازمند توجه به ویژگی‌های اکوسیستم نوآوری و رفع چالش‌های آن است.