زیست فناوری

چکیده استخراج DNA با کیفیت و کمیت عالی برای بسیاری از مطالعات بیولوژی مولکولی ضروری است. DNA استخراج‌شده از بافت گلبرگ به خاطر محتوای فراوان متابولیت‌‎های ثانویه از کمیت و کیفیت مطلوبی برخوردار نیست. کاروتنوئیدها، آنتوسیانین‌ها، فنولیک‌اسیدها و فلاونوئیدها، موثرترین متابولیت‌های ثانویه موجود در گلبرگ به‌عنوان آلودگی در نظر گرفته می‌شوند و در فرآیند استخراج و تخلیص DNA اختلال ایجاد می‌نمایند. با توجه به این که مبنای بسیاری از تحقیقات مولکولی در مهندسی ژنتیک و ژنومیکس، وجود DNA با کیفیت بالا است، بنابراین یافتن روشی کارآمد برای کاهش اثرات منفی این ترکیبات در فرآیند استخراج ضروری به نظر می‌رسد. در همین راستا نانوذرات مغناطیسی آهن برای بهبود استخراج DNA با کمیت و کیفیت عالی از بافت گلبرگ گل سرخ در این پژوهش استفاده شده است. در ادامه به‌منظور مقایسه کارآیی استخراج DNA، از روش‌های ستیل‌تری‌‌متیل‌اتیل‌آمونیوم‌بروماید (CTAB) بهینه شده و روش تشخیص سریع استفاده شد. نتایج نشان داد که کمیت و کیفیت DNA استخراج‌شده از گلبرگ با استفاده از روش نانوذرات مغناطیسی آهن در مقایسه با دو روش دیگر قابل اعتمادتر بود. علاوه براین، این روش قادر به استخراج مقدار مطلوب DNA، با کمترین میزان نمونه در طی چند دقیقه است. با توجه به کیفیت وکمیت DNA استخراج‌شده با نانوذرات مغناطیسی آهن، این روش به‌عنوان یک پروتکل کارآمد برای استخراج DNA از گلبرگ گل سرخ توصیه می‌شود.

چکیده اهداف: سالانه مقادیر زیادی پسماند از مرغداری‌ها تولید می‌شود که شامل پر، استخوان، خون و غیره است. ۹۰% پَر از پروتئین کراتین و مابقی آن از لیپید و آب تشکیل شده است. آنزیم کراتیناز یکی از متنوع‌ترین و پرکاربردترین آنزیم‌ها است که توسط میکروارگانیزم‌ها تولید می‌شود. کراتیناز برای مقاصد مختلف کاربرد دارند.
مواد و روش‌ها: در این پژوهش فعالیت کراتینولیتیک جدایه ۱-FUM بررسی و بهینه‌سازی شرایط کشت برای تولید آنزیم کراتیناز صورت گرفت. جدایه براساس خواص ریخت‌شناسی و بیوشیمیایی و مولکولی با استفاده از ژن ۱۶S rRNA شناسایی شد. سپس فعالیت پروتئازی جدایه بررسی و با فعالیت کراتینازی آن مورد مقایسه قرار گرفت. میزان فعالیت کراتینازی جدایه در شرایط مختلف بررسی شد. در انتها توانایی رشد جدایه در بستر انواع کراتین (آلفا و بتا) نیز بررسی و نوع آنزیم کراتیناز مشخص شد.
یافته‌ها: نتایج تعیین توالی و شناسایی بیوشیمیایی و ریخت‌شناسی نشان داد که جدایه ۱-FUM قرابت ۹/۹۹% با باکتری باسیلوس موجاونسیس (Bacillus mojavensis) دارد. بهینه‌سازی فاکتورهای دما، دوره گرماگذاری، pH، منابع کربن و نیتروژن، هوادهی و مقدار تلقیح باکتری نشان داد که جدایه در شرایط ۴۸ساعت گرماگذاری در دمای ᵒC۳۷ با ۹/۵=pH، منبع کربن ساکارز ۱%، ۳% سوبسترا، هوادهی ۷۵% از ارلن نسبت به کل حجم آن با دور rpm۱۵۰ و مقدار تلقیح ۶-۴% (حجمی/حجمی) بهترین فعالیت کراتینولیتیک را داشت. هیچکدام از منابع نیتروژن اثر مثبت نداشت. همچنین آنزیم کراتیناز از نوع β بود.
نتیجه‌گیری: بهینه‌سازی شرایط کشت جدایه ۱-FUM موجب افزایش ۳/۳۸ برابری فعالیت کراتینولیتیک شد که نشان‌دهنده اهمیت بهینه‌سازی است. در این پژوهش جدایه با فعالیت مناسب توانایی به‌کارگیری در فرآیندهای بیوتکنولوژیکی را دارد.

چکیده به‌کارگیری آنزیم‌ها در حلال‌های آلی از لحاظ صنعتی و بیوتکنولوژیکی بسیار حائز اهمیت است. اما حلال‌های آلی با تاثیر بر ساختار پروتئین‌ها و واسرشتگی آنها باعث کاهش فعالیت و پایداری آنزیم‌ها می‌شوند. برای رفع این مشکل می‌توان از روش‌های پایدارسازی پروتئین‌ها نظیر مهندسی پروتئین، تغییرات شیمیایی و به‌کاربردن افزودنی‌ها استفاده نمود. در این مطالعه سیستئین‌پروتئازی از شیرابه گیاه فیکوس یوهانیس تخلیص شد و فعالیت و پایداری پروتئاز در حضور حلال‌های مختلف مورد بررسی قرار گرفت. اثر ترهالوز، سوربیتول و ساکارز نیز بر فعالیت آنزیم در حضور حلال‌ها مطالعه شد. نتایج نشان داد حلال‌های آلی در غلظت‌های پایین باعث افزایش فعالیت آنزیم شده ولی با افزایش غلظت حلال‌ها فعالیت آنزیمی کاهش می‌یابد. اگرچه تا غلظت ۳۰% حلال‌ها، همچنان بیش از ۶۰% فعالیت آنزیم حفظ شده است. نتایج مطالعات پایداری پروتئاز نشان‌دهنده پایداری قابل توجه آنزیم نسبت به حلال‌های آلی است، به‌طوری که در حضور ۵۰% تمامی حلال‌ها، آنزیم همچنان ۹۰% پایداری‌ا‌ش را حفظ کرده است. بررسی اثر افزودنی‌ها نشان داد قندها موجب بهبود فعالیت آنزیم می‌شوند و بیشترین اثر حفظ فعالیت آنزیم مربوط به ترهالوز بود. با توجه به روش تخلیص آسان و فعالیت و پایداری قابل توجه پروتئاز مورد مطالعه در حضور حلال‌ها، این آنزیم برای استفاده در صنایع مختلف به‌خصوص سنتز پپتید پیشنهاد می‌شود.

چکیده فرآیند شارش اطلاعات از DNA به پروتین‌ها که به بیان ژن موسوم است، یک فرآیند پایه‌ای در زیست‌شناسی است. تنظیم بیان ژن‌ها پاسخ سلول‌ها به محرک‌های فراوانی بوده و برای آنها حیاتی است. ژن‌ها با بیان مشابه در یک سری آزمایش مناسب، ژن‌های هم‌بیان، به‌طور معمول توسط تنظیم‌کننده‌های یکسان مدیریت می‌شوند و باز هم به‌طور معمول تغییر در بیان آنها پاسخ به محرک‌های یکسانی هستند.
در این مقاله ما یک روش جدید ارایه کرده‌ایم که داده‌های مرتبط با بیان و هستی‌شناسی ژن‌ها را به‌کارگرفته و به‌وسیله آنها ژن‌های هم‌بیان را یافته و شبکه هم‌بیانی ژن‌ها را ایجاد می‌کند.
در ابتدای روش ایجادشده یک شبکه عصبی مصنوعی روابط بین خصایص منتسب‌شده به ژن‌ها توسط پروژه هستی‌شناسی ژن‌ها و میزان مشابهتی که در بیان با یکدیگر دارند را فرا می‌گیرد. به‌سادگی، خصایص گردآوری‌شده توسط هستی‌شناسی ژن‌ها شامل عملکرد، فرآیند، و محل فعالیت ژن‌ها هستند. بعد از پایان مرحله یادگیری، شبکه عصبی مصنوعی قادر است ژن‌های هم‌بیان را کشف کند. به‌علاوه، شبکه‌های زیستی از چندین گروه ژنی به‌هم‌پیوسته ساخته شده‌اند، به همین دلیل یافتن این گروه‌ها می‌تواند کیفیت شبکه‌های هم‌بیانی ساخته شده را بالا ببرد. بنابراین، در گام بعدی روش، یک شبکه عصبی مصنوعی دیگر گروه ژن‌ها را از روی همان خصایص هستی‌شناسی پیدا می‌کند. تحلیل‌های ما نشان دادند که نتایج روش ایجادشده شباهت زیادی به نتایج آزمایشگاهی دارد. همچنین، ما نشان دادیم که شبکه‌های هم‌بیانی ساخته‌شده توسط آن مشابه هم‌ارزهای زیستی و حتی مشابه آنهایی است که با داده‌های بدون نقص ساخته شده‌اند. درنهایت، ما از زبان C++ برای نوشتن روش استفاده کرده‌ایم و برنامه آن در دسترس است.

چکیده جو (Hordeum vulgare) گیاهی یک‌ساله از خانواده Poaceae است. این گیاه از غلات مهم مورد استفاده انسان بوده و در بسیاری از موارد جایگزین گندم شده است. محدودیت‌های مربوط به روش‌های آزمایشگاهی شناسایی برهمکنش‌های پروتئینی را با مشکل روبه‌رو کرده است. در سال‌های اخیر روش‌های محاسباتی گام موثری در پرکردن خلا موجود برداشته و نقش مهمی در زمینه پیش‌بینی و شناسایی برهمکنش‌های پروتئینی ایفا کرده است. در این مطالعه به‌منظور ساخت شبکه برهمکنش پروتئین- پروتئین گیاه جو از اطلاعات برهمکنش‌های پروتئین- پروتئین مربوط به شش ارگانیزم مدل شامل ساکارومایسس سروزیه (Saccharomyces cerevisiae)، سینورابتیدیس الگانس یا نماتد (Caenorhabditis elegans)، دروزوفیلا ملانوگاستر یا مگس میوه (Drosophila melanogaster)، انسان (Homo sapiens)، برنج (Oryza sativa) و آرابیدوپسیس تالیانا (Arabidopsis thaliana) استخراج شده از پایگاه داده Intact استفاده شد و استخراج اطلاعات ارتولوگ‌های گیاه جو با ارگانیزم‌های مدل با استفاده از Inparanoid صورت گرفت. روش اینترولوگ که در این مطالعه مورد استفاده قرار گرفته است، از منطبق‌کردن برهمکنش‌های پروتئینی ارگانیزم‌های مدل بر ارتولوگ‌های گیاه جو استفاده کرده و منجر به پیش‌بینی ۲۴۷۷۴۵ برهمکنش پروتئین- پروتئین شد که پس از حذف برهمکنش‌های تکراری ۲۳۵۹۶۶ برهمکنش غیرتکراری بین ۷۳۵۰ پروتئین به دست آمد. مطالعه صورت‌گرفته اولین گزارش ارایه‌شده در زمینه پیش‌بینی شبکه برهمکنش پروتئین- پروتئین گیاه جو است.

چکیده اهداف: هدف از تحقیق حاضر بررسی و معرفی روشی برای سنتز محلول‌های کلوئیدی نانوذرات دی‌اکسیدتیتانیوم با پایداری و عمر بالا بود.
مواد و روش‌ها: در این روش، ابتدا نانوذرات به کمک روش شیمیایی سنتز شد و ویژگی‌های ساختار فیزیکی و شیمیایی این نانوذرات با دستگاه‌های میکروسکوپ الکترونی عبوری، پراش اشعه ایکس، پراکندگی نوری دینامیکی و زتا پتانسیل مورد بررسی قرار گرفت. سپس تست بررسی سمیت سلولی نانوذرات روی سلول‌های سفید خونی با استفاده از تست MTT انجام شد. سپس فعالیت ضدباکتریایی مورد بررسی قرار گرفت.
یافته‌ها: نتایج بررسی حاکی از آن است که قطر نانوذرات سنتزشده حدود ۵۰نانومتر است و حاوی فاز آناتاز، در محدوده θ۲ از ۸۰-۲۵ درجه است و اندازه شعاع هیدرودینامیکی حدود ۷۸/۱۲±۸/۹۵نانومتر و مقدار زتا پتانسیل نانوذرات حدود ۷۸/۴±۸۷/۳۴-میلی‌ولت است. همچنین بررسی اثر سمیت نانوذرات بر رده سلولی گلبول‌های سفید خون نشان داد که این نانوذرات باعث سمیت سلول‌ها در غلظت‌های بالای ۲۰۰میکروگرم بر میلی‌لیتر شده است ولی در غلظت‌های پایین باعث زنده‌ماندن سلول‌های نرمال شد. همچنین در همین غلظت‌های پایین سلول‌های باکتری را از بین برده است.
نتیجه‌گیری: در نتیجه این پژوهش، محلول‌های کلوئیدی با پایداری بسیار بالا با موفقیت فرآوری شد و می‌توان از این نانوذره به‌عنوان یک عامل ضدباکتری در تولید آنتی‌بیوتیک‌های جدید بهره برد.

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.

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 Fe_۲O_۳-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.

چکیده مقدمه: از آنجایی که سیستم گوارش، نقش بسیار مهمی در کارآیی سیستم ایمنی دارد، نمی‌توان نقش آن را در کنترل و یا درمان بیماری‌های خودایمنی نادیده گرفت. از این رو تقویت روده که بخش زیادی از عملکرد گوارش به آن وابسته است، می‌تواند در این مسیر موثر باشد. همچنین به دلیل اینکه روده علاوه‌بر عمل هضم در سیستم ایمنی نقش مهمی ایفا می‌کند، می‌توان با متعادل نگه‌داشتن باکتری‌های آن، تا حدودی به عملکرد صحیح سیستم ایمنی کمک کرد. در این راه، پروبیوتیک‌ها و پربیوتیک‌ها می‌توانند مفید واقع شوند که در مطالعه حاضر به بررسی این موضوع پرداخته شد.
نتیجه‌گیری: مصرف پروبیوتیک‌ها در پیشگیری و کنترل بیماری مولتیپل‌اسکلروزیس نقش موثری دارد.

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 ژن SPTBN۴ از اعضای خانواده پروتئینی اسپکترین در فرآیندهای مختلف سلول از جمله چرخه سلولی، تکوین سلول‌های عصبی و غیره نقش ایفا می‌کند. اخیراً یک miRNA جدید در این ژن SPTBN۴ پیدا شده که در پایگاه NCBI به ثبت رسیده است. هدف از مطالعه حاضر، بررسی بیان این miRNA، با نام SPTBN۴-miR۱ در روند تمایز سلول‌های بنیادی کارسینومای جنینی NT۲ و همچنین بررسی اثر بیش‌بیانی آن بر روند تمایزی این سلول‌ها است. نتایج RT-qPCR بیانگر آن بود که SPTBN۴-miR۱-۵p و SPTBN۴-miR۱-۳p در روند تمایز عصبی افزایش بیان معنی‌داری را از روز سوم شروع و تا روزهای ۸ و ۱۴ تمایزی نشان می‌دهند. سپس، بعد از بیش بیان پیش‌ساز SPTBN۴-miR۱ در سلول‌های NT۲ و تیمار با رتینوئیک‌اسید، بررسی بیان مارکرهای پرتوانی و تمایزی، بیانگر نقش SPTBN۴-miR۱-۵p و SPTBN۴-miR۱-۳p در پیشبرد تمایز و خروج از حالت پرتوانی بود. به نظر می‌رسد با انجام مطالعات بیشتر و پیداکردن اهداف احتمالی این miRNAها، می‌توان به یک مارکر تمایزی دست یافت و از آن برای بهبود روند تمایز بهره برد.

چکیده رمزگشایی توالی DNA برای همه شاخه‌های علوم زیستی، حیاتی است. توالی‌یابی نسل جدید (NGS)، رویکردی متفاوت در توالی‌یابی است که تحولی عظیم در علم زیست‌شناسی ایجاد کرده و جنبه‌های مختلفی از مطالعات در سطح ژنوم، ترنسکریپتوم، اپی‌ژنوم و متاژنوم را پوشش می‌دهد. در مقایسه با روش‌های سنتی، نسل جدید توالی‌یابی، با فراهم‌کردن پوشش بالای ژنومی، تفکیک‌پذیری در حد تک‌تک جفت‌بازها و رفع معایب نسل اول توالی‌یابی (توالی‌یابی سانگر)، روشی با کارآیی بالا برای آنالیز اطلاعات ژنومی و ترنسکریپتومی است. استفاده از نسل جدید توالی‌یابی برای بررسی ترنسکریپتوم موجودات زنده مدل و غیرمدل از سال‌های ۲۰۰۵ و ۲۰۰۶ پس از تجاری‌شدن دستگاه‌های شرکت‌های مختلف مثل ABI/SOLiD Illumina، Roch/۴۵۴ Life Science و Solexa آغاز شده است. در سال‏های اخیر تکنیک توالی‌یابی RNA برای شناسایی ژن‏های مرتبط با فرآیندهای رشدونموی و بررسی الگوهای بیان آنها در پاسخ به انواع تنش‏های زیستی و غیرزیستی، در اندام‏ها و مراحل متعدد رشدی در موجودات مختلف و همچنین میزان بیان ژن‌ها، تفکیک ایزوفرم‌های مختلف از یکدیگر، شناسایی امتزاج ژن‌ها، یافتن چندشکلی‌های تک‌نوکلئوتیدی (SNP)، عناصر تکراری، وقایع اتصال جایگزین، پیداکردن اسیدهای ریبونوکلئیک غیررمزگر، پیداکردن اگزون‌های ژنی و رونوشت‌های جدید، مناطق غیرترجمه‌شونده (UTR)، جهش‌های پیکری و غیره، به‌طور گسترده استفاده می‏شود. روش توالی‌یابی RNA شامل شناسایی نمونه‌های زیستی مناسب، استخراج RNAکل، غنی‌سازی RNAهای غیرریبوزومی، تبدیل RNA به cDNA و ساخت کتابخانه‌های توالی‌یابی، انتخاب قطعات براساس اندازه، اضافه‌کردن لینکرها، استفاده از توالی‌یاب‌ها یا پلت‌فرم‌های با توان عملیاتی بالا به‌منظور تولید صدها میلیون خوانش کوتاه، استفاده از نرم‌افزارهای خاصی به‌منظور کنترل کیفیت و تطابق خوانش‌ها با ژنوم مرجع یا ترنسکریپتوم، نقشه‌بردای و آنالیزهای پایین‌دستی است.

چکیده اهداف: بدلیل سهولت استفاده، غیرسمی بودن و قابلیت بالای فتوپروتئین اکورین در سیستم های ردیابی، محققین توجه خاصی به استفاده از این پروتئین بیولومینسانس داشته اند. هدف مطالعه حاضر طراحی روشی برای سنجش دقیق و آسان داروهای مهم در پایش درمانی از طریق روش مبتنی بر مهار فعالیت بیولومینسانسی اکورین است.
مواد و روش ها: در پژوهاهداف: به‌دلیل سهولت استفاده، غیرسمی‌بودن و قابلیت بالای فتوپروتئین اکورین در سیستم‌های ردیابی، محققین توجه خاصی به استفاده از این پروتئین بیولومینسانس داشته‌اند. هدف مطالعه حاضر طراحی روشی برای سنجش دقیق و آسان داروهای مهم در پایش درمانی از طریق روش مبتنی بر مهار فعالیت بیولومینسانسی اکورین است.
مواد و روش‌ها: در پژوهش تجربی حاضر تعدادی از داروهای مهم در پایش دارویی و دارای شباهت ساختاری با کلنترازین، انتخاب و میانکنش آنها با اکورین بررسی و شرایط سنجش واکنش بیولومینسانسی به‌منظور دستیابی به کمترین حد تشخیص بهینه‌سازی شد.
یافته‌ها: از میان داروهای بررسی‌شده، تنها بنسرآزید منجر به مهار فعالیت بیولمینسانسی اکورین شد که این اثر مهاری رفتار وابسته به غلظت داشت. بهترین نمودار دوز- پاسخ به دست آمد و IC_۵۰ ۲۶/۰میکرومولار محاسبه شد. دامنه خطی برای بنسرآزید ۱۰۰ تا ۱۵۰۰نانومولار و حد تشخیص و حد کمی‌سازی روش به‌ترتیب ۷۹ و ۲۶۰نانومولار به دست آمد. همچنین امکان استفاده از این روش برای سنجش آنالیت در نمونه سرم بررسی شد و نتایج میزان بازیابی ۹۷% را نشان داد. به‌منظور مشخص‌شدن مکانیزم مهار، نمودار دوز- پاسخ بنسرآزید در حضور غلظت‌های مختلف کلنترازین رسم شد که نشان داد IC_۵۰ تغییر می‌یابد.
نتیجه‌گیری: روش طراحی‌شده می‌تواند برای سنجش بنسرآزید استفاده شود و قابلیت استفاده در نمونه سرم را دارد. همچنین نتایج نشان می‌دهد بنسرآزید با مهار رقابتی فعالیت بیولومینسانسی اکورین را مهار می‌کند.
ش تجربی حاضر تعدادی از داروهای مهم در پایش دارویی و دارای شباهت ساختاری با کلنترازین، انتخاب و میانکنش آن ها با اکورین بررسی شد و شرایط سنجش واکنش بیولومینسانسی جهت دستیابی به کمترین حد تشخیص بهینه سازی شد.
یافته ها: از بین داروهای بررسی شده، تنها بنسرآزید منجر به مهار فعالیت بیولمینسانسی اکورین شد که این اثر مهاری رفتار وابسته به غلظت داشت. بهترین نمودار دوز-پاسخ بدست آمد و IC_۵۰ µM ۲۶/۰ محاسبه شد. دامنه خطی برای بنسرآزید ۱۰۰ تا ۱۵۰۰ نانومولار و حد تشخیص و حد کمی سازی روش به ترتیب ۷۹ و ۲۶۰ نانومولار بدست آمد. همچنین امکان استفاده از این روش برای سنجش آنالیت در نمونه سرم بررسی شد و نتایج میزان بازیابی ۹۷ درصد را نشان داد. به منظور مشخص شدن مکانیسم مهار، نمودار دوز-پاسخ بنسرآزید در حضور غلظت های مختلف کلنترازین رسم شد که نشان داد IC_۵۰ تغییر می یابد.
نتیجه گیری: روش طراحی شده می تواند برای سنجش بنسرآزید استفاده شود و قابلیت استفاده در نمونه سرم را داراست. همچنین نتایج نشان می دهد بنسرآزید با مهار رقابتی فعالیت بیولومینسانسی اکورین را مهار می کند.

چکیده اهداف: داربست به‌عنوان سازه نگهدارنده سلول از اهمیت ویژه‌ای در مهندسی بافت استخوان برخوردار است. قرارگیری داربست در محیط کشت دینامیک، مانند بیوراکتور نفوذی، نقش پارامترهای مکانیکی از قبیل تنش برشی و فشار هیدرودینامیک را پررنگ‌تر می‌کند. از سویی دیگر، این پارامترهای مکانیکی به شدت متاثر از طرح داربست هستند. در این پژوهش به بررسی تاثیر طرح داربست استخوانی بر نحوه‌ عملکرد تحریک‌های مکانیکی و پیش‌بینی سرنوشت سلول‌های بنیادی مزانشیمی پرداخته می‌شود.
مواد و روش‌ها: با استفاده از ابزار شبیه‌‌سازی کامپیوتری و روش‌های اجزای محدود، پنج داربست استخوانی (با نام‌های جیروید، جیروید پرتخلخل، دیاموند، IWP و داربست با شیب اندازه تخلخل) مبتنی بر توابع ریاضی سطوح ضمنی طراحی شدند و در محیط کشت دینامیک شبیه‌سازی‌شده تحت عبور جریان سیال با سرعت‌های ورودی ۱، ۱۰، ۲۵، ۵۰ و ۱۰۰ میکرومتر بر ثانیه قرار گرفتند. تجمع سلول‌ها روی داربست‌های جیروید و IWP به‌صورت یک لایه به ضخامت ۵/۸ میکرون در نظر گرفته شد.
یافته‌ها: با توجه به نتایج به‌دست‌آمده، داربست با طرح دیاموند بهترین عملکرد را از منظر یکنواختی تنش‌های ایجادشده به خود اختصاص داد. در حضور لایه‌ سلولی، تنش فون مایسز به میزان ۶۰ و ۵۰مگاپاسکال به‌ترتیب در داربست‌های جیروید و IWP به دست آمد که تمایز استخوانی را تسهیل خواهد نمود.
نتیجه‌گیری: استفاده از داربست با شیب اندازه تخلخل موجب اعمال تنش‌های متفاوت در بخش‌های مختلف داربست می‌شود و این امر در مورد کاربردهای نوین داربست‌های استخوانی برای ایجاد تمایز‌های سلولی مختلف به‌طور همزمان بسیار مفید است.

چکیده اهداف: کورکومین مولکولی طبیعی است که با توجه به خواص گوناگون درمانی آن از جمله اثر ضدباکتریایی، می‌توان با کاهش معایب کورکومین از آن به‌عنوان دارویی به‌منظور درمان بیماری‌های مزمن استفاده کرد. هدف مطالعه حاضر ایجاد روشی برای تهیه نانوذرات کورکومین با استفاده از پلیمر‌های پلی‌آکریلیک‌اسید، پلی‌وینیل‌الکل و پلی‌اتیلن‌ایمین با نظر به بهبود ثبات، افزایش زیست‌فراهمی، حلالیت آبی بالا و همچنین بررسی کارآیی آن علیه باکتری استافیلوکوکوس اورئوس مقاوم به متیسیلین است‌.
مواد و روش‌ها: به‌منظور سنتز نانو‌ذرات پلیمری حاوی کورکومین به روش رسوب‌دهی نانو بهینه‌سازی غلظت‌های موثر از پلیمر، کورکومین و آب با استفاده از روش سطح پاسخ معین شد. نانوذرات سنتزشده با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی، پراکندگی پویای نور و اندازه‌گیری پتانسیل زتا مشخصه‌یابی شدند. همچنین حداقل غلظت مهارکنندگی نانوذرات سنتزشده علیه باکتری استافیلوکوکوس اورئوس مقاوم به متیسیلین اندازه‌گیری شد.
یافته‌ها: نانوذرات ساخته‌شده در مورفولوژی سطح کاملاً گرد، جدا از هم و صاف بودند و میانگین اندازه ذرات ۷±۱۴۹، ۸±۱۷۵ و ۹±۱۸۴نانومتر برای پلی‌آکریلیک‌اسید، پلی‌وینیل‌الکل و پلی‌اتیلن‌ایمین و همچنین حداقل غلظت بازدارندگی علیه باکتری استافیلوکوکوس اورئوس مقاوم به متیسیلین را به‌ترتیب ۰۲۴/۰±۴۸۰/۰، ۰۱۹/۰±۳۹۰/۰ و ۰۱۷/۰±۳۴۰/۰میلی‌گرم بر میلی‌لیتر به دست آمد.
نتیجه‌گیری: غلظت حلال، پلیمر و کورکومین برای دستیابی به اندازه ذرات کوچک‌تر بسیار مهم است. خاصیت مهارکنندگی نانوذرات کورکومین به‌دلیل کوچک‌ترشدن اندازه ذرات و افزایش قدرت نفوذ آن در باکتری افزایش چشمگیری یافته و نانوذرات بارگذاری‌شده با کورکومین می‌توانند حامل‌های دارویی امیدبخشی برای درمان بیماری‌های سرطانی، عفونی و سایر بیماری‌ها باشند‌.

چکیده مقدمه: امروزه ترمیم بافت استخوانی با افزایش اختلالات و آسیب‌های استخوانی از اهمیت خاصی برخوردار است. مهندسی بافت استخوان، راهکارهای ویژه‌ای را برای رفع این مشکلات فراهم کرده است. مطالعه حاضر با هدف تخلیص فیوژن پپتید نوترکیب حاوی تگ تمایلی به هیدروکسی‌آپاتیت با کمک ستون کروماتوگرافی سرامیکی انجام شد.
مواد و روش‌ها: در مطالعه حاضر، نوعی پپتید فیوژن طراحی شد که از یک‌سو حاوی توالی دمین اتصالی به هپارین بود که می‌تواند به انواع مختلفی از فاکتورهای رشد دخیل در ترمیم بافت متصل و باعث به‌دام‌انداختن این فاکتورها در محل ضایعه شود و از سوی دیگر حاوی یک تگ بود که شامل توالی به‌دست‌آمده از یک مطالعه آزمایشگاهی مبتنی بر بیان فاژی است. علت قراردادن این تگ، اتصال پپتید به داربست حاوی هیدروکسی‌آپاتیت و تخلیص پپتید نوترکیب توسط ستون هیدروکسی‌آپاتیت بود. بنابراین توالی ژن برای بیان در میزبان پروکاریوتی E. coli ﺳﻮﻳﻪ BL۲۱ بهینه‌سازی و سنتز شد. سپس توسط هضم دوگانه با آنزیم‌های SacI و BamHI در وکتور بیانی pET-۲۱a(+) ساب‌کلون شد. بیان پپتید نوترکیب از طریق روش‌های SDS-PAGE و وسترن‌بلات بررسی شد. برای بهینه‌کردن شرایط تخلیص، با اعمال تغییرات اساسی در روش کار اصلی شرکت سازنده، تخلیص دو مرحله‌ای انجام شد. این پپتید با تمایل بالایی به ستون متصل و با خلوص قابل قبولی تخلیص شد. در نهایت وجود تجمعات پپتیدی از طریق روش DLS بررسی شد.
یافته‌ها: نتایج کلونی PCR، هضم آنزیمی با استفاده از آنزیم‌های SacI و BamHI و تعیین توالی حاکی از صحت فرآیند کلونینگ بود. از طرفی بیان پپتید فیوژن توسط روش‌های SDS-PAGE و وسترن‌بلات تایید و مهاجرت آن روی ژل باعث ظاهرشدن باندی در حدود ۱۲کیلودالتون شد. تغییرات ایجادشده در روش کار شرکت سازنده باعث شد فرآیند تخلیص به‌صورت مطلوبی انجام شود و در نهایت نتایج روش DLS هم خلوص پپتید تخلیص شده را نشان داد.
نتیجه‌گیری: نتایج نشان‌دهنده بیان مطلوب و خلوص قابل توجه پپتید فیوژن طراحی‌شده در این مطالعه است.

چکیده محرک‌ها موادی هستند که موجب افزایش هوشیاری و کاهش خستگی جسمی و روحی می‌شوند. این داروها از طریق افزایش فعالیت گیرنده‌های تحریکی و کاهش فعالیت گیرنده‌های مهاری سیستم عصبی مرکزی عمل می‌کنند. مت‌آمفتامین، که در بازار سیاه به نام شیشه معروف است، نام یک ماده روان‌گردان است. این ماده محرک اعصاب است و با تاثیر مستقیم بر مکانیزم‌های مغز شادی و هیجان در فرد ایجاد می‌کند. مت‌آمفتامین در دوزهای پایین تا متوسط (۵ تا ۳۰میلی‌گرم) سبب سرخوشی، برانگیختگی، افزایش ضربان قلب و فشار خون، میدریاز، افزایش دمای بدن و کاهش اشتها می‌شود. دوزهای بالا ولی غیرکشنده مت‌آمفتامین سبب اختلالات ذهنی و بروز علایم سایکوتیک، رابدومیولیز و تشنج می‌شود. سمیت قلبی عروقی مت‌آمفتامین ناشی از افزایش فشار خون، آریتمی، سندرم حاد کرونری و ایسکمی بطنی است. مهم‌ترین مکانیزم‌های سلولی دخیل در آسیب ناشی از مت‌آمفتامین استرس‌اکسیداتیو، سمیت تحریکی و آسیب میتوکندریایی هستند. سنتز مت‌آمفتامین در کارگاه‌های غیرقانونی به‌طور عمده از شش روش صورت می‌گیرد که براساس ماده اولیه به دو گروه تقسیم می‌شوند. مواد اولیه در سنتز مت‌آمفتامین شامل افدرین و فنیل‌پروپانون است. در روش‌های احیای بیرچ، ناگایی، امد و هیدروژناسیون رزونماند، افدرین و سودوافدرین به‌‌عنوان ماده اولیه به کار می‌روند و در روش‌های لوکارت و آمیناسیون احیایی از فنیل‌پروپانون به‌عنوان ماده اولیه استفاده می‌شود.

چکیده در جدیدترین پژوهش‌های مبتنی بر استفاده از نانوذرات با رویکرد کاربردی، نانوساختارهای میله‌ای‌شکل طلا با داشتن خواص نوری بی‌نظیر در درمان و تشخیص بیماری‌ها مورد توجه ویژه قرار گرفته‌اند. شکل میله‌ای این نانوساختارها، باعث جذب قوی و حساس پلاسمون سطحی در ناحیه مادون قرمز می‌شود. در پژوهش حاضر، با توجه به حساسیت ویژه نوسانات پلاسمون سطحی نانومیله‌های طلا نسبت به کوچک‌ترین تغییرات محیطی و اهمیت تشخیص سریع مقادیر بسیار کم آلبومین در ادرار، اتصال و پایداری نانومیله‌های طلا به آنتی‌بادی ضد آلبومین در شرایط مختلف غلظتی، حجمی، زمانی و همچنین تغییرات pH مورد بررسی قرار گرفت. نتایج مطالعات طیف‌سنجی نمونه‌های مختلف در گستره طول موج مریی- نزدیک مادون قرمز نشان داد که در غلظت، حجم و pH مشخص نانوساختار از پایداری مطلوبی برخوردار است و شکل میله‌ای آن به همراه ویژگی‌های پلاسمونیک محفوظ مانده است. مطالعه پایداری زمانی نمونه‌ها نشان داد که برای استفاده به‌عنوان نانوزیست حسگر، قابلیت نگهداری نمونه کمپلکس تا ۴۸ ساعت مناسب خواهد بود. پایش اولیه عملکرد نانوزیست حسگر در حضور آلبومین با دو غلظت در گستره نرمال و بیماری‌زا، تغییر شدید در فاصله بین نانوذرات، اندازه و مورفولوژی نانوساختارها را نشان داد. طبق این پژوهش، می‌توان از این نانوساختارهای میله‌ای در طراحی زیست حسگرهای ساده استفاده کرد.

چکیده با تصویب قانون حمایت از شرکت‌های دانش‌بنیان در سال ۱۳۸۹، موج جدیدی در نظام علم، فناوری و نوآوری ایران با تمرکز بر اقتصاد دانش‌بنیان و مبتنی بر نوآوری آغاز شد. در حال حاضر بیش از ۴۰۰۰ شرکت دانش‌بنیان در ایران فعالیت می‌کنند که حدود ۵% آنها در حوزه زیست‌فناوری فعال هستند. هدف مطالعه حاضر، طراحی مدل تجربی از ارتباط مشوق‌های مالی و مالیاتی این قانون، بر برخی از شاخص‌های عملکردی شرکت‌های دانش‌بنیان زیست‌فناوری است. به این منظور، پس از تحلیل محتوای اسناد مرتبط و طراحی مدل مطالعه، برای ارزیابی اثرات مستقیم و متقابل میان ابزارهای سیاستی، تعیین عوامل مهم تجربی و سطح آنها از "طرح آزمایشی عاملی ۲^۳" استفاده شد. جامعه هدف مطالعه شامل ۱۱۳ شرکت دانش‌بنیان تولیدکننده در حوزه زیست‌فناوری هستند. یافته‌های مطالعه در شاخص‌های افزودگی ورودی نشان‌دهنده اثرگذاری مثبت اثرات متقابل سه‌تایی عامل‌ها بر هزینه‌کرد تحقیق و توسعه و اثرات تسهیلات فناوری و تجاری‌سازی و اثرات متقابل آنها بر نیروی انسانی تحقیق و توسعه است. در مطالعه حاضر، ارتباطی میان اثربخشی ابزارهای سیاستی بر شاخص‌های افزودگی خروجی مشاهده نشد.