زیست فناوری

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 باکتری اشرشیاکلی یکی از مهمترین میزبان ­های مورد استفاده برای تولید پروتئین نوترکیب می ­باشد. به عنوان مثال، بیشتر پروتئین­ های دارویی که توسط سازمان غذا و داروی آمریکا جهت مصرف مورد تایید قرار گرفته ­اند در اشرشیاکلی تولید شده اند. یکی از مزیت­ هایی که این موجود را به یک کارخانه مناسب جهت تولید پروتئین­های نوترکیب تبدیل کرده، شناخت کامل ماهیت زیستی آن می­ باشد. این امر سبب شده است که در سال­ های اخیر امکان ایجاد تغییرات جهت دار برای مبدل ساختن این کارخانه کوچک به سامانه­ ای هوشمند برای ساخت آسان­تر انواع پروتئین ­های نوترکیب با ویژگی­ های گوناگون فراهم شود. به طوری که هم اکنون سویه­ های مهندسی شده­ ی مختلف و بسیار پرکاربردی برای تولید مقدار بالا و پایدار پروتئین­ های مورد نظر از سویه­ های والد و وحشی به دست آمده است که در آزمایشگاه و صنعت قابل استفاده می­ باشد. در این مقاله مروری ما به معرفی تعدادی از این سویه­ ها که پرکاربردتر هستند می­ پردازیم.

چکیده ژن APC در ctDNA به عنوان یک نشانگر زیستی بالقوه برای تشخیص سرطان پیشنهاد شده است. یک نانوحسگر زیستی مبتنی بر نانولوله کربنی چند دیواره )MWCNT( و پروب DNA دارای ماده فلوئوروفورFAM (6-carboxyfluorescein) برای تشخیص ژن APC در ctDNA ، که برای شناسایی بیماران مبتلا به سرطان کولورکتال CRC) )ساخته شده است.

این روش مبتنی بر جذب و تثبیت DNA تک رشته ای ssDNA نشاندار شده با FAM بر روی MWCNT است که منجر به خاموش شدن نشر فلورسانسی FAM می شود. با افزودن DNA مکمل آن )cDNA(، که منجر به آزادسازی پروب DNA تک رشته ای ssDNA از سطح MWCNT شد و یکDNA دو رشته ای )dsDNA( تشکیل شد که منجر به بازگشت نشرفلورسانسی FAMگردید. در حالی که در مورد DNA غیرمکمل، dsDNA مربوطه تشکیل نشد و بنابراین بازگشت نشرفلورسانسیFAM را نداشتیم. نتایج این مطالعه نشان داد که نانوحسگر زیستی مبتنی بر نانولوله‌های کربنی، علاوه بر روش‌های موجود، می‌تواند به عنوان یک روش با حساسیت بالا برای تشخیص زودهنگام CRC مورد استفاده قرار گیرد.

چکیده پاتوژن­های درون شیشه­ای یکی از مهم­ترین مشکلات در مراحل ریزازدیادی گیاهان می­باشند، بنابراین مهمترین مرحله کشت درون شیشه­ای گیاهان، گندزدایی است. در روش­های متداول گندزدایی محیط کشت و مواد گیاهی از تجهیزاتی مانند اتوکلاو و مواد شیمیایی استفاده می­شود که سبب طولانی شدن زمان این عملیات و افزایش هزینه­ها می­شود. این پژوهش با هدف بهینه کردن گندزدایی ریزنمونه­های فلس پیاز زنبق با استفاده از اسانس­های مختلف گیاهی (آویشن، زیره و مرزه) و روش­های کاربرد اسانس به­عنوان ماده گندزدا، کاربرد اسانس در محیط کشت و کاربرد اسانس به­صورت تدخینی در قالب چهار آزمایش­های مجزا انجام گرفت. کاربرد اسانس­های آویشن، زیره و مرزه به­طور کامل آلودگی­های محیط کشت و همچنین آلودگی­های ریزنمونه را مهار کرد. بهترین روش جهت گندزدایی زمانی بود که اسانس­ها به­صورت ترکیبی در محیط کشت استفاده گردید. در غلظت­های 25/0 و 125/0 درصد اسانس آلودگی باکتری کنترل شد ولی در غلظت 25/0 منجر به کنترل بهتر آلودگی­های قارچی ریزنمونه­های فلسی زنبق شد. میزان قهوه­ای شدن در روش کاربرد غلظت­های 25/0 و 5/0 درصد اسانس در محیط کشت و در غلظت 125/0 درصد در تمام روش­های کاربرد نسبت به شاهد کاهش قابل توجهی داشت. تکنیک معرفی شده در این پژوهش می­تواند به­میزان زیادی هزینه مصرف انرژی الکتریکی و روشنایی و هزینه پرسنلی را کاهش دهد. بنابراین با استفاده از این روش می­توان یک تکنیک کاربردی و اقتصادی برای ریزازدیادی گیاه زنبق معرفی نمود.

چکیده سرطان یکی از شایع‌ترین علل مرگ و میر در جهان است. سرطان پستان فراوان ترین سرطان در بین زنان است و سالیانه باعث میزان بالایی از مرگ و میر می شود. معتبرترین و مطمئن ترین روش برای مدیریت موفق سرطان، تشخیص دقیق و زود هنگام است. در مقابل، عدم تشخیص به موقع منجر به گسترش سرطان در بدن می شود، در نتیجه درمان و کنترل آن را دشوار می نماید. روش استاندارد طلایی برای تشخیص سرطان پستان، بیوپسی است. به طور معمول از روش های دستی و بصری برای تشخیص سرطان استفاده می شود و پاتولوژیست اسلاید های هیستوپاتولوژی را زیر میکروسکوپ بررسی می نماید که این نوع تشخیص به زمان زیاد و تخصص بالایی احتیاج دارد و بسیار مستعد خطاست، به همین دلیل استفاده از سیستم تشخیص رایانه ای(CAD) برای کمک به پزشکان در جهت بهبود کارایی تفسیر تصاویر پزشکی ضروری است. در این مطالعه ما از مدل های یادگیری عمیق، خصوصا شبکه های عصبی کانولوشنی (CNNs) برای تشخیص سرطانی بودن یا نبودن تصاویر هیستوپاتولوژیک استفاده می کنیم. میزان AUC، صحت و امتیاز F1 به دست آمده با استفاده از شبکه ی عصبی عمیق از پیش آموزش داده شده Incetion-V3 به ترتیب برابر 36/98 % ، 28/95 % و 25/97 % است و همین پارامترها برای شبکه ی عصبی عمیق از پیش آموزش داده شده ی ResNet-18 برابر با 90/97 % ، 46/97 % و 22/98 % می باشد. مدل ارائه شده قادر است برای مورفولوژی های متفاوت بافت پستان، پاسخ قابل توجهی ارائه دهد.

چکیده تضمین امنیت غذایی در کشورهای در حال توسعه به دلیل بازده پایین بخش کشاورزی، تخریب منابع طبیعی، تلفات محصول، ارزش افزوده اندک و رشد بالای جمعیت بسیار چالش برانگیز است لذا محققان در تلاش هستند تا فناوری‌های جدیدتری را برای افزایش عرضه محصولات کشاورزی اتخاذ کنند. یکی از این فناوری‌ها، فناوری نانو است. نانو فناوری، علم تولید، ساخت و به‌کارگیری مواد در سطوح اتمی و مولکولی است و می‌تواند با کمک ابزارهای جدید صنایع مختلفی از جمله صنعت کشاورزی را دگرگون کند. نانوفناوری با به‌کارگیری موادجدید مانند نانوکودها، نانوعلف‌کش‌ها، نانوآفت‌کش‌ها و... سبب تقویت خاک و افزایش رشد گیاهان می‌شود و به کمک ابزارهای جدید مانند نانوحسگرها و سیستم‌های رسانش هوشمند، به موقع عوامل بیماری‌زا را در گیاهان شناسایی می‌کند. به همین دلایل نانوفناوری می‌تواند یک راه امیدوارکننده برای افزایش بهره‌وری محصولات در حوزه کشاورزی باشد.

چکیده در سال های اخیر، تلاش های قابل توجهی بر پیشرفت مواد زیستی جدید مبتنی بر پلیمر طبیعی و استفاده از روش های کارآمد مانند مهندسی بافت پوست برای درمان زخم متمرکز شده است. در این مطالعه، یک داربست پلی کاپرولاکتون چاپ سه بعدی پوشش‎دهی شده از طریق غوطه وری در یک ترکیب 1:4 از فیبروئین ابریشم 40 درصد استخراج شده از پیله های کرم ابریشم بومبیکس موری و نانوسلولز اکسید شده با تمپو پوشش داده شده، ساخته شد. اندازه منافذ و تخلخل به ترتیب 180 میکرومتر و 85 درصد بود. نتایج افزایش جذب تراوه (تورم و جذب آب به ترتیب 1342 و 80 درصد)، بهبود مدول ذخیره سازی (G’) از 500 به 4000 پاسکال، و همچنین گران‌روی کشسانی تا 60 درصد نشان دهنده خواص مطلوب این ساختار برای کاربردهای پانسمان زخم است. علاوه بر این، مطالعات ترشوندگی و زیست تخریب پذیری افزایش کلی زاویه تماس و نرخ تخریب را به ترتیب 3±9/19 درجه و 95٪ نشان داد. مطالعات زنده‌مانی و مهاجرت سلولی بر روی سلول‌های فیبروبلاست (929L) با استفاده از روش MTT، رنگ‌آمیزی داپی/ فالوئیدین و آزمایش خراش، به ترتیب بیش از 90 درصد زنده‌مانی تا 7 روز و ترمیم کامل خراش در 24 ساعت را نشان داد. این یافته‌ها نشان می‌دهد که داربست‌های پلی‌کاپرولاکتون پرینت‌شده سه‌بعدی که با فیبروئین ابریشم و نانوسلولز اکسید شده پوشش‌دهی شده‌اند، برای کاربردهای بهبود زخم امیدبخش بوده و ممکن است راه را برای پانسمان‌های زخم بر پایه پلیمر طبیعی هموار کنند.

چکیده در این مطالعه 50 نمونه استافیلوکوکوس اورئوس از بیمارستان بغداد جمع‌آوری و موردبررسی قرار گرفت، 17 نمونه آلوده به استافیلوکوکوس اورئوس مقاوم به متی سیلین (MRSA) و 5 نمونه آلوده به استافیلوکوکوس اورئوس مقاوم به ونکومایسین (VRSA) بودند. حساسیت جدایه‌ها در برابر عوامل ضد میکروبی مختلف با استفاده از سیستم استاندارد VITEK2 ارزیابی شد. با توجه به CLSI، مقادیر حداقل غلظت بازدارنده (MIC) نقاط کوانتومی اکسید روی نیز با روش رقت مولر-هینتون مورد آزمایش قرار گرفت. علاوه بر این، واکنش زنجیره‌ای پلیمراز (PCR) برای شناسایی ژن‌های vanA و mecA انجام شد. اثرات ضد باکتریایی نقاط کوانتومی اکسید روی بر روی VRSA بیشتر از جدایه‌های MRSA بود.