زیست فناوری

چکیده همه‌گیری کرونا و مرگ‌ شمار کثیری از انسان‌ها در جهان، شرایط اجتماعی و اقتصادی کشورها را با خطر روبرو کرده است. ویروس SARS-CoV-2 از خانواده‌ کرونا ویرویده، عامل بیماری کرونا و مسبب شیوع آن در قرن اخیر است. به دلیل استفاده ویروس کرونای جدید از پروتئین اسپایک سطح خود برای ورود به سلول‌های میزبان و اتصال به پروتئین سطحی ACE2 برای ورود ماده‌ ژنتیکی و عفونت‌زایی، مطالعه ناحیه‌ اتصال به گیرنده (RBD) در پروتئین اسپایک برای دانشمندان بسیار مهم است؛ با مهار این پروتئین و ناحیه اتصال به گیرنده‌ آن ، می توان مانع از ورود ویروس به سلول شد. با استفاده از کلونینگ می‌توان ژن‌های این ویروس را تکثیر و پروتئین آن را خالص‌سازی کرد. بکارگیری پپتیدهای ضدویروسی برای درمان بیماری‌ها یکی از روش‌های بسیار کاربردی است و در درمان SARS-CoV-2، پپتیدهای ممانعت کننده از اتصال RBD به گیرنده ACE2 ،بسیار مورد توجه دانشمندان است. در تحقیق حاضر، کلونینگ RBD در وکتور بیانی PET28a، بیان پروتئین RBD و فیوژن پروتئین GFP/RBD در میزبان پروکاریوتی انجام شد. به دلیل محلول نبودن این پروتئین در میزبان پروکاریوت ، Column Refolding با شیب اوره با ستون نیکل-آگارز انجام و پروتئین سنتز شده از طریق تکنیک وسترن بلات تایید شد. از مقالات سه پپتید برای مقایسه‌ اتصال آن‌ها با RBD با استفاده از بیوانفورماتیک کاندید و تمایل اتصالشان به همدیگر با روش داکینگ مولکولی بررسی و مشخص شد می توان از پپتیدهای یاد شده به دلیل اتصال به RBD در صورت تایید میانکش بین آن ها در درمان عفونت این ویروس استفاده کرد.

چکیده تحقیق حاضر با هدف توسعه­ یک رویکرد ساده و سبز برای تولید نانوکامپوزیت نقره/نقره­ کلرید با استفاده از دو سویه باکتریایی Bacillus haynesii sp. PN₁₄F و Bacillus halotolerans sp. B₃ به روش خارج سلولی انجام شده است. سویه‌های PN14F و B3 از نمونه­ های خاک و پساب با روش رقیق سازی و کشت مستقیم جداسازی و مورد استفاده قرار گرفت. نانوکامپوزیت­های نقره/نقره­ کلرید از واکنش محلول نیترات نقره (I) و سوپرناتانت باکتریایی در شرایط کاملاً استریل در حضور نور سنتز شدند. علاوه بر این آزمایش­های کنترل شده برای بهینه­ سازی برخی شرایط واکنش ازجمله غلظت سوبسترا، pH، حجم سوبسترا، حجم سوپرناتانت باکتریایی، حضور گلوکز به­عنوان الکترون دهنده و غلظت محلول نیترات نقره (I) به­عنوان القاکننده انجام گردید. نتایج نشان داد شرایط بهینه برای نانوکامپوزیت‌هایAg₁ و Ag₂، 75/4 میلی لیترسوپرناتانت، 25/0 میلی لیتر از نیترات نقره (I) یک میلی‌مولار و حضور الکترون دهنده و القاکننده است: با این تفاوت که نانوکامپوزیت­‌های Ag₁در pH 7 و Ag₂ در pH 8 بهترین بازده را دارند. محصولات با استفاده از روش­های UV-Vis، XRD،FT-IR ، FE-SEM و EDX مورد شناسایی قرار گرفتند. نانوکامپوزیت­های زیستی حاصل (Ag₁ و Ag₂) با اندازه­ ذرات 30 و 3/22 نانومتر، به­ عنوان کاتالیزگرهای ناهمگن کارآمد برای کاهش ترکیب سمی پارانیتروفنول به ترکیب غیرسمی پاراآمینوفنول مورد استفاده قرار گرفتند. همچنین نانوکامپوزیت­ها فعالیت ضدمیکروبی علیه باکتری­های گرم مثبت و گرم منفی نشان دادند. همچنین، نانوکامپوزیت Ag₂ با مدت زمان احیای 15 دقیقه ­ای، کاتالیزگر بهتری نسبت به نمونه­ Ag₁ می­باشد، که این موضوع را می­توان به اندازه­ ریزتر نانوذرات آن نسبت داد.

چکیده جنس آسپرژیلوس دارای گونه ‏های متعددی است که در داروسازی، کشاورزی و صنایع مختلف اهمیت دارند. جنس آسپرژیلوس دارای 446 گونه شناسایی شده است که تشخیص آنها از یکدیگر با کمک خصوصیات ریخت‏ شناسی دشوار است. زایلان بتا 1و4 زایلوسیداز، آنزیمی است که فرآیند هیدرولیز زایلوز را در زایلوالیگوساکاریدها کاتالیز می‏ کند و توسط گونه ‏های مختلف آسپرژیلوس تولید می ‏شود. این پژوهش با هدف مطالعه بیوانفورماتیکی ناحیه ژنی مرتبط با این آنزیم و ارزیابی شباهت‏ها و تفاوت‏های آن در برخی گونه‏ های آسپرژیلوس صورت گرفت. نتایج نشان داد این ناحیه ژنی به دلیل وجود موتیف‏های حفاظت شده، توانست برخی گونه ‏های مورد بررسی در این پژوهش را از یکدیگر تفکیک نماید.

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.

چکیده فناوری های نوین در تعیین جنسیت تخم مرغ، کمک زیادی به پایان معدوم سازی جوجه های نر خواهد کرد که این امر سبب صرفه جویی زیادی در صنعت مرغداری می گردد. این فناوری ها به قدری ارزشمند و با اهمیت است که شرکت ها و مراکز تحقیقاتی زیادی حاضر به سرمایه گذاری های کلان برای پیشرفت در این حوزه بوده و هستند. امروزه از دو روش تهاجمی و غیر تهاجمی جهت تعیین جنسیت تخم مرغ استفاده می شود. روش های تشخیصی تهاجمی اغلب منجر به کاهش زنده ماندن نمونه ها می گردد، درحالیکه روش های غیر تهاجمی با دقت بالا و زنده مانی نمونه ها، قابلیت توسعه زیادی را بین محققین ایجاد کرده است. به بیان دیگر روش های تشخیصی تهاجمی با درصد بالایی تعیین جنسیت جنین های درون تخم مرغ را انجام می دهند اما می تواند سبب به خطر انداختن ادامه فرآیند جوجه کشی شده و امنیت غذایی را به خطر اندازد. اما کاربرد روش های غیر تهاجمی در راستای استفاده صنعتی به واسطه عدم ایجاد مخاطره برای جنین جوجه در روند تشخیص جنسیت، دارای اولویت است. در این مقاله مروری ضمن بررسی اهمیت تعیین جنسیت در زمان جوجه کشی برای صنایع مرغداری، تلاش شده است تا تمامی فناوری های نوین بکارگیری شده به منظور تعیین جنسیت در مرحله تخم ریزی و جوجه کشی بررسی و مقایسه ای نیز بین آنها از نظر فواید و معایب صورت گیرد.

چکیده چکیده
پروتئین آلفا سینوکلئین اصلی‌ترین عامل شناخته شده در بیماری پارکینسون است. بیان این پروتئین‌ به دلیل خاصیت تجمعی که دارد با چالش همراه است. یکی از این چالش‌ها وجود پروتئین در رسوب باکتری است. مطالعات نشان داده که بیان پروتئین‌ها با برچسب‌هایی نظیر SUMO باعث افزایش بیان در فاز محلول می‌شود؛ ازاین‌رو بیان آلفاسینوکلیئن با این دنباله جهت افزایش پروتئین در فاز محلول بررسی شد. همچنین در این مطالعه سعی بر آن شد که تأثیر دنباله سومو بر فیبریلاسیون آلفاسینوکلئین بررسی شود. در این تحقیق ژن آلفا سینوکلئین با دنباله سومو ‌کلون شد. بیان پروتئین به فرم محلول صورت گرفت. پروتئین توسط ستون نیکل سفارز تخلیص شد و دیالیز انجام شد سپس بررسی فیبریلاسیون توسط نشر فلورسانس تیوفلاوین تی به مدت 72 ساعت انجام شد. مشاهده شد که پروتئین به همراه دنباله سومو میزان بیان بالاتری دارد و 95% از پروتئین در فاز محلول است از طرفی نشان داده شد که دنباله سومو خاصیت مهاری بر روند تشکیل فیبریل آمیلویید در مقایسه با آلفاسینوکلئین بدون دنباله سومو دارد. نتایج به‌دست‌آمده از مطالعات پیشین نشان می‌‌داد که اتصال دنباله سومو باعث افزایش بیان و میزان حلالیت پروتئین‌های نوترکیب می‌شود. این مطالعه نشان داد که حضور این دنباله به میزان بیان پروتئین و همچنین حضور پروتئین در فاز محلول کمک کرد. از طرفی مشاهدات آزمایشگاهی نشان داده که این دنباله خاصیت ضد فیبریلاسیونی برای پروتئین‌هایی با خاصیت آمیلوییدی دارد و در این مطالعه نشان داده شد که اضافه‌کردن دنباله سومو به پروتئین آلفاسینوکلئین مانع خاصیت تجمعی آن می‌شود.

چکیده نانوکامپوزیت‌های اکسید آهن با لانتانیدها به دلیل داشتن خواص مغناطیسی منحصربه‌فرد و زیست سازگاری، به عنوان عواملی جذاب برای تشخیص و درمان تومورهای سرطانی شناخته می‌شوند. ازین رو، درک برهم‌کنش این نانوکامپوزیت‌ها با سیستم‌های زیستی برای طراحی کارآمد آنها مهم است. در این مطالعه، نانوکامپوزیت اکسیدآهن ماگمیت دوپ شده با ساماریوم به روش شیمیایی بر پایه پلی‌اتیلن‌گلیکول و تری‌اتانول‌آمین سنتز شد. نانوکامپوزیت با استفاده از تکنیک‌های XRD، SEM، EDX و DLS مشخصه یابی شد. اندازه بلور نانوکامپوزیت با استفاده از XRD حدود 12 نانومتر محاسبه شد. تصویر SEM نانوکامپوزیت سنتزی را بشکل توده ای از ذرات ریز با مورفولوژی کروی نشان داد. سپس با انکوباسیون نانوکامپوزیت در پلاسمای خون انسانی، تشکیل کمپلکس پروتئینی بنام پروتئین کرونا بر روی سطح نانوذره در مواجه با سیستم‌های بیولوژیکی با روش ژل الکتروفورز مورد بررسی و تائید قرار گرفت. نتایج جذب سلولی در برهمکنش نانوذره با سلولها نشان داد که انکوباسیون نانوکامپوزیت در پلاسمای خون انسانی با کاهش جذب نانوذره درسلولهای سرطانی MDA-MB231 و با افزایش جذب در ماکروفاژ RAW 264.7 همراه بوده است که نشان دهنده اتصال پروتئین های اپسونین خون بر روی سطح نانوذره می باشد. همچنین، نتایج نشان داد که تشکیل پروتئین کرونا بر سمیت سلولی نانوذره بر سلول‌های MDA-MB231 در غلظت‌های مختلف نانوذره تا 200 میکروگرم بر میلی‌لیتر تاثیری نداشته است و سمیت قابل توجهی گزارش نشد.

چکیده نانوذرات مغناطیسی (MNP) به عنوان عوامل کنتراست در تصویربرداری رزونانس مغناطیسی (MRI) و چارچوب های آلی فلزی (MOF) به دلیل تخلخل بالا و ساختار قابل تنظیم به عنوان نانوحامل های دارو و عوامل کنتراست جدید در زیست پزشکی ظهور کرده اند. طراحی نانوپلتفرم‌های کارآمد که از خواص ترکیبی هر دو جزء MNP و MOF بهره مند باشد از اهمیت بالایی برخوردار است.
در این پژوهش، یک روش سنتز درجا جهت ساخت نانوکامپوزیت هسته-پوسته متخلخل Cu-ferrite@MOF با هدف طراحی عامل کنتراست MRI گزارش کرده ایم. ابتدا نانوذراتCu-ferrite با روش هیدروترمال ساخته شد، سپس با افزودن اسید فوماریک به نانوذرات، جزء F₀ آن فعال شده و در پی آن هسته‌زایی MOFالقا می گردد. نهایتا هسته Cu-ferrite با پوسته کریستالیMOF پوشانده شده و ساختار MOF@Cu-ferrite شکل می‌گیرد. نانوکامپوزیت MOF@Cu-ferrite دارای ویژگی هایی همچون تخلخل بالا، سایت‌های عملکردی سطحی متعدد، پایداری کریستالی خوب، سمیت پایین فلزی مس، پراکندگی عالی در آب، خاصیت مغناطیسی بالا و قیمت ارزان می باشد. جهت بررسی اثر نانوکامپوزیت MOF@Cu-ferrite در میزان شدت سیگنال MRI ثبت شده، تصاویر وزن T2 به وسیله ی دستگاه MRI برای غلظتهای گوناگون آهن از نانوکامپوزیت مغناطیسی به دست آمد. افزایش غلظت آهن در نمونه ها با تغییر شدت سیگنال همراه بود. همچنین نرخ آسایش عرضی r2 برای غلظت های مختلف آهن برابر با mM^-1s^-1 504.7 بدست آمد. نتایج نشان داد نانوذرات مغناطیسی Cu-ferrite با پوشش MOF پتانسیل بالقوه ای به عنوان عامل کنتراست منفی در MRI دارند و با کاهش زمان آسایش T2 سبب تغییر شدت کنتراست در تصویربرداری رزونانس مغناطیسی می شوند.