یافته های نوین در علوم زیستی

چکیده تحولات فناورانه در کشت سلولی سه‌بعدی، رویکردهای پژوهشی و کاربردی در زیست‌پزشکی را به‌طور بنیادین متحول کرده است. برخلاف مدل‌های سنتی دو‌بعدی (2D) که قادر به بازنمایی معماری فضایی، گرادیان‌های زیستی و تعاملات پیچیده سلولی نیستند، سامانه‌های سه‌بعدی کشت سلولی ریزمحیط طبیعی سلول‌ها، تعاملات سلول–ماتریکس و پویایی‌های فیزیولوژیک را با دقت بالاتری بازسازی می‌کنند و در پیامدهایی نظیر تمایز، بیان ژن و پاسخ دارویی برتری معناداری نشان می‌دهند. در میان این سامانه‌ها، اسفروئیدها به‌عنوان ساختارهایی نسبتاً ساده و همگن، ابزارهایی کارآمد برای غربالگری دارویی و مطالعات تومورشناسی محسوب می‌شوند، در حالی‌که ارگانوئیدها، که از سلول‌های بنیادی تمایز‌یافته مشتق می‌شوند، توانایی بازسازی ساختار و عملکرد اندام‌های انسانی را با پیچیدگی عملکردی بالاتری دارا هستند. افزون بر این، پلتفرم‌های نوینی مانند بیوپرینتینگ سه‌بعدی و اندام-روی-تراشه (Organ-on-a-Chip) امکان مهندسی دقیق معماری بافت، کنترل ریزمحیط و بازتولید شرایط فیزیولوژیک دینامیک را در شرایط آزمایشگاهی فراهم کرده‌اند. هدف این مقاله مروری، ارائه تحلیلی جامع از کلاس‌های اصلی سامانه‌های سه‌بعدی کشت سلولی، مقایسه مزایا و محدودیت‌های آن‌ها، و بررسی پیشرفت‌های کلیدی در بیوپرینتینگ سه‌بعدی و اندام-روی-تراشه با تمرکز بر مهندسی جوهرهای زیستی، واسکولاریزاسیون عملکردی و بلوغ بافتی است. این مرور با ارائه یک چارچوب تحلیلی یکپارچه، جایگاه کنونی فناوری‌های سه‌بعدی را تبیین کرده و مسیر حرکت از مدل‌های ساده آزمایشگاهی به سامانه‌های پیشرفته‌تر مدل‌سازی بافت انسانی را روشن می‌سازد.

چکیده مقدمه: هدف از انجام این آزمایش، بررسی اثر افزودن سیستئین در رقیق‌کننده بر پایه لیپوپروتئین کم چگال (LDL) بر برخی فراسنجه‌های کیفی اسپرم بز، پس از انجماد بود. مواد و روش‌ها: این پژوهش، در قالب طرح کاملاً تصادفی با چهار تیمار شامل: رقیق‌کننده بر پایه زرده تخم‌مرغ فاقد سیستئین (EY)، رقیق‌کننده بر پایه LDL و حاوی سطوح صفر (LDL-C0)، پنج (LDL-C5) و 10 (LDL-C10) میلی‌مول سیستئین و شش تکرار انجام شد. نمونه های منی پس از رقیق‌سازی با رقیق‌کننده‌های فوق، منجمد شدند. پس از ذوب، فراسنجه‌های تحرک کل و پیش‌رونده، یکپارچگی، فعالیت غشاء و ریخت‌شناسی اسپرم ارزیابی شدند. نتایج: میزان تحرک کل در تیمار LDL-C5، نسبت به تیمار EY و LDL-C10 بیشتر بود (05/0P<). تحرک پیش‌رونده در تمام تیمارهای‌ی که از رقیق‌کننده بر پایه LDL استفاده کرده‌بودند به‌طور معنی‌داری نسبت به تیمار EY بیشتر بود. سایر ویژگی‌های تحرک در تیمار LDL-C5 نسبت به تیمار EY بالاتر بود (05/0P<)، درحالی‌که بین تیمارهای LDL-C0، LDL-C5 و LDL-C10 تفاوت معنی‌داری مشاهده نشد، به‌جز در فراسنجه VSL که در LDL-C0 نسبت به LDL-C5 به‌طور معنی‌داری کمتر بود (05/0P< ). یکپارچگی و فعالیت غشاء و همچنین ریخت‌شناسی طبیعی اسپرم در تمام تیمارهای‌ی که از رقیق‌کننده بر پایه LDL استفاده کرده‌بودند، نسبت به تیمار EY بیشتر بود (05/0P<)، به‌طوری که بیشترین مقدار مربوط به LDL-C5 بود. نتیجه‌گیری: به‌طور کلی نتایج نشان داد که افزودن پنج میلی‌مول سیستئین به رقیق‌کننده بر پایه LDL می‌تواند برخی فراسنجه‌های کیفی اسپرم بز را بهبود بخشد و احتمالا استفاده از اسپرم های این گروه باعث بهبود باروری طبیعی و ازمایشگاهی شود.

چکیده Basic fibroblast growth factor (bFGF), also known as FGF-2, is a crucial member of the fibroblast growth factor family, involved in a variety of biological functions including cellular proliferation, wound healing, angiogenesis, intercellular signalling, and cell differentiation, In contemporary stem cell research, serum-free media enriched with various additives and growth factors are employed, and among these, bFGF being particularly significant. Despite its extensive potential applications, the clinical utilization of bFGF is limited due to its instability, especially in aqueous environment. Therefore, a thorough investigation of the protein's structural integrity and stability is essential. This study focuses on the expression, purification, and characterization of bFGF for structural and stability analysis through biophysical methods. Intrinsic fluorescence measurement indicated a structural alteration surrounding the tryptophan residue, while circular dichroism (CD) analysis showed a decrease in the protein’s secondary structure. The differential scanning calorimetry (DSC) used for stability analysis. Furthermore, the study aims to evaluate the biological activity of the protein in cellular context. For this purpose, gold nanoparticles were synthesized. The results from the Cell Migration Assay indicated that the proliferation of HT29 cells was enhanced following treatment with bFGF in conjunction with gold nanoparticles. Also, a MTT assay was conducted.

چکیده سلول­های بنیادی بر اساس توانمندی­ها و ویژگی­های منحصر به فرد جهت استفاده در پزشکی شخصی شده، مورد توجه جدی صنعت پزشکی قرار گرفته اند. به منظور بهینه سازی و اصلاح ویژگیهای رفتاری این سلولها برای کاربردهای مختلف بالینی و تحقیقاتی، معمولا به ایجاد تغییرات فنوتیپی حاصل از دستکاریهای ژنتیکی دائمی و یا گذرا در این سلولها نیاز است. در گذشته بیشتر از امواج و مواد شیمیایی به منظور ایجاد جهشهای تصادفی در ژنوم استفاده می شد اما امروزه با گسترش ابزارهای هدفمند تغییر ژنتیکی مانند انواع نوکلئازها، می توان تنها ژن و صفت موردنظر را چه در داخل ژنوم و چه به صورت اپیزومال تغییر داد. انتقال ژن مدنظر به سلول با استفاده از روشها و واسطه های مختلف زیستی، شیمیایی و یا فیزیکی انجام می شود. مقاله مروری روایتی حاضر به بررسی ضرورت و اهمیت دستکاری سلولهای بنیادی، انواع روشهای دستکاری ژنتیکی سلولهای بنیادی و مزایا و معایب هر یک از این روشها و نیز راه حلهای موجود به منظور ارتقای کارایی و امنیت روشهای رایج برای استفاده در بالین می پردازد.

چکیده یکی از بحران های آینده نزدیک بشریت همه گیری بیماری های عفونی بعلت مقاومت آنتی بیوتیکی باکتری ها است. پپتیدهای خانواده هیستاتین‌ دارای خصوصیت ضدمیکروبی علیه سویه‎‌های مقاوم به دارو و التیام زخم می باشند. هدف از این پژوهش طراحی یک جهش برای افزایش خاصیت ضد باکتری پپتید هیستاتین 3 بود. در این پژوهش، ابتدا پپتید هیستاتین3 توسط برنامه گرومکس 5 به مدت 50 نانوثانیه در حضور آب و یون ها و همچنین در حضور میسل SDS به عنوان مدل غشا باکتری شبیه‌سازی دینامیک مولکولی شد. سپس به منظور افزایش خاصیت ضد باکتری هیستاتین3، هشت جهش‌ مختلف در این پپتید طراحی و ساختارآنها تهیه شد و هرکدام با همان شرایط قبل بطور جداگانه شبیه‌سازی دینامیک مولکولی شدند و انرژی آزاد اتصال پپتیدها با میسل SDS با روش MM/PBSA محاسبه شد. در نهایت 950 نانوثانیه شبیه سازی دینامیک مولکولی در شرایط ذکر شده نشان داد که جهش ترکیبی D1A-G9W دارای منفی‌ترین انرژی آزاد اتصال به میسل SDS است که نشاندهنده میانکنش بهتر این جهش با غشا باکتری است. نتایج بررسی های آزمون‌‌های میکروبی MIC این جهش برروی باکتری‌های گرم مثبت و گرم منفی، نشان از افزایش خاصیت ضدمیکروبی آن برروی باکتری های گرم مثبت داشت. نتایج این پژوهش نشان می دهد برای طراحی جهش به منظور افزایش خاصیت ضد میکروبی پپتیدها هردوی کاهش بارمنفی پپتید و افزایش خاصیت هیدروفوبیستی باید در نظر گرفته شود.

چکیده ایدز (سندروم نقص ایمنی اکتسابی) یک وضعیت شدید و پیشرفته از عفونت ویروس نقص ایمنی انسانی (HIV) است که باعث ضعف سیستم ایمنی بدن می‌شود و برای عفونت‌های فرصت طلب و برخی از انواع سرطان‌ها پیش‌زمینه فراهم می‌کند. چرخه حیاتی HIV شامل چندین آنزیم است که در تکثیر ویروس نقش دارند. یکی از این آنزیم‌ها، ترانس کریپتاز معکوس نام دارد. برای مدیریت بهتر درمان، معمولاً از ترکیبات درمانی مانند HAART استفاده می‌شود که از ترکیب چندین دارو تشکیل شده است تا بهبود اثربخشی درمان و کاهش مقاومت دارویی را فراهم آورد. در این مطالعه، با هدف ارزیابی داروهای نویراپین، رالتگراویر، ایندیناویر و کاندید‌های دارویی جدید در مهار آنزیم ترانس کریپتاز معکوس، ابتدا ساختارهای دارویی به روش‌های محاسباتی B3LYP و مجموعه پایه‌ی 6-311G بهینه‌سازی شدند و پارامترهای ترمودینامیکی مرتبط با آن‌ها محاسبه گردید. همه ترکیبات از مجموعه داده و ترکیبات طراحی‌شده برای پیش‌بینی ADMET استفاده شدند تا ویژگی‌های آن‌ها بررسی شود و همچنین برای ارزیابی داروهای بالقوه استفاده گردد. در پایان، با استفاده از شبیه‌سازی‌های داکینگ مولکولی، اثر مهارکنندگی نویراپین، رالتگراویر، ایندیناویر و کاندید‌های دارویی جدیدNVP2، RAL2 وIND2 با بهترین انرژی بایندینگ -9.34، -11.28 و -9.30 بر آنزیم ترانس کریپتاز معکوس مورد ارزیابی قرار گرفت. تحلیل‌های انجام‌شده در طول شبیه‌سازی نشان داد که ترکیبات NVP2، RAL2 وIND2 به خوبی در مهار آنزیم ترانس کریپتاز معکوس ویروس HIV-1 عمل می‌کنند.

چکیده کیفیت بافت عامل مهمى در ارزیابى میوه‌ها مى‌باشد. سطوح برش خورده میوه سیب، در اثر فعالیت آنزیم پلی‎فنول‌اکسیداز قهوه­ای رنگ مى‌شود که دلیل آن اکسیداسیون مواد ‌فنولی می‌باشد. جلوگیرى از اکسیداسیون مواد فنولی و تغییر رنگ بافت میوه­ها در صنایع غذایی اهمیت فراوان دارد. به دلیل اثرات نامطلوب افزودنی­های شیمیایی بر سلامت انسان و افزایش ترجیح مصرف کنندگان برای جایگزینی آنها با مواد طبیعی، بازار جالبی برای استفاده از افزودنی­های طبیعی گیاهی در حال شکل­گیری است. این تحقیق با هدف بررسی تاثیر برخی ترکیبات شیمیایی و طبیعی شامل سدیم متابی‌سولفیت، اسید سیتریک، عرق کاسنی، عرق شیرین بیان و عرق بادرنجبویه بر فعالیت آنزیم پلی‌فنول‌اکسیداز صورت گرفت. فعالیت آنزیم پلی‌فنول‌اکسیداز با استفاده از پیروگالل به عنوان سوبسترا به روش طیف سنجی نوری ارزیابی شد. مقادیر دما و pH بهینه فعالیت آنزیم به ترتیب 32 درجه سانتیگراد و 7 تعیین شدند. نتایج حاکی از تاثیر معنی­دار ترکیبات طبیعی مورد استفاده، سدیم متابی‌سولفیت و اسید سیتریک در کاهش فعالیت این آنزیم بود. بر این اساس، می­توان فعالیت پلی­فنل­اکسیداز را برای جلوگیری از قهوه ای شدن میوه­ها با استفاده از ترکیبات طبیعی مناسب به جای مواد شیمیایی کاهش داد.

چکیده هدف از کار حاضر تولید نانوامولسیون پایدار حاوی اسانس میخک (PCLO) و ارزیابی فعالیت ضد میکروبی آن بود. تأثیر تکنیک آماده‌سازی، نوع سورفکتانت و نسبت سورفکتانت به روغن برای بهینه‌سازی فرمول تهیه نانوامولسیون روغن در آب ارزیابی شد. فرمول بهینه تهیه شده با روش تولید کم انرژی حاوی 4% w/w PCLO و 12% w/w سورفکتانت مخلوط (SDS + Tween 80) نانوامولسیون شفاف و پایدار به مدت 90 روز با میانگین قطر ذرات زیر 150 نانومتر تولید کرد. فعالیت ضد باکتریایی PCLO خالص (PCLO) و نانوامولسیون‌های آن (NCLO) با روش‌های انتشار جامد، چاهک آگار و براث در 3 باکتری شاخص عفونت های گوارشی اشرشیا کلی، استافیلوکوکوس اورئوس و سالمونلا مورد بررسی قرار گرفت. حداقل غلظت بازدارنده (MIC) و غلظت باکتریواستاتیک (MBC) و همچنین زمان کشتن دینامیک در باکتری های مورد آزمون تعیین شدند. فعالیت ضد باکتریایی قوی PCLO و NCLO در محدوده غلظت 1000 الی 2000 ppm آشکار شد. مطالعه سینتیک کشتن نشان داد که در طول 15 دقیقه اول قرار گرفتن در معرض NCLO در غلظت MIC، کاهش سریع و گسترده ای در مقدار میکروارگانیسم‌های زنده وجود دارد. داده‌های ارائه شده با در نظر گرفتن عملکرد بهینه مواد ضد میکروبی در صنایع غذایی، آرایشی و بهداشتی و شیمیایی می‌تواند در طراحی منطقی سیستم‌های تحویل مبتنی بر نانو امولسیون اسانس کمک کند.

چکیده چکیده
کلاهک بادمجان از پسماندهای کشاورزی محسوب شده و حاوی ترکیبات فنولی، فلاوونوئیدی و آنتوسیانین بالایی است که احیای یون نقره را کاتالیز کرده و از آن می‌توان برای تولید نانوذرات اکسید نقره با روش سبز استفاده کرد. تولید نانوذرات اکسید نقره با روش سبز با توجه به کاردبردها در صنعت و دوست‌دار محیط زیست بودن آن، بسیار مورد توجه قرار گرفته است. برای تایید تشکیل نانوذرات اکسید نقره و تعیین ویژگی‌های آن‌ها از اسپکتروفتومتر فرابنفش- مرئی، دستگاه پراش اشعه ایکس (XRD)، دستگاه آنالیز مادون قرمز تبدیل فوریه (FT-IR)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و پراکندگی توزیع اندازه ذره‌ای (DLS) استفاده شد. خواص آنتی‌اکسیدانی نانوذرات اکسید نقره و عصاره آبی کلاهک بادمجان با روش حذف رادیکال-دی فنیل-1-پیکریل هیدرازیل(DPPH) و مهار رادیکال اسید اتیل بنزوتیازولین-6-سولفونیک (ABTS)، خواص ضد باکتریایی با روش‌های انتشار دیسک، آزمایش غلظت مهارکنندگی حداقل (MIC)، حداقل غلظت کشنده باکتری (MBC) و خاصیت ضد قارچی آن‌ها مورد بررسی و مقایسه قرار گرفت. نانوذرات اکسید نقره در 422 نانومتر جذب داشتند که تاییدی بر تشکیل آن‌ها است. اندازه ذرات بدست آمده با روش DLS تقریبا 140 نانومتر وشکل آن‌ها با استفاده از آنالیز SEM مشخص شد که بصورت کروی می‌باشند. فعالیت بیولوژیکی (خواص آنتی‌اکسیدانی و مهاری بر رشد باکتری‌ها و قارچ‌ها) نانوذرات اکسید نقره نسبت به عصاره آبی کلاهک بالاتر است.
کلیدواژه: آنتی اکسیدان، آنتی باکتریال، بادنجانیان، سنتز سبز، نانوذرات اکسید نقره

چکیده امروزه اگزوزوم­های شیر به جهت دردسترس بودن و کارایی بسیار در محصولات آرایشی- بهداشتی و همچنین به عنوان نانوحامل­های دارویی، بسیار مورد توجه محققین قرار گرفته است. از آنجایی که یافتن روشی ساده و کارآمد برای جداسازی این وزیکول­ها بسیار با­اهمیت است، در این پژوهش به برخی روش­های جداسازی اگزوزوم از شیر گاو مانند اولتراسانتریفیوژ، جداسازی با استفاده از پلیمر PEG و چند کیت تجاری داخلی پرداخته و مشخصه­یابی اگزوزوم­ها با استفاده از DLS و میکروسکوپ الکترونی انجام شده است.
در روش اولتراسانتریفیوژ، به عنوان رایج­ترین روش جداسازی اگزوزوم، تعداد ذرات مشاهده­شده در تصاویر میکروسکوپ الکترونی بسیار پایین (۵±۲ پارتیکل در هر تصویر با بزرگنمایی تقریبی x ۶۰۰۰۰) برآورد شد، درحالی که در تصاویر میکروسکوپی کیت اگزوسان، تعداد ذرات زیادی (۱۵۰±۳۰پارتیکل در هر تصویر با بزرگنمایی تقریبی x ۳۰۰۰۰۰) قابل مشاهده بود. در جداسازی با استفاده از PEG، میانگین قطر ذرات با تکنیک DLS، ۲۶۳ نانومتر و بیشتر از روش­های اولتراسانتریفیوژ، کیت اگزوسیب و کیت آنااگزو که قطر ذرات به ترتیب ۱۷۶، ۱۴۲ و ۱۲۳ نانومتر بود، مشاهده گردید. میانگین قطر ذرات در تصاویر میکروسکوپی کیت اگزوسان، ۱۰±۷۰-۳۰ نانومتر بود که نتایج DLS هم کوچک­بودن سایز ذرات جداسازی­شده را تأیید کرد. با توجه به تعداد زیاد ذرات ریز (nm ۳۰ ≥) در نتایج میکروسکوپی کیت اگزوسان، این احتمال می­رود که چنین ذراتی به وفور در شیر وجود دارند و ممکن است روش­های دیگر قادر به جداسازی این ذرات ریز نبوده­اند. در نهایت هر چند تمامی روش­های مطالعه شده، قابلیت جداسازی اگزوزوم از شیر را داشتند ولی برای مقایسه دقیق­تر و معرفی یک روش استاندارد برای جداسازی اگزوزوم از شیر گاو، لازم است مطالعات گسترده ­­تری صورت پذیرد.

چکیده این پژوهش به منظور پاسخ ژن­­های موثر در مرگ برنامه ریزی شده سلول (BAX و Bcl₂) در سلول­های کبدی و روده در جوجه های گوشتی تغذیه شده نانوذرات نقره پوشش داده شده بر کلینوپتیلولیت در شرایط القاء تنش گرمایی حاد انجام گردید. آزمایشی با استفاده از 450 قطعه جوجه گوشتی یکروزه در پنج تیمار و شش تکرار در قالب طرح کاملاً تصادفی انجام شد. تیمارهای آزمایشی شامل: 1) تیمار شاهد، 2) تیمار شاهد مکمل شده با 1 درصد کلینوپتیلولیت ، 3) تیمار شاهد مکمل شده با 1 درصد کلینوپتیلولیت پوشش داده شده با 5/0 درصد نانونقره، 4) تیمار شاهد مکمل شده با 15/0 درصد اسیداُرگانیک و 5) تیمار شاهد مکمل شده با 1 درصد کلینوپتیلولیت پوشش داده شده با 5/0 درصد نانونقره و 15/0 درصد اسیداُرگانیک بودند. نانوذرات نقره پوشش داده شده بر کلینوپتیلولیت با استفاده از تکنیکهای XRF و FTIR مورد بررسی قرار گرفت. به منظور القا تنش حرارتی، پرندگان به مدت یک هفته در آخرین هفته دوره پرورش تحت تاثیر تنش گرمایی قرار گرفتند و در روز آخر تنش، نمونه های کبد و روده جهت بررسی بیان ژن استحصال گردید. نتایج این آزمایش نشان می‌دهد که تیمارهای کلینوپتیلولیت و نانوذرات نقره پوشش داده شده بر کلینوپتیلولیت (NS) و اثر افزایشی بر بیانBcl₂ و BAX دارند و این در حالی است که این اثر در تیمار اسید اُرگانیک دیده نشد. در مجموع میتوان بیان داشت که چنانچه از نانوذرات­نقره در تغذیه دام و طیور استفاده می­گردد بهتر است از مکمل اسید اُرگانیک جهت کاهش اثرات جانبی نانونقره استفاده گردد.
این پژوهش به منظور پاسخ ژن­­های موثر در مرگ برنامه ریزی شده سلول (BAX و Bcl₂) در سلول­های کبدی و روده در جوجه های گوشتی تغذیه شده نانوذرات نقره پوشش داده شده بر کلینوپتیلولیت در شرایط القاء تنش گرمایی حاد انجام گردید. آزمایشی با استفاده از 450 قطعه جوجه گوشتی یکروزه در پنج تیمار و شش تکرار در قالب طرح کاملاً تصادفی انجام شد. تیمارهای آزمایشی شامل: 1) تیمار شاهد، 2) تیمار شاهد مکمل شده با 1 درصد کلینوپتیلولیت ، 3) تیمار شاهد مکمل شده با 1 درصد کلینوپتیلولیت پوشش داده شده با 5/0 درصد نانونقره، 4) تیمار شاهد مکمل شده با 15/0 درصد اسیداُرگانیک و 5) تیمار شاهد مکمل شده با 1 درصد کلینوپتیلولیت پوشش داده شده با 5/0 درصد نانونقره و 15/0 درصد اسیداُرگانیک بودند. نانوذرات نقره پوشش داده شده بر کلینوپتیلولیت با استفاده از تکنیکهای XRF و FTIR مورد بررسی قرار گرفت. به منظور القا تنش حرارتی، پرندگان به مدت یک هفته در آخرین هفته دوره پرورش تحت تاثیر تنش گرمایی قرار گرفتند و در روز آخر تنش، نمونه های کبد و روده جهت بررسی بیان ژن استحصال گردید. نتایج این آزمایش نشان می‌دهد که تیمارهای کلینوپتیلولیت و نانوذرات نقره پوشش داده شده بر کلینوپتیلولیت (NS) و اثر افزایشی بر بیانBcl₂ و BAX دارند و این در حالی است که این اثر در تیمار اسید اُرگانیک دیده نشد. در مجموع میتوان بیان داشت که چنانچه از نانوذرات­نقره در تغذیه دام و طیور استفاده می­گردد بهتر است از مکمل اسید اُرگانیک جهت کاهش اثرات جانبی نانونقره استفاده گردد.

چکیده سیمان سازی زیستی فرایند جدیدی است که در آن باکتری های هیدرولیز کننده اوره و یا آنزیم اوره­آز آزاد با تجزیه اوره و افزایش pH محیط و فعل و انفعالات شیمیایی در حضور یون کلسیم موجب تشکیل کلسیت می­شوند. امروزه نانوکلسیت کاربرد فراوانی در زمینه مهندسی مانند افزایش مقاومت خاک و بتن و همچنین در پزشکی مانند حمل دارو و درمان سرطان دارد. هدف از این مطالعه، بررسی شرایط آزمایشگاهی تولید ذرات نانو کلسیت با کیفیت، اندازه مناسب و خالص توسط عصاره آنزیمی اسپوروسارسیناپاستوری برای استفاده در مطالعات پزشکی و مهندسی بود. برای این منظور باکتری اسپوروسارسینا پاستوری در محیط نوترینت براث حاوی اوره و نیکل کشت داده شد و با رسیدن به زمان مناسب سلول­ها جدا و شست و شو شدند. سپس به وسیله سونیکاسیون عصاره آنزیمی آن­ها استخراج شد و سپس تولید رسوب کلسیت در غلطت­های مختلف اوره و کلسیم کلراید و مقادیر مختلف آنزیم و دما مورد مطالعه قرار گرفت. کیفیت کریستال­های کلسیت تولید شده و نسبت آن در مقایسه با دیگر کریستال­ها توسط آنالیزXRD و SEM مورد بررسی قرار گرفت. با توجه به نتایج آنالیز XRD مشخص شد که در اوره 5/0 مولار و کلسیم کلراید 25/0 مولار بیشترین میزان کلسیت با 96 درصد و کمترین محصولات جانبی تولید می­شود. بررسی هیستوگرام اندازه ذرات در نمونه حاوی 5/0 مولار اوره و 25/0 مولار کلسیم کلراید مشخص کرد که طیف ذرات بین 50 تا 100 نانومتر است. ماهیت و جنس کریستال­ها توسط میکروسکوپ الکترونی مطالعه شد و آنالیزهای EDX حضور کلسیم، اکسیژن و کربن را نشان داد. طبق نتایج حاصل مشخص شد که با افزایش غلظت اوره و کلسیم، طیف اندازه ذرات بزرگتر شده و همچنین درصد کلسیت تولید شده در غلظت های پایین اوره و کلسیم، بیشتر از غلظت­های بالا است.

چکیده ظهور ویروس­‌های جدید، همواره تهدیدی برای سلامتی افراد جهان بوده­ است که جدیدترین نمونه آن سویه­‌های جدید ویروس کرونا (SARS-CoV-2) و سندروم حاد تنفسی ناشی از آن (ARDS) است. وضعیت کنونی، اهمیت تولید سریع واکسن‌های پایدار ارزان ­قیمت را که به تجهیزات خنک‌کننده به منظور نگهداری و حمل و نقل نیاز ندارند، بیش از پیش نشان می‌­دهد. با این حال در کشورهای در حال توسعه، بیشتر واکسن­‌ها هنوز به دلیل هزینه­‌های واردات و نیازهای نگهداری و حمل و نقل در دسترس نیستند. بنابراین مهم است که واکسن برای کشورهای در حال توسعه مقرون به صرفه باشد تا واکسیناسیون در مقیاسی وسیع صورت گیرد. واکسن­‌های گیاهی نسبت به سایر انواع واکسن و روش‌­های تولیدی مقرون به‌­صرفه‌­تر هستند و می­توانند در مقادیر زیاد تولید شوند. علاوه­‌بر­این واکسن­‌های گیاهی مزایای دیگری هم دارند که در این مقاله به آنها پرداخته می­شود. با این حال با توجه به اینکه یک محصول دارویی گیاهی قرار است به صورت نیمه فرآوری‌شده (مانند پوره سیب‌زمینی یا رب گوجه‌فرنگی) به­عنوان واکسن مصرف شود، مهم است که بررسی‌های نظارتی خاصی که برای واکسن­های تزریقی اعمال می‌­شود، برای این محصولات نیز اعمال شود تا عوارض مصرف آنها از نظر بالینی بررسی شود. مقاله مروری حاضر به بررسی فرصت‌­ها و چالش‌­های تولید واکسن‌­های گیاهی به منظور مقابله با بیماری­‌هایی مانند کووید 19 می­‌پردازد.

چکیده پروتئین‌های لایه سطحی Deinococcus radiodurans یکی از بهترین سیستم های خودآرایی در بین پروتئین‌های دیگر هستند که نقش اساسی در ساخت نانوسیم ها دارند. بنابراین لازم است این پروتئین‌ها خالص سازی شوند. هدف از این تحقیق بهینه سازی خالص سازی پروتئین لایه سطحی از D. radiodurans با روش سطح پاسخ است. ابتدا سه عامل غلظت SDS، زمان انکوباسیون و درصد جرم در پنج سطح در نظر گرفته شد و 20 اجرا با نرم افزار Design-Expert با روش مرکب مرکزی طراحی شد. هر مرحله شامل کشت میکروب، آماده سازی سلول انبوه، انکوباسیون میکروب در غلظت خاص SDS و زمان و درصد جرم، جداسازی باکتری از مواد شوینده با سانتریفیوژ در g5000، ته نشینی پروتئین‌های لایه سطحی از محلول شوینده با سانتریفیوژ در g20000، تعیین غلظت و خلوص پروتئین به ترتیب با روش برادفورد و SDS-PAGE است. در نهایت داده‌های به دست آمده مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. تجزیه و تحلیل نتایج نشان داد که در سطح اطمینان 95 درصد، تأثیر فاکتور غلظت ماده شوینده بر درصد پروتئین خالص شده بیشتر از سایر عوامل بود. نتایج بهینه سازی فاکتورها بدین صورت بود: غلظت SDS 64/5 درصد، درصد جرم 7/33 درصد و 3 ساعت زمان انکوباسیون. در شرایط بهینه، غلظت پروتئین و درصد خلوص به ترتیب mg/ml 0/584 و 47/61 درصد به دست آمد.

چکیده گیاه آب‌بشقابی به‌واسطه تولید ترکیبات ارزشمندی نظیر آسیاتیکوزید، آسیاتیک‌اسید، مادکاسوزید و مادکازیک‌اسید از گیاهان دارویی ارزشمند به‌ حساب می‌آید. این گیاه دارای خواص دارویی فراوان از جمله افزایش حافظه و یادگیری، آرام‌بخش، کاهش فشارخون، آنتی‌اکسیدان قوی و ضدسرطان است. بهینه‌سازی روش‌های کشت‌بافت به‌منظور آسان‌‌نمودن استحصال ترکیبات‌دارویی آن، فرایند انتقال‌ ژن و نیز بهبود صفات دارویی گیا‌ه‌، حائز اهمیت است. کالوس‌های تهیه‌شده از گیاهان‌دارویی مختلف را می‌توان به‌منظور افزایش مواد موثره در کشت سوسپانسیون‌ سلولی و انتقال‌ ژن مورد استفاده قرار داد. باتوجه به ‌این‌ که آب‌بشقابی به‌عنوان گیاه دارویی ارزشمندی شناخته شده و پژوهش‌های محدودی در زمینه کشت‌بافت آن انجام شده‌ است، هدف از انجام این آزمایش بررسی غلظت‌های مختلف دو هورمون BAP و NAA از ریزنمونه برگ برای تولید کالوس، یکی از منابع مهم تولید متابولیت‌های ‌ثانویه است. بدین منظور، از ریزنمونه برگ در محیط MS همراه‌ با غلظت‌های مختلف BAP در شش سطح 0، 0/5، 1، 1/5، 2/5 و 3/5 میلی‌گرم ‌بر لیتر به ‌همراه NAA در پنج سطح، 0/25، 0/5، 1 و 2 میلی‌گرم ‌بر لیتر استفاده‌ شد. نتایج حاصل از این تحقیق نشان‌داد بهترین کالوس‌دهی در ریزنمونه برگ با درصد القاکالوس 100 درصد، وزن‌تر 1/457 گرم و قطر 1/459 سانتی‌متر در ترکیب هورمونی 5/1 میلی‌گرم ‌بر لیتر BAP و 5/0 میلی‌گرم ‌بر لیتر NAA به‌ دست ‌آمد. نتایج نشان ‌داد دو هورمون BAP و NAA اثرات سینرژیکی در افزایش و تولید کالوس‌های باکیفیت و مناسب دارند.

چکیده در پژوهش حاضر از باکترهای آبزی به ‌عنوان زیست کاتالیزگر برای تبدیل زیستی FeCl₃ به نانو ذرات Fe₂O₃ استفاده شد. در مجموع 25 سویه باکتری آبزی در محیط کشت تریپتیک ‌سوی ‌آگار غنی شده با 10میلی مولار FeCl₃ بر اساس تکنیک غنی‌سازی جداسازی شد. در بین سویه­های باکتری‌های مورد آزمایش، تنها سویه NV06 قادر به سنتز برون سلولی نانوذرات Fe₂O₃ بود که در نهایت بر اساس ویژگی‌های فنوتیپی و مولکولی به‌ عنوان Alcaligenes sp. strain NV06 مورد شناسایی قرار گرفت. سنتز برون سلولی نانوذرات آهن تولید شده توسط این سویه، تحت شرایط بهینه‌ واکنش مورد بررسی قرار گرفت. نانوذرات سنتز شده توسط سویه باکتریایی NV06، به­وسیله‌ تجزیه و تحلیل­های طیف سنجی UV-Vis، تجزیه و تحلیل­های میکروسکوپ الکترونی روبشی، آزمون طیف سنجی پراش انرژی پرتو ایکس و طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز تعیین خصوصیت شد. نتایج به‌دست آمده نشان داد که نانوذرات میله­ای اکسید آهن توسط عصاره عاری از سلول باکتری مذکور، در دمای بهینه‌ 28 درجه سانتیگراد، pH بهینه‌ برابر 6 و در غلظت 10 میلی‌مولار FeCl₃، به مدت 96 ساعت گرماگذاری در دور شیکر rpm150، با میانگین اندازه‌ ابعاد طولی 2/80 نانومتر و میانگین قطری 5/25 نانومتر تولید می‌شوند. در این پژوهش، برای نخستین بار سنتز برون سلولی نانوذرات اکسیدآهن فریک با اندازه مطلوب از طریق استراتژی عصاره عاری از سلول در سرده Alcaligenes گزارش شد. امید است نتایج این پژوهش بتواند ظرفیت‌های بالقوه‌ میکروب­های آبزی به­عنوان زیست کاتالیزگرهای ایمن، ساده و مؤثر در تولید نانوذرات Fe₂O₃ را معرفی نماید.

چکیده گاما-دکالاکتون استری حلقوی از اسیدهای چرب هیدروکسی است که دارای رایحه هلویی بوده و در صنایع غذایی و آرایشی کاربرد گسترده‌ای دارد. تولید زیست‌فناورانه این ترکیب با تبدیل زیستی روغن دانه کرچک توسط مخمر Yarrowia lipolytica امکان پذیر است. هدف تحقیق حاضر مقایسه تولید گاما-دکالاکتون توسط سویه طبیعی با سویه جهش یافته دارای قابلیت تولید لیپاز با مقادیر بالا است. بر اساس نتایج به دست آمده از این تحقیق، سلول‌هایی با مورفولوژی مخمری بیش از سلول‌های هیفی شکل گاما-دکالاکتون تولید می‌کنند. زمان اوج تولید نیز برای سویه طبیعی و جهش یافته به ترتیب 24 و 72 ساعت پس از تلقیح و بیشینه تولید گاما-دکالاکتون برای سویه طبیعی و جهش یافته به ترتیب 65 و 90 میلی گرم در لیتر به دست آمد. سویه جهش یافته 38 درصد سوبسترای بیشتری را نسبت به سویه طبیعی به گاما-دکالاکتون تبدیل می‌کند که بهره‌وری تولید در مقیاس صنعتی می‌تواند به صورت قابل توجهی افزایش یابد.

چکیده سنتز زیستی نانوذرات به­ عنوان روشی جایگزین، پاک، سریع، مطمئن و به­صرفه به جای روش­ های فیزیکی و شیمیایی رایج پیشنهاد شده است. در این پژوهش، جداسازی و شناسایی سویه‌های مخمری آب­زی با قابلیت سنتز نانوذرات اکسید­روی مورد مطالعه قرار گرفت. براساس روش کشت غنی سازی سویه مخمر NS02 که بالاترین مقاومت نسبت به یون روی را دارا بود (25/5 میلی مولار) به ­عنوان سویه برتر جهت آزمایشات سنتز زیستی نانواکسید­روی با راهکار عصاره عاری از سلول برگزیده شد. ارزیابی اولیه سنتز نانوذرات اکسید­روی با مشاهدات چشمی و مطالعه طیف جذبی مرئی-فرابنفش انجام شد. شک، اندازه و ترکیب عنصری نانوذرات اکسید روی سنتز شده توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی مجهز به پرتوایکس پاشندۀ انرژی تعیینگردید. آنالیز پراش اشعه ایکس با هدف مطالعه ساختار بلوری نانوذرات اکسید روی استفاده شد. فعالیت ضد میکروبی نانوذرات اکسید روی در برابر باکتری­های بیماری زای جدا شده از نمونه­ های بالینی به روش انتشار از چاهک بر سطح آگار انجام گرفت . شناسایی سویه مخمر براساس ویژگی ­های ریخت­ شناسی و تعیین توالی نوکلئوتیدی ITS1-5.8S-ITS2 انجام شد. در این پژوهش برای نخستین بار قابلیت مخمر بومی آب­زی Rhodotorula pacifica NS02 در سنتز برون سلولی نانوذرات اکسید­روی با میانگین اندازه 6/42 نانومتر با راهکار عصاره عاری از سلول گزارش گردید. با توجه به کوچک بودن اندازه نانوذرات و توزیع مناسب تاثیر مهاری مطلوب علیه جدایه ­های باکتریایی بالینی تست شده مشاهده شد این مطالعه، سعی در ارائه ذخایر ژنتیکی جدید از منابع عظیم میکروبی مخمر های آب­زی، به ­عنوان کارخانه زیستی در سنتز نانوذرات اکسید­روی با خواص ضد­میکروبی با راهکار عصاره عاری از سلول دارد.

چکیده هدف این مطالعه بررسی بر­هم­کنش اصلاح مولکول کمپلکس کورکومین(CUR) در حامل­های بتا- و گاما –سیکلودکسترین (β-CD و γ-CD) با نانو­ذرات کیتوزان(CS) جهت دارورسانی هدفمند و مقایسه کارکرد بین آن‌ها بود. سیستم تحویل هدفمند دارویی شامل عامل درمانی نانوذرات CS بخش هدف‌گیری همان دارو و سیستم حامل CD است. محاسبات روابط تشکیل کمپلکس­های اصلاح شده و کاربرد آن‌ها با استفاده از آنالیز داده­های اسپکتروسکوپی UV-vis انجام شد. در این مطالعه نمودارهای طیف­های اسپکتروسکوپی­ها برای اثبات بهینه‌سازی ساختار مولکولی در کمپلکس‌های اصلاح شده رسم شدند. تحلیل داده‌های بررسی کاربرد آن‌ها با روش معادلات مربوطه انجام گرفت. پلی‌ساکارید کاتیونی CS با حضور عامل­های آمینو و الکل در طول زنجیره­های پلی­ساکارید آن را قادر می­سازد تا پیوند ثابت کووالانسی را با کمپلکس­ها ایجاد کند و زمینه حلالیت سیکلودکسترین را افزایش دهد. نانوذرات CS به واسطه پیوند­های هیدروژنی و بر­هم­کنش­های واندروالس هیدروژن گروه هیدروکسیل سیکلودکسترین با هیدروکسیل گروه فنولیک مولکول دارویی CUR تقویت پیوند هیدروژنی برقرار می­کند. اصلاح کمپلکس γ-CD با CS قوی‌ترین بر­هم­کنش را با CUR نشان می­دهد. هر دوی کمپلکس­های CUR در سیستم میزبان CD-CS جهت انتقال بار از دارو به حامل و عامل درمانی است. نانوذرات CS خاصیت سیستم­های تحویل هدفمند داروهای ضد سرطان را دارند. زیرا میدان خارجی CS را می‌توان برای هدایت دارو به سمت سلول‌های هدف خاص مورد استفاده قرار داد. سیستم میزبان γ-CD-CS به دلیل حلالیت زیاد و بر­هم­کنش قوی آن بهترین میزبان به­عنوان حامل و عامل درمانی برای داروی CUR است.

چکیده بشر از دیر­باز به گیاهان علاوه بر دید خوراکی با بینش درمانی نیز نگریسته است. گیاهان منبع غنی از ترکیبات آنتی‌اکسیدانی و فنولی هستند. اسطوخودوس و بادرنجبویه از گیاهان دارویی هستند که غنی از ترکیبات آنتی‌اکسیدانت هستند. هدف از این مطالعه، مقایسه میزان ترکیبات آنتی‌اکسیدانی عصاره­‌های دو گیاه اسطوخودوس و بادرنجبویه و بررسی اثر آن‌ها بر روی رده سلولی سرطان­‌های پستان، رحم و تخمدان با استفاده از روش عصاره‌گیری و حلال مناسب است. از برگ خشک گیاهان عصاره‌های متانولی، آبی، اتانولی تهیه گردید و سنجش فعالیت آنتی‌اکسیدانی با روش DPPH و FRAP صورت گرفت و در نهایت اثر ضد‌سرطانی عصاره‌ها بر روی رده‌های سلول سرطانی پستان، رحم و تخمدان با روش MTT سنجیده شد. مقایسه نتایج سنجش آنتی ­اکسیدان کل نشان داد بیشترین میزان مربوط به عصاره اتانولی لئوفلیزه بادرنجبویه و عصاره متانولی لیوفلیزه اسطوخودوس است. میزان IC₅₀ عصاره اتانولی بادرنجبویه برابر 0/028 میلی‌گرم بر میلی‌لیتر بر رده سلولی OVCAR-3 بوده که بهترین نتیجه را نسبت به سایر حلال­‌ها و سایر رده‌های سلولی داشته و در رده سلول­‌های MCF-7 نیز عصاره اتانولی اسطوخودوس با میزان IC₅₀ برابر 2/07 میلی‌گرم بر میلی‌لیتر بهترین نتیجه را داشت. در رده سلولی HeLa نیز عصاره متانولی اسطوخودوس با IC₅₀ برابر 7/36 میلی‌گرم بر میلی‌لیتر بهتر از دو حلال دیگر بود. در این پژوهش برای اولین بار تاثیر عصاره­های مختلف بادرنجبویه و اسطوخودوس بر روی رده سلول­های سرطان پستان (MCF-7)، تخمدان (OVCAR-3) و دهانه­ رحم (HeLa) سنجیده شد و نتایج نشان دادکه عصاره اتانولی و متانولی حاصله از این گیاهان دارای خاصیت کشندگی بیشتری بر روی رده سلول‌های سرطانی است.

چکیده فیتاز ارزش تغذیه­ای غذاهای گیاهی را با افزایش هضم پذیری پروتئین و در دسترس سازی مواد معدنی از طریق هیدرولیز فیتات در طی هضم در معده یا در طی پردازش غذا بهبود می­بخشد. منابع میکروبی برای تولید تجاری فیتاز پتانسیل قابل­توجهی دارند. بنابراین، هدف این تحقیق غربالگری و جداسازی باکتری­های مولد فیتاز از چشمه آب گرم با پتانسیل قابل توجه می­باشد. شناسایی بهترین سویه با روش مولکولی 16S rDNA انجام شد. بهینه سازی تولید آنزیم در حضور منابع مختلف کربن، نیتروژن و فسفات انجام گردید. فعالیت و پایداری آنزیم در pH ها، دماها و یون­های مختلف انجام شد. مقایسه توالی ژن 16S rDNA سویه LOR10 با سایر سویه­ها در بانک ژنی با استفاده از Clustal omega میزان 98 درصد همولوژی با باسیلوس آمیلولیکوفاسینس را نشان داد. نتایج بهینه­سازی محیط نشان داد که گالاکتوز، عصاره مخمر و تری­کلسیم فسفات بعنوان بهترین منبع کربن، نیتروژن و فسفات برای تولید فیتاز می­باشند. دمای بهینه فعالیت در دمای 70 درجه سانتی­گراد به دست آمد. بهترین پایداری فیتاز نیز در pH حدود 5 تا 8 به دست آمد. فعالیت فیتازی در حضور کلرید­کلسیم، کلرید­روی و سولفات­منیزیم حدود 4/1، 3/2 و 6/1 برابر به ترتیب افزایش یافت. خاطر نشان می­شود که فعالیت فیتازی در حضور EDTA و SDS حدود 30 درصد کاهش یافت. این نتایج خاطر نشان می­سازد که فیتاز LOR10 پتانسیل قابل­توجهی برای استفاده­های تجاری از جمله مکمل غذایی را داراست.

چکیده گیاهان یک سیستم بیانی برای تولید پروتئین ­های هترولوگ، به خصوص پروتئین­ های نوترکیب درمانی هستند. سال­ های اخیر، اکثر پروتئین­ های نوترکیب در باکتری­ ها یا سلول­های پستاندار تولید می­شوند. اگر چه گاهی سلول­ های حشرات، مخمر و قارچ برای تولید پروتئین­ های نوترکیب استفاده می ­شود. محصول سیستم گیاهی می­تواند سالم، اقتصادی و راحت باشد و این امکان وجود دارد به طور گسترده در کشاورزی و صنایع، به ویژه در علوم زیستی و صنعت داروسازی استفاده شود. گیاهان سیستم­های بیانی پروتئینی مناسب در تولید با کیفیت، هزینه کم و تغییرات پساترجمه­ای صحیح هستند. استفاده از گیاه تراریخته در تولید واکسن­ ها، آنتی­بادی­ها و پروتئین­های دارویی در سال­های اخیر تبدیل به یک نقطه عطف در مهندسی ژنتیک گیاهی شده است. استراتژی­های کارآمد برای تولید پروتئین­ های نوترکیب اهمیت بیشتری را به دست می ­آورند، به عنوان برنامه­ های کاربردی و مهم نیاز به مقدار زیادی از پروتئین ­های نوترکیب با کیفیت بالا برای استفاده در صنعت است. در این مقاله، مشکلات رایج در تولید پروتئین­ های نوترکیب و پپتید ضدمیکروبی در سیستم ­های بیانی پروتئین مبتنی بر گیاه مورد بررسی قرار گرفته و استراتژی­ های راه حل آنها مورد بحث قرار گرفته است.

چکیده این مطالعه با هدف بازیافت خاک­ اره و پودر خون با استفاده از کرم خاکی Eisenia foetida و بررسی روند تغییرات برخی ویژگی­ های بیوشیمیایی این ضایعات آلی، طی فرایند ورمی­ کمپوست­ سازی انجام شد. پودر خون به مقدار صفر، 5 و 10 درصد وزنی با خاک­اره مخلوط شد و به مدت چهار ماه اجازه داده شد تا به ورمی­کمپوست تبدیل شود. در زمان­ های 1، 2، 3، 4، 6، 8، 12 و 16 هفته پس از اضافه­ کردن کرم خاکی به بسترها، فعالیت میکروبی (تنفس پایه)، pH، هدایت الکتریکی (EC)، مقدار کربن آلی، نیتروژن کل و نسبت C:N اندازه­ گیری شد. نتایج نشان داد که تأثیر زمان، پودر خون و اثر متقابل آنها بر تمام پارامترهای تحت بررسی معنی­ دار است. با افزایش زمان انکوباسیون ، مقدار تجمعی کربن معدنی­ شده، نیتروژن کل و EC تمام تیمارهای ورمی­ کمپوست در مقایسه با ضایعات اولیه افزایش یافت، اما کربن آلی، C:N و pH روند کاهشی نشان دادند. اضافه­ کردن پودر خون به بستر خاک­اره باعث افزایش سرعت معدنی­ شدن کربن، EC و نیتروژن کل شد، درحالی­ که pH، کربن آلی و نسبت C:N کاهش یافت. در پایان زمان انکوباسیون، تیمار خاک­ارۀ حاوی 10 درصد پودر خون، دارای بیشترین مقدار دی­اکسید­کربن آزاد­شده (1/142 میکرو­گرم کربن بر گرم)، EC (7/3 دسی­زیمنس بر متر) و نیتروژن کل (24/2 درصد) و کمترین مقدار pH (6/6)، کربن آلی (5/22 درصد) و C:N (4/12) بود. براساس نتایج این مطالعه، فرایند ورمی­ کمپوست­ سازی می ­تواند به­ منزلۀ روش ایمن و مطمئن، برای دفع خاک­ اره و پودر خون استفاده شود.