بيوتكنولو‍ژي و نانوتکنولوژی امروز

محققان نوعی پادتن جدید تولید كردند كه در درمان بسیاری از سرطان ها به ویژه سرطان های تخمدان و سینه موثر است. پژوهشگران دانشگاه كارولینا این پادتن را كه  موسوم به 6-DS است، ساخته اند. این پادتن به سلول های سرطانی متصل می شود و می توان از آن برای از بین بردن این سلول ها استفاده كرد. همچنین پژهشگران از این پادتن ویژه برای انتقال داروهای ضد سرطان به سلول های سرطانی استفاده می كنند. به گفته محققان به علت اینكه این پادتن به طور اختصاصی عمل می كند و فقط به سلول های سرطانی متصل می شود آثار زیانبار داروهای ضد سرطانی را بر سلول های سالم بدن، به شدت كاهش می دهد. منبع:salamatnews.ir

۱۵ سال پيش دانشمندان به چگونگي خاموش كردن ژني خاص پي بردند؛ اما اين روش ـ که به تداخل RNA معروف است ـ به‌سختي قابل اجراست. هم‌اکنون دانشمندان امريکايي با استفاده از فناوري‌‌‌نانو راهي براي حل اين مشکل يافته‌‌‌اند؛ روش آنان 10 تا 20 برابر مؤثرتر از روش معمول است، در اين روش يک ابزار خاموش‌کنندة ژن ـ که به siRNA معروف است ـ به سلول تزريق مي‌شود.

قطعة کوچکي از RNA مي‌‌‌‌‌‌تواند با عمل خاموش کردن يا غير فعال کردن قطعه‌‌‌اي از کد ژنتيکي، پروتئين‌‌‌سازي را متوقف کند. معمولاً در آزمايشگاه‌‌‌ها براي دست‌‌‌يابي به اين هدف، سعي بر آن است كه آن قطعة خاص از ژن را پيدا کنند. در پزشکي از تداخل RNA براي درمان بيماري‌‌‌هاي مختلف از سرطان سينه گرفته تا مشکلات ديداري استفاده مي‌‌‌کنند.

در مطالعة اخير از نقاط کوانتومي استفاده شد. اين توپ‌‌‌هاي فلورسانت ـ که از مواد نيمه‌رسانا ساخته شده بود ـ تنها شش نانومتر طول داشت. نقاط کوانتومي به‌دليل خصوصيات نوري منحصربه‌‌‌فرد، متناسب با اندازه‌شان رنگ‌‌‌هاي متنوعي را ساتع مي‌کنند. اين نقاط براي تصويربرداري از سلول، ساخت سلول‌‌‌هاي خورشيدي و ديودهاي صادرکنندة نور، ساخته شده‌‌‌اند.

هر نقطة کوانتومي را يک اسفنج پرتوني ـ که بار مثبت حمل مي‌‌‌کند ـ مي‌پوشاند. بار منفي siRNA آن را از اينكه به‌تنهايي به ديوارة سلول نفوذ كند، ناتوان ساخته‌است؛ اما اتصال نقاط کوانتومي به siRNA،اين قابليت را در آن ايجاد مي‌‌‌کند، همچنين با اين اتصال، siRNA مي‌‌‌تواند از دست اندوزوم‌‌‌هاي سلول ـ که مواد ورودي را احاطه مي‌‌‌کنند ـ بگريزد. با ورود اين مجموعه به سلول، siRNA مي‌‌‌تواند در توليد پروتئين تداخل ايجاد کند.

با تنظيم شيميايي وضعيت پرتوني دور نقاط کوانتومي، دانشمندان مي‌‌‌توانند استحکام اتصال اين نقاط به siRNA را کنترل کنند. استفاده از نقاط کوانتومي، نسبت به روش موجود، روش بهتري براي متوقف کردن عملکرد ژن‌‌‌هاست. عملاً زماني که siRNA همراه نقاط کوانتومي به سلول رسانده مي‌‌‌شود، توليد پروتئين به مقدار 2 درصد خود مي‌‌‌رسد؛ در حالي كه در صورت استفاده از روش موجود توليد پروتئين به 13 تا 51 درصد کاهش مي‌‌‌يابد.

خصوصيات فلورسانت نقاط کوانتومي به دانشمندان اين اجازه را مي‌‌‌دهد که حرکت siRNA را مشاهده کنند. در روش‌‌‌هاي قبلي مسير siRNAها در کمتر از يک دقيقه غير قابل رديابي بود؛ اما نقاط کوانتومي که خود براي تصويربرداري طراحي شده‌‌‌اند، مي‌‌‌توانند تا يک ساعت از خود نور منتشر کنند. در اين مطالعه نويسنده توانسته تا ساعت‌‌‌ها بعد، مسير خاموش‌کنندة ژن را رديابي کند.

سميت روش جديد براي سلول 5 تا 10 برابر کمتر از مواد شيميايي موجود است. نقاط کوانتومي ماشين‌‌‌هاي حمل‌‌‌ و ‌‌‌نقل ايده‌‌‌آلي هستند و اثرات جانبي منفي ايجاد نمي‌‌‌کنند. تنها تغيير زيستي موجود، مربوط به اثر ناخواستة توليد يک سري پروتئين‌‌‌هاست كه به‌وسيلة siRNA صورت مي‌گيرد. دليل اصلي مؤثرتر بودن نقاط کوانتومي نسبت به روش‌‌‌هاي قبلي هنوز در قالب سؤال مطرح است. به عقيدة محققان اين اثر بيشتر مربوط به فرار از اندوزوم‌‌‌ها و توانايي جداشدن از siRNA است.

نقاط کوانتومي هنوز براي استفاده در انسان تأييد نشده‌‌‌اند. هم‌اکنون محققان در حال تغيير اين روش روي ذرات اکسيد آهن هستند که انواع متعددي از آن براي استفاده در انسان به‌وسيلة FDA تأييد شده‌است، همچنين اين گروه به دنبال هدفمند کردن سلول‌‌‌هاي سرطان از طريق چسباندن آن به نشانگر خاصي در سطح سلول هستند. به عقيدة آنها اين ساخته به‌دليل غير سمي بودن اکسيد آهن و زيست‌‌‌تجزيه‌‌‌پذير بودن پليمرهاي آن، نسبت به نقاط کوانتومي در درمان in-vivo با siRNA کاربردهاي مهمي دارد. 

منبع: سایت ستاد فنآوری نانو(http://www.physorg.com/news133455809.html)
 

محققان دانشگاه پيام نور يزد با همکاري اساتيد دانشگاه تهران موفق به توليد نانوکامپوزيت نافئين- ريبوفلاوين شدند. اين نانوکامپوزيت امکان انتقال الکترون را براي مواد حياتي مانند پروتئين‌ها محيا نموده و با کاتاليز نمودن واکنش ردکس پروتئين، مي‌تواند در طراحي انواع حسگرهاي‌ زيستي مفيد واقع شود.

دکتر سعيد رضايي زارچي، عضو هيئت علمي دانشگاه پيام نور استان يزد و دانش‌آموخته دکتري بيوفيزيک دانشگاه تهران، در ادامه تحقيقات دوره دکتري خود و با حمايت‌ و راهنمايي‌ دکتر علي اکبر صبوري عضو هيئت علمي مرکز تحقيقات بيوشيمي و بيوفيزيک دانشگاه تهران موفق به سنتز اين نانوکامپوزيت شدند.

ايشان در گفتگو با بخش خبري سايت ستاد ويژه توسعه فناوري‌نانو، اظهار داشتند: "عمل ردکس پروتئين‌ها و آنزيم‌ها به علت قرار گرفتن يون فلزي آن در داخل شيلد پپتيدي، به سختي انجام مي‌شود. اصلاح سطح الکترود با برخي نانومواد اين عمل را کاتاليز و تسهيل مي‌کند. هدف اين پروژه طراحي نانوکامپوزيتي بود که بتواند انتقال الکترون بين سطح الکترود و پروتئين‌ها و آنزيم‌هاي ردکس را تسريع کرده و ردکس پروتئين را در ولتاژهاي پايين کاتاليز نمايد. اين امر مي‌تواند در طراحي حسگرهاي زيستي و براي بررسي اثر داروها و مواد مضر بر ماکرومولکول‌هاي زيستي، ارائه روشهاي نوين در اندازه‌گيري غلظت انواع پروتئين‌ها در مايعات داخل و خارج بدن حتي در مقادر بسيار کم، مفيد واقع شود".

دکتر رضايي در بيان تشريح نحوه انجام کار و نتايج حاصل افزودند: " اين پژوهش در دو بخش انجام شده است: بخش اول مربوط به طراحي يک نانوکامپوزيت جديد به وسيله يک پليمر (نافيون) و يک ماده الکترواکتيو (ريبوفلاوين) است. اين نانوکامپوزيت در نهايت براي طراحي يک فيلم فعال الکتروترانسفر مورد استفاده قرار مي‌گيرد که مي‌تواند کاربري‌هاي الکتروشيميايي (حسگرها، باطري ها، پيل‌ها و. . .) بسياري داشته باشد. بخش دوم با موضوع اصلاح سطح الکترود طلا با استفاده از فيلم الکتروترانسفر و بکارگيري آن در تشخيص پروتئين (حسگر زيستي) تعريف گرديده است. اين الکترود توانمندي اندازه‌گيري غلظت اندک پروتئين‌ها در محلول را داشته و همچنين مي‌تواند در طراحي انواع حسگرهاي زيستي براي تشخيص‌هاي زيست‌محيطي (بسته به پروتئين مورد استفاده) مورد استفاده واقع شود.

در اين تحقيق پس از تثبيت پليمر نافيون، محلول ريبوفلاوين به آن اضافه گرديد و در ادامه رسوب حاصل در غلظت تحت کنترل، با استفاده از ميکروسکوپ الکتروني و اسپکتروسکوپي بررسي شد. سپس با استفاده از روش الکتروشيمي (به روش ولتامتري چرخه‌اي)، خصوصيات الکتروشيميايي فيلم ساخته شده ارزيابي گرديد. ما در پايان از الکترود اصلاح شده با اين فيلم در تشخيص پروتئين ردکس هيدروژن پراکسيداز و طراحي حسگر زيستي اندازه‌گيري پراکسيد هيدروژن استفاده نموديم. به نحويکه الکترود اصلاح شده به عنوان الکترود کار، الکترود Ag/AgCl به عنوان الکترود مرجع و الکترود پلاتين بعنوان الکترود شمارنده قرار داده شد. علاوه‌بر اين ما در اين پروژه به بررسي اثر pH و قدرت يوني بر رفتار فيلم طراحي شده نيز پرداخته‌ايم".

روش مورد استفاده در اين تحقيق براي توليد نانوکامپوزيت نافئين- ريبوفلاوين، بسيار آسان و ارزان بوده و با توجه به پايداري و کارايي بالاي نانوکامپوزيت توليدي، به راحتي مي‌توان آنرا در مقادير صنعتي توليد نمود. نانوکامپوزيت ساخته شده در اين پژوهش مي‌تواند در دو زمينه طراحي انواع حسگر زيستي (با تثبيت انواع پروتئين‌هاي متفاوت روي آن) و صنايع مرتبط با الکتروشيمي (مانند انواع پيل ها، باطري‌ها و. . . ) تجاري سازي گردد.

اين پروژه با همکاري خانم دکتر شهين احمديان (رئيس آزمايشگاه ميکروسکوپ الکتروني مرکز تحقيقات بيوشيمي و بيوفيزيک دانشگاه تهران) و بهره‌مندي از حمايت‌هاي تشويقي ستاد انجام پذيرفته است. جزئيات اين طرح در مجله Biosciences (جلد 33، شماره 2، صفحات 279-287، سال 2008) منتشر شده است. 
 منبع : ستاد فنآوری نانو

پژوهشگران دریافتند اولین داروی خوراکی با طیف گسترده که بازدارنده رگ‌زایی (angiogenesis inhibitor) است و با روش‌های فناوری‌نانو فورموله شده‌است، در موش‌ها خاصیت ضد سرطانی دارد.

این دارو که لودامین نام دارد، سمی نیست و میتواند به‌صورت خوراکی مصرف شود.
از این دارو می‌توان به‌عنوان درمان نگه‌دارنده طولانی‌مدت یا پیش‌گیرنده‌ای برای بیمارانی که مبتلا به انواع سرطان استفاده کرد.
این دارو با جلوگیری از رشد رگ‌های خونی تغذیه‌کننده تومور، باعث جلوگیری از تشکیل و برگشت تومور می‌شود.
لودامین در بیماری‌هایی مثل macular degeneration وابسته به سن و التهاب مفاصل (arthritis) هم مفید است که رشد نابجای رگ‌های خونی در آنها دخیل است.
لودامین یک فرمولاسیون آهسته‌رهش جدید داروی TNP-470 است که دو دهه پیش تولید شده و از اولین داروهای بازدارندة رگ‌زایی است که وارد مطالعات بالینی شد.
در مطالعات بالینی TNP-470، طیف وسیعی از سرطان‌ها؛ از جمله انواع متاستاتیک آن را متوقف می‌کرد، ولی به‌علت وجود اثرات جانبی نورولوژیک که گه‌گاه در دوزهای بالای دارو رخ می‌داد، استفاده از آن در 1990 متوقف شد.
لودامین کارایی و گستردگی TNP-470 را حفظ کرده؛ در حالی که سمیت نورولوژیک آن را به دنبال ندارد و فراهمی زیستی خوراکی (oral availability) آن تقویت شده‌است. لودامین علاوه بر اینکه به تمام آزمایش‌های مربوط به رگ‌زایی جواب مثبت داده، در مدل موش، منجر به کاهش متاستاز به کبد شده‌است.
متاستاز به کبد از عواقب مرگ‌بار اکثر سرطان‌هاست که درمان مناسبی برای آن در دست نیست.
محققان در فرمولاسیون ابتدایی یک پلیمر بلند را به دارو متصل کردند تا از عبور آن از BBB جلوگیری شود.
این فرمولاسیون که کاپلوستاتین نام گرفت سمیت نورولوژیک را ندارد و وارد کارآزمایی‌های بالینی شد؛ اما این دارو باید داخل وریدی تجویز می‌شد.
به همین دلیل این گروه راه دیگری را در پیش گرفت؛ آنها دو پلیمر کوتاه (PEGوPLA) را به TNP-470 متصل کردند.
مشاهده شد که از ترکیب این پلیمرها با اندازه‌های مختلف، نانوذره‌ای پایدار تشکیل می‌شود که در واقع یک میسل پلیمریک است و در مرکز خود TNP-470 را دارد.
این پلیمرها که FDA-approved هستند، دارو را در محیط اسیدی معده مصون داشته، اجازه می‌دهند دارو پس از مصرف خوراکی جذب شود.
به گزارش ایسکانیوز به نقل از نانو، میسل‌ها پس از رسیدن به تومور با آب واکنش داده، شکسته می‌شوند و دارو را به‌آهستگی آزاد می‌کنند.
در آزمایش‌هایی که روی موش انجام گرفت، مشخص شد که لودامین مشخصاً نیمه ‌عمر بالاتری دارد؛ به‌صورت انتخابی در بافت تومور جمع می‌شود؛ از رگ‌زایی جلوگیری می‌کند و به‌خوبی مانع رشد تومور اولیه ملانوما و سرطان ریه در موش می‌شود.
ضمناً عارضه جانبی مشخصی در دوزهای مؤثر خود بروز نمی‌کند، همچنین لودامین بدون ایجاد سمیت در کبد جمع ‌شده، از متاستاز تومور جلوگیری می‌کند و باعث افزایش زنده ماندن می‌شود.

منبع:salamatnews.ir

پژوهشگران کشور با استفاده از نانو ذرات نقره موفق به تولید نوعی ظروف آنتی باکتریال شدند که قادر است مدت ماندگاری مواد غذایی را 2 تا 3 برابر افزایش دهد.

نیلوفر چاوشی مسئول واحد پلیمر شرکت نانو نصب پارس در گفتگو با مهر با بیان این خبر افزود: این شرکت توانست با تولید نانو ذرات سیلور محصولات مختلف در صنایع مختلف مانند پتروشیمی، خودرو، نساجی، کشاورزی، دامپروری، دام و طیور، رنگ و رزین، کاشی و سرامیک را تولید کند.

وی ضد باکتری، قارچ و ویروس را از خواص نانو نقره ذکر کرد و افزود: این مواد به دو صورت کولوئیدی و پودر تولید می شود. پودر نانو ذرات نقره در حد 5 تا 10 نانومتر است که بر بسترهای مختلفی چون ZMO، MGO ، کربنات کلسیم و نانو سیلس نشانده شد.

چاوشی با بیان اینکه کولوئید سیلور در حد 18 نانومتر تولید شد، اظهار داشت: با استفاده از این نانوذرات موفق به تولید ظروف بسته بندی شدیم که قادر است زمان نگهداری و ماندگاری مواد غذایی را 2 تا 3 برابر افزایش می دهد.

مسئول واحد پلیمر از استفاده از این نانو ذرات در تولید یخچالها خبر داد و به مهر گفت: استفاده از این نانو ذرات باعث می شود مواد غذایی در یخچال دیرتر فاسد شوند و زمان ماندگاری به ویژه در تابستان افزایش یابد.

به گفته وی در حال حاضر این شرکت با موفقت برخی از تولید کنندگان یخچال سازی قرار است در پروسه تولید این مواد در ساخت بدنه یخچالها و در برخی از بخشها مانند جا تخم مرغی استفاده شود.

چاوشی با اشاره به این مطلب که این مواد در تولید لباس نیز بکار برده شده است، خاطرنشان کرد: این مواد با جلوگیری از تعرق، مانع از ایجاد بوی بد در بدن و لباس شود. ضمن آنکه حساسیتهای پوستی را متوقف می کند.

چاوشی اضافه کرد: از آنجایی که لاتکس (پلاستیک خام) ایجاد حساسیتهای پوستی می کند با شرکت دستکش گیلان تفاهم نامه همکاری منعقد شد که طبق آن در پروسه تولید نانو سیلور برای جلوگیری از حساسیت پوستی استفاده می شود.

منبع:salamatnews.ir

 

 

محققان اعلام کردند که ترکیبات خاصی از کاکائو می تواند جریان خون در مغز را تقویت کند. ماده "فلاوانول" ماده ای مغذی موجود در کاکائو است که می تواند در سلولهای مغز به عنوان ضد اکسیداسیون و ضد عفونت کاربرد داشته باشد. این خصوصیات شیمیایی می تواند سلولها و نسوج مغز را از آسیب حفظ کرده و در نتیجه مانع بروز بیماریهای قلبی و سرطان شود. محققان بر این باور بودند که استفاده از غذا و نوشیدنی هایی که حاوی این ماده هستند می تواند فرایند مشکلات مغزی را با کاهش رو به رو کند و برای اثبات آن بر روی 34 فرد 59 تا 83 ساله که اعتیاد نداشته و به بیماریهایی نظیر دیابت یا فشار خون مبتلا نبودند، آزمایش به عمل آوردند. افراد مورد آزمایش در یک گروه میزان 450 میلی گرم از فلاوانول را دو بار در روز مصرف کرده و گروه دوم مقدار 18 میلی گرم از آن را مورد استفاده قرار دادند و سپس برای بررسی توسط دستگاه فراصوتی به آزمایشگاه منتقل شدند. بر اساس گزارش CBCNEWS، پس از گذشت یک هفته میزان تقویت جریان خون در افرادی که میزان بالایی از فلاوانول را مصرف کرده بودند 8 درصد افزایش یافته بود که در هفته دوم به 10 درصد رسید. در عین حال بهبود جریان خون در افرادی که میزان بیشتری از این ماده را مصرف کرده بودند بسیار چشمگیرتر از کسانی بود که میزان کمتری از این ماده را مصرف کرده بودند. محققان با مشاهده این نتایج اعلام کردند که ماده فلاوانول موجود در کاکائو می تواند در بهبود شرایط مغز برای جلوگیری از ابتلا به بیماریهایی مانند جنون و سکته مغزی بسیار موثر باشد. منبع:salamatnews.ir

يک گروه تحقيقاتي از دانشگاه کاليفرنيا واقع در سن‌ديگو بر اين عقيده‌اند که مي‌توان سرطان را با يک باکتري سمي سرخ‌رنگ طويل‌الرشته - که در جنوب اقيانوس اطلس در زير گياهان منگرو رشد مي‌کند- درمان کرد. اين دانشمندان دريافتند که ماده‌اي قوي به نام گيسوي پري دريايي در اين باکتري وجود دارد که سلول‌هاي تومور را مي‌کشد.

اين مادة مؤثر ـ که به سوموسيستئين‌آميد A يا ScA معروف است ـ مي‌تواند سلول‌هاي سرطاني را هدف قرار داده، نابود کند، همچنين با جلوگيري از تشکيل رگ‌هاي خوني ـ که سلول را تغذيه مي‌کنند ـ از رشد تومور جلوگيري مي‌کند. تنها سه ميلي‌گرم از اين ماده(معادل يک دانه برنج) براي مقابله با يک استخر پر از سلول سرطاني کافي است.

اين گروه ابتدا ScA را از باکتري فوق در سواحل فيجي جمع‌آوري کردند؛ البته ساختار اين ماده ساده است و امکان توليد صناعي آن وجود دارد؛ از اين رو جمع‌آوري ميزان زيادي از آن براي مراحل بعدي تحقيق ضرورتي ندارد، سپس اين ماده را روي سلول‌هاي سرطاني در محيط تخم‌مرغ زنده آزمايش کردند. در گام بعد آزمايش بايد روي انسان صورت مي‌گرفت؛ اين مرحله بسيار مهم بود زيرا ماده بايد بدون آسيب رساندن به بافت زنده به هدف برسد، براي اين مقصود از فناوري‌نانو استفاده شد.

ScA خودبه‌خود به تکه‌هايي به اندازة مولکولي انبوه مي‌شود؛ در واقع خودبه‌خود تشكيل نانوذره مي‌دهد. پس مي‌توان به‌راحتي و با استفاده از فناوري‌نانو بدون آسيب رساندن به سلول‌هاي زنده، وارد آنها شده، اين ماده را به تومورها برساند. بدون استفاده از فناوري‌نانو اين مواد براي بدن بسيار سمي هستند. گفتني است مواد بسياري هستند كه طبيعتاً اين گونه‌اند ولي با وجود دارورساني با کمک فناوري‌نانو، مي‌توانند به يک فراوردة دارويي تبديل شوند.
 منبع :ستاد ویژه توسعه فنآوری نانو

صفحه نخست
پست الكترونيك
آرشيو مطالب

بیوتکنولوژی گیاهی