نوشته‌ها
سایت ویستاژن در این مطلب به توضیح علم سیتوژنتیک پرداخته است.
معرفی سیتوژنتیک
سیتوژنتیک در اصل شاخه ای از ژنتیک است، اما همچنین بخشی از زیست شناسی سلولی / سیتولوژی (زیر مجموعه ای از آناتومی انسان) است، که مربوط به چگونگی ارتباط کروموزوم ها با رفتار سلولی، به ویژه رفتار آنها در هنگام میتوز و میوز است. کروموزوم ها ساختارهای میکروسکوپی موجود در سلول ها هستند و ناهنجاری های مرتبط با آنها منجر به بیماری های ژنتیکی بی‌شماری می شود. تجزیه و تحلیل کروموزومی از لحاظ دقت و وضوح بهبود یافته اند و این منجر به پیشرفت در تشخیص بیماری های مختلف ژنتیکی در همه زمینه های پزشکی شده است. تکنیک های مورد استفاده در سیتوژنتیک شامل کاریوتایپینگ، تجزیه و تحلیل کروموزوم ها توسط G باندینگ، سایر تکنیک های باندینگ سیتوژنتیک و همچنین سیتوژنتیک مولکولی مانند هیبریداسیون فلورسنت درجا (FISH) و هیبریداسیون ژنومی مقایسه ای (CGH) است.
در دهه 1980 پیشرفت هایی در سیتوژنتیک مولکولی حاصل شد. در حالی که پروب هایی که با رادیوایزوتوپ نشاندار شده بودند از سال 1969 با DNA هیبرید شده بودند، اکنون استفاده از پروب های دارای برچسب فلورسنت صورت گرفت. هیبرید کردن آنها به ترکیبات کروموزومی با استفاده از تکنیک های موجود به عنوان فلورسانس در هیبریداسیون درجا (FISH) شناخته شد. این تغییر به طور قابل توجهی استفاده از تکنیک های کاوشگر را افزایش داد زیرا پروب های دارای برچسب فلورسنت ایمن تر هستند. پیشرفت های بیشتر در بررسی کروموزوم ها منجر به تکنیک‌هایی شد که به موجب آنها می توان انحرافات در ساختار کروموزومی را با کلون سازی و مطالعه در جزئیات بیشتر مورد بررسی قرار داد.
کاریوتایپینگ: تجزیه و تحلیل معمول کروموزوم (Karyotyping) به تجزیه و تحلیل کروموزوم های متافاز که با استفاده از تریپسین باند شده اند و به دنبال آن به گیمسا ، لیشمانز یا مخلوطی از این دو متصل شده اند، اشاره دارد. این فرایند الگوهای باندینگ منحصر به فردی روی کروموزوم ها ایجاد می کند. مکانیسم مولکولی و دلیل این الگوها ناشناخته است، اگرچه احتمالاً مربوط به زمان تکثیر و بسته بندی کروماتین است.
انواع روش های باندینگ کروموزوم ها
چندین آزمایش باندینگ کروموزوم در آزمایشگاههای سیتوژنتیک استفاده می شود. باندینگ کویناکرین ( Qباندینگ) اولین روش رنگ آمیزی بود که برای تولید الگوهای باندینگ خاص مورد استفاده قرار گرفت. این روش به میکروسکوپ فلورسانس احتیاج دارد و برای بررسی هترومورفیسم ها کاربردی است اما دیگر به اندازه باندهای گیمسا ( Gباندینگ) مورد استفاده قرار نمی گیرد. در باندینگ G و Q، نواحی غنی از بازهای آلی G و C که درواقع ژن‌های قابل بیان شدن هستند،فشرده تر بوده و بنابراین رنگ کمتری به خود جذب میکنند و به صورت روشن دیده می‌شوند در حالی که نواحی غنی از A و T که هتروکروماتینی هستند رنگ بیشتری به خود جذب میکنند. باندینگ معکوس یا باندینگ R نیاز به عملیات حرارتی دارد و الگوی معمول سیاه و سفید معمول را که در باندهای G و Q دیده می شود معکوس می کند.(یعنی نواحی فشرده کروموزومها تیره و نواحی دیگر روشن‌تر دیده می‌شوند). این روش به ویژه برای رنگ آمیزی انتهای دیستال کروموزومها مفید است. نوع خاصی از رنگ‌آمیزیR ، Tباندینگ نام دارد که برای رنگ آمیزی تلومرها از آن استفاده میشود. سایر تکنیک های رنگ آمیزی شامل C-banding و رنگ آمیزی NOR است. این روشهای اخیر بطور خاص بخشهای خاصی از کروموزوم را لکه دار می کنند. باندینگ C ، هتروکروماتین سازنده ، که معمولاً در نزدیکی سانترومر قرار دارد و غنی از A و T است را لکه دار می کند و رنگ آمیزی NOR ، ماهواره ها و ساقه کروموزوم های آکروسانتریک را مشخص می کند. باندینگ با وضوح بالا شامل رنگ آمیزی کروموزوم ها در طی پروفاز یا متافاز اولیه،قبل از رسیدن به حداکثر تراکم است. از آنجا که کروموزومهای پروفاز و پرومتافاز از کروموزوم های متافاز گسترده تر هستند ، تعداد باند های قابل مشاهده برای همه کروموزوم ها از حدود 300 به 450 به 800 می رسد.
آماده‌سازی اسلاید
سلول های مغز استخوان ، خون ، مایع آمنیوتیک ، خون بند ناف ، تومور و بافت ها (از جمله پوست ، بند ناف ، ویلی کوریونی ، کبد و بسیاری از اندام های دیگر) می توانند با استفاده از تکنیک های استاندارد کشت سلول به منظور افزایش تعداد آنها کشت داده شوند. سپس یک مهارکننده میتوزی (کلشی سین) به این محیط کشت اضافه می شود که تقسیم سلولی را در میتوز متوقف می کند و باعث افزایش عملکرد سلول های میتوزی می شود. سلولها سپس سانتریفیوژ می شوند و مهار کننده میتوزی برداشته می شود و با یک محلول هیپوتونیک جایگزین می شود. این باعث می شود گلبول های سفید یا فیبروبلاست ها متورم شوند به طوری که کروموزوم ها در هنگام افزودن به اسلایدها گسترش می یابند و همچنین گلبول های قرمز را لیز می کند. بعد از اینکه سلولها در محلول هیپوتونیک قرار داده شدند ، فیکساتور اضافه می شود. این ماده سلول ها را می کشد و هسته سلولهای سفید خون باقی مانده را سخت می کند. به طور کلی سلولها به طور مکرر فیکس می شوند تا سلولهای قرمز خون باقی مانده را از بین بروند. سوسپانسیون سلولی سپس روی اسلایدهای نمونه ریخته میشود. پس از این که به اسلایدها چند روز فرصت داده شد و یا این که در یک محیط گرم قرار گرفتند ، برای باندینگ و تجزیه و تحلیل آماده هستند.
آنالیز
تجزیه و تحلیل کروموزوم های باند شده به وسیله ی میکروسکوپ توسط یک متخصص سیتوژنتیک در آزمایشگاه بالینی (CLSp (CG)) انجام می شود. به طور کلی 20 سلول مورد تجزیه و تحلیل قرار می گیرند که برای رد کردن موزاییسم در حد قابل قبولی کافی است. نتایج خلاصه می شود و برای بررسی ، به یک سیتوژنتیکیست معتبر در هیئت مدیره داده می شود ، و با در نظر گرفتن تاریخچه قبلی بیمار و سایر یافته های بالینی ، یک تفسیر نوشته و سپس نتایج گزارش می‌شوند.
تکنیکFISH (fluorscense in situ hybridization)
هیبریداسیون فلورسنت درجا (FISH) به استفاده از پروب نشاندار شده با فلورسانس برای هیبریداسیون با نمونه موردنظر اشاره دارد.این تکنیک از تکنیک‌های سیتوژنتیک مولکولی است و در بررسی ریزحذف‌های کروموزومی کاربرد دارد.
روش انجام تکنیک FISH
برای این کار می توان از پروب‌های تلومری،پروب‌های سانترومری و پروب‌های کل توالی کروموزوم استفاده کرد.؛پس از فیکس شدن کروموزومها روی لام،آنها را دناتوره میکنند و سپس پروب‌های نشاندار را به لام اضافه میکنند.در این حالت پروب‌ها به ناحیه مکمل خاصی در کروموزوم که برای آن طراحی شده‌اند می‌چسبند و بنابراین برای بررسی این نقاط خاص بکار می‌روند.(برای مثال از پروب‌های سانترومری برای بررسی آنیوپلوئیدی می‌توان استفاده کرد).
کاربردهای FISH
FISH را می توان در موارد زیر نیز انجام داد:
اسمیر مغز استخوان
اسمیر خون
آماده سازی بافت تعبیه شده با پارافین
آنزیم‌های جدا شده ازنمونه های بافتی
مغز استخوان کشت داده نشده
آمنیوسیتهای کشت داده نشده
آماده سازی سیتوسپین
آماده سازی اسلاید
آنالیز
تجزیه و تحلیل نمونه های FISH توسط میکروسکوپ فلورسانس توسط متخصص آزمایشگاه بالینی سیتوژنتیک انجام می شود. به طور کلی برای انکولوژی تعداد زیادی سلول اینترفازی (به طور کلی بین 200 تا 1000 سلول) شمارش شده و نمره می گیرند. برای مشکلات مادرزادی معمولاً 20 سلول متافاز نمره داده می شود.
تکنیک CGH
تکنیکی برای شناسایی حذف و اضافه شدگی های ژنتیکی ست و کاریوتایپ مولکولی نامیده میشود. این تکنیک بر اساس هیبریداسیون ژنوم است و به خصوص در بررسی ناهنجاری های مادرزادی به کار میرود. همچنین در شناسایی مشکلات رفتاری و ذهنی که علت‌های ناشناخته دارند و مشکلاتی همچون تشنج و صرع به کار میرود. CGH نیازی به انجام کشت سلولی و مقدمات لازم برای سایر تکنیک ها ندارد و همچنین نسبت به تکنیک هایی همچون FISH جامع تر است؛ به این دلیل که از تکنیک FISH زمانی استفاده میشود که علائم بالینی یک بیماری بروز پیدا کند و در نتیجه قسمت خاصی از ژنوم که مربوط به آن بیماری است بررسی می شود، اما در CGH طیف وسیعی از ژن ها به طور همزمان قابل بررسی هستند.
روش انجام CGH
اساس این تکنیک مقایسه نمونه ژنوم مورد نظر با یک ژنوم کنترل است؛ در این روش نمونه DNA مورد نظر با DNA کنترل هر دو با رنگ های متفاوت نشان دار می شوند و پس از هیبریداسیون آنها سیگنال های رنگی بدست آمده با یکدیگر مقایسه می‌شوند و تفاوت های بین نمونه ها به شکل پیک های رنگی قابل مشاهده است. برای مثال برای بررسی فعالیت یک سلول سرطانی از CGH استفاده میشود و نواحی‌ای از ژنوم که فعالیت بیشتری در سلول سرطانی دارند شناسایی خواهند شد.
خلاصه: سیتوژنتیک در اصل شاخه ای از ژنتیک است که مربوط به چگونگی ارتباط کروموزوم ها با رفتار سلولی است. ناهنجاری های مرتبط با کروموزوم ها منجر به بیماری های ژنتیکی بی‌شماری می شود و در نتیجه تجزیه و تحلیل کروموزومی منجر به پیشرفت در تشخیص بیماری های مختلف ژنتیکی در همه زمینه های پزشکی شده است. تکنیک های مورد استفاده در سیتوژنتیک شامل کاریوتایپینگ ، تجزیه و تحلیل کروموزوم ها توسط تکنیک های باندینگ سیتوژنتیک و همچنین سیتوژنتیک مولکولی مانند هیبریداسیون فلورسنت درجا (FISH) و هیبریداسیون ژنومی مقایسه ای (CGH) است.
تفاوت روش های مختلف باندینگ کروموزومی در چیست؟
تکنیک FISH چگونه انجام می گیرد و آنالیز آن به چه صورت است؟
منبع: Geneme.gov , Wikipedia , Britannica
لیلا تنهایی
سایت ویستاژن در این مقاله به بین تفاوت نکروز و آپوپتوز پرداخته است.
آپوپتوز (Apoptosis) چیست؟
آپوپتوز چندین مسیر پیام رسانی سلولی را تلفیق می کند یعنی تصمیم گیری برای مرگ یا ادامه زندگی یک سلول. سلول هایی که آلوده شده اند و یا آسیب دیده اند یا به پایان عمر عملکردی خود رسیده اند وارد یک برنامه خودکشی سلولی کنترل شده به نام آپوپتوز می شوند. مرگ سلولی برنامه ریزی شده نقش مهمی را در طیف گسترده ای از فرآیندهای فیزیولوژیکی هنگام رشد جنین و در بافت های بالغ ایفا می کند. در بیشتر موارد ، مرگ سلولی فیزیولوژیکی با آپوپتوز برخلاف نکروز رخ می دهد. نقص در تنظیم مرگ سلولی آپوپتوز به بسیاری از بیماری ها ، از جمله اختلالات در هنگام تجمع سلول ها (سرطان) یا از بین رفتن سلول (سکته مغزی ، نارسایی قلبی) منجر می شود.
آپوپتوز یک پدیده مورفولوژیکی است. همانطور که با کمک میکروسکوپ نوری (یا ترجیحاً الکترونی ) مشاهده می شود، این فرآیند شامل تراکم کروماتین و قطعه قطعه شدن هسته ای (پیکنوز) و سایر اندامک ها ، خونریزی غشای پلاسما و کوچک و چروکیده شدن سلول است. سرانجام، سلول ها به قطعات کوچک احاطه شده توسط غشاها (اجسام آپوپتوز) شکسته می شوند، که تکه های سلول درون وزیکول هایی بسته بندی شده و با فاگوسیتوز بدون ایجاد پاسخ التهابی پاک می شوند. سلول های مجاور از تخریب درامانند، زیرا اگر آنزیم های هضم کننده سلول در حال آپوپتوز به بیرون نشت کند می تواند موجب صدمه به آنها می شود. رها شدن اجسام آپوپتوز همان چیزی است که الهام گرفته از اصطلاح “آپوپتوز” از یونانی ها، به معنی “خاموش شدن” و یا برگ های در حال سقوط در پاییز از درختان برگریز است.
آپوپتوز در جریان تکوین رویانی به طور گسترده مشاهده می شود و نقش بسیار مهمی را ایفا می کند. جزییات مولکولی مربوط به آپوپتوز با بررسی مراحل جنینی یک کرم از خانواده نماتود ها به نام سینورا بدیتیس الگانس توسط محققان آشکار شد. از آنجایی که کرم بالغ تنها در حدود هزار سلول دارد محققان توانستند دودمان تک تک سلول ها را بررسی کنند. خودکشی دوره ای سلول ها 131 بار طی نمو کرم و دقیقا در نقاط مشخصی از دودمان سلولی هر کرم اتفاق می افتد . در کرم ها و سایر گونه ها، آپوپتوز توسط پیام هایی آغاز می گردد که سیر زیادی از پروتئین های مسئول خودکشی را در سلول های محکوم به مرگ فعال می کند . بررسی های ژنتیکی بر روی این کرم دو ژن کلیدی برای این فرآیند را مشخص کرده است که Ced-3و Ced-4 هستند. این پروتئین ها و بسیاری از پروتئین های دیگری که در روند آپوپتوز فعالیت دارند به طور پیوسته در سلول وجود دارند ، اما به شکل غیرفعال هستند. بنابراین فرآیند فعال شدن پروتئینی در تنظیم این فرآیند تاثیر دارد، نه سنتز پروتئین .
آپوپتوز توسط کاسپازها ایجاد می شود
چه عواملی باعث ایجاد این تغییرات مورفولوژیکی می شود که ما آن را آپوپتوز می دانیم و تغییرات بیوشیمیایی که اغلب با این پدیده همراه است؟ پاسخ پروتئازها است.
در این کرم ، پروتئین Ced-9 موجود در غشای خارجی میتوکندری نقش اصلی را در تنظیم فرآیند آپوپتوز بر عهده دارد و در غیاب پیام فعال کننده آپوپتوز ، به عنوان عامل بازدارنده در این فرآیند قرار می گیرد . هنگامی که پیام مرگ سلولی صادر شود این سد شکسته شده و مسیر آپوپتوز موجب فعال شدن پروتئاز ها ، نوکلئاز ها و آنزیم هایی که موجب شکسته شدن پروتئین ها و DNA ها می شود ، می گردد . پروتئاز های اصلی در آپوپتوز ، کاسپازها هستند و در نماتود ها اصلی ترین کاسپاز Ced-3 می باشد .
مسیر های آپوپتوزی و پیام های فعال کننده آنها
در انسان و سایر پستانداران ، مسیرهای بسیاری ، مشتمل بر 15 نوع مختلف از کاسپازها در فرآیند آپوپتوز دخیل هستند مسیری که مورد استفاده قرار می گیرد بسته به نوع سلول و پیامی است که برای فعال کردن آپوپتوز صادر شده است . یکی از مسیر های اصلی از طریق پروتئین های میتوکندری است . پروتئین های آپوپتوزی موجب ایجاد سوراخ های بسیار ریزی در غشای خارجی میتوکندری می شوند و این خود باعث نشت پروتئین هایی از میتوکندری به بیرون می شوند که فرآیند آپوپتوز را پیش می برد . نکته ی جالب اینجاست که یکی از آنها سیتوکروم C است ، پروتئینی که در سلول های سالم برای زنجیره انتقال الکترون در میتوکندری ها مورد نیاز است . اما هنگامی که از میتوکندری آزاد می شود به عنوان عامل مرگ فعالیت می کند . فرآیند آپوپتوز میتوکندریایی در پستانداران از پروتئین های مشابهی استفاده می کند که در نماتود ها وجود دارد مانند Ced-3 وCed-4 وCed-9 .
در فرآیند آپوپتوز ، پروتئین ها پیام های مربوط به مسیر های مختلف آپوپتوز را در یک زمان تلفیق کرده و منجر به آپوپتوز سلول می شوند . اکثر اوقات منشا پیام از خارج سلول است مثلا از سلول همسایه ترشح شده است . هنگامی که مولکول حاوی پیام آپوپتوز به گیرنده خود در غشای سلول متصل می شود موجب فعال شدن کاسپازها و سایر آنزیم های آپوپتوزی می گردد بدون اینکه مسیر میتوکندریایی دخیل باشد . دو نوع دیگر از این پیام ها از داخل سلول منشا می گیرند؛یکی از داخل هسته هنگامی که DNA به طور غیرقابل جبرانی تخریب شده باشد و دیگری از شبکه آندوپلاسمی هنگامی که شکل فضایی بسیاری از پروتئین های درونی آن تغییر یابد . در سلول های پستانداران تصمیم به زنده ماندن بستگی به مجموع پیام های حیات یا مرگی دارد که دریافت می کند .
خودکشی سلول ها یک مکانیسم ضروری برای نمو و بقای جانداران است . تشابه بین پروتئین های آپوپتوزی در پستانداران و نماتود ها همچنین وجود آپوپتوز در قارچ های پرسلولی و حتی یک مخمر تک سلولی حاکی از آن است که این فرآیند خیلی زود در تکامل جانداران ایجاد شده است . در مهره داران آپوپتوز فرآیندی ضروری برای نمو سیستم عصبی و عملکرد صحیح سیستم ایمنی است و در انسان ها برای شکل گیری صحیح دست ها و پاها الزامی می باشد . شدت پایین تر آپوپتوز برای ایجاد پاهای پرده دار در ماکیان آبزی مثل مرغابی ها به کار می رود و به عکس ، حالت کامل آن در پاهای بدون پرده سایر مرغان قابل مشاهده است . همچنین در انسان ها عدم وقوع آپوپتوز به طور کامل ممکن است منجر به ایجاد انگشتان دست و پای پرده دار شود . شواهد محکمی دال بر اختلال در آپوپتوز در بیماری های تحلیل دهنده سیستم عصبی مثل پارکینسون و آلزایمر وجود دارد . همچنین سرطان می تواند از نقص در خودکشی سلولی ایجاد شود : برای مثال بین ملانوما ( تومور با منشا سلول های ملانین دار ) و اختلال در پروتئین مشابه Ced-4 در انسان رابطه ی محکمی کشف شده است . بنابراین این گونه به اهمیت ویژه ی مسیر های پیام رسانی مرگ سلولی پی می بریم .
نکروز (Necrosis)و تفاوت آن با آپوپتوز
نکروز تعریفی از نوعی مرگ سلولی بوده است که فاقد ویژگی آپوپتوز ویا اتوفاژی است و معمولا کنترل نشده در نظر گرفته می شود . تحقیقات اخیر حاکی از آن است که با این حال وقوع و دوره ممکن است تنظیم شده باشد. بعد از ایجاد سیگنال و یا تخریب نکروز شامل علائم کنترل شده فرآیند هایی مانند اختلال عملکرد میتوکندری ، تخلیه ATP ، پارگی زودرس غشای پلاسما و … می باشد . علاوه بر این مهار پروتئین های خاص درگیر در تنظیم آپوپتوز یا اتوفاژی می تواند نوع مرگ سلولی را به نکروز تغییر کند . به همین دلیل است که در نکروز ، تروما و احتمالا برخی از انواع سلول های عصبی ، درک بیشتر ساختار بیوشیمیایی و تعریف مولکولی این فرآیند می تواند پیامد های بالینی مهمی داشته باشد .
مرگ سلولی می تواند از دست دادن غیرقابل برگشت از یکپارچگی غشای پلاسما باشد . از لحاظ معیارهای مورفولوژیکی سه نوع مرگ سلولی در سلول های پستانداران مشخص شده است . نوع اول آپوپتوز ، نوع دوم انباشت زیادی اتوفاژی دوغشایی که بوسیله ایجاد خلا در سیتوپلاسم مشخص می شود . نوع سوم معروف به نکروز ، نوعی که ویژگی های فرآیند های نوع یک و دو را ندارد .
تعریف پایه ای نکروز در معیار های مورفولوژیکی پارگی اولیه غشا و اتساع ارگان های سیتوپلاسمی بخصوص در میتوکندری است .
تشخیص نوع مرگ سلولی بخصوص در نکروز بسیار مهم است که اغلب با ریزش سلول و آسیب شناسی های انسانی مرتبط است و می تواند منجر به التهاب موضعی شود . علاوه بر این به نظر می رسد که پاکسازی سلول های آپوپتوز متفاوت از سلول های نکروز عمل می کنند به طوری که سلول های آپوپتوز توسط فاگوسیت ها کاملا درگیر می شوند ، سلول های نکروز توسط یک مکانیسم درونی می شوند به این معنی که فقط قسمت هایی از سلول توسط فاگوسیتوز ها گرفته می شوند .
نکروز را به صورت زیر طبقه بندی می کنند :
- نکروز فیبرینی
- نکروز آبکی
- نکروز پنیری
- نکروز انعقادی
- نکروز چربی
هر یک از این موارد می تواند نتیجه ی یک نوع بیماری مانند انفارکتوس ، بیماری ایمونولوژیک ، مسمومیت ، آبسه ، سینه پهلو و … در انسان باشد .
به طور کلی می توان گفت در نکروز برخلاف آپوپتوز سلول متورم می شود . در نکروز اجزای درون سلولی تخریب می شود مانند DNA ، ولی در آپوپتوز قطعه قطعه شدن آن را مشاهده می کنید . در واقع آپوپتوز مرگ برنامه ریزی شده ی سلول است و با مصرف انرژی همراه می باشد . توجه کنید که در آپوپتوز پاسخ التهابی برخلاف نکروز وجود ندارد و آسیبی به سلول های دیگر وارد نمی کند درحالی که در نکروز سلول های مجاور نیز نابود می شوند.
گردآورنده: سرکار خانم آیدا مظفرزاده
سایت ویستاژن در این مطلب به معرفی رشته اپیدمیولوژی پرداخته است.
اپیدمیولوژی
علم اپیدمیولوژی، مطالعه نحوه انتشار بیماری ها و عوامل بیماری زا، توزیع بیماری ها در زمان ها و مکان ها، نژادها یا فرهنگ های خاص یا هر عاملی که به سلامت مربوط باشد، است.
این اصطلاح ابتدا به مفهوم (علم بررسی همه گیری بیماری های عفونی) بکار برده شده است اما امروزه با پیشرفت تمامی علوم و از جمله علم پزشکی و کنترل، بسیاری از همه گیری ها و تحولات اپیدمیولوژیک علل بیماری ها دامنه آن وسعت بیشتری پیدا کرده است.
اپیدمیولوژی اساس بسیاری از تحقیقات و یافته های پزشکی می باشد. در این روش که مطالعات اپیدمیولوژیک نامیده می شود، بروز و شیوع یک بیماری با عوامل خطر یا اصطلاحاً (ریسک فاکتورها) مرتبط می شود و با تلاش برای کاهش عوامل خطری که ارتباط آن ها اثبات شده است، بار بیماری ها کنترل می شود. همچنین در فرایند تشخیص با تمرکز بر میزان شیوع بیماری ها در مناطق مختلف، احتمال خطاهای تشخیص را کاهش می دهد. رشته اپیدمیولوژی قدمت به اندازه رشته پزشکی در ایران دارد، زیرا تحلیل داد های تولد و مرگ ، جمعیت در معرض خطر ، فصول شیوع و اوج بیماری ها و بسیاری مفاهیم دیگر حوضه پزشکی همگی در حوضه اپیدمیولوژی بررسی می شوند.
در کشور ایران، اپیدمیولوژی به عنوان حرفه ای مستقل در سال 1951 میلادی شناخته شد و اولین سازمان اپیدمیولوژی مسئول بررسی و کنترل همه گیری ها در آن سال تاسیس شد. دانش اموختگان رشته اپیدمیولوژی تفکر اپیدمیولوژیک را در جامعه و میان بخش های مختلف سیستم اداره جامعه گسترش می دهند و از این رو می توان گفت متخصصان این رشته در هر بخشی که مربوط به حوضه پزشکی و سلامت باشد، جایگاه ویژه خود را دارند.
دکتری اپیدمیولوژی در ایران در وزارت بهداشت و درمان تدریس می شود . متخصصان آن بعد از فارغ التحصیلی در مراکز آموزشی و پژوهشی و بیمارستانی و بهداشتی مشغول فعالیت می شوند. در مراکزی مثل انسیتو پاستور که کل مجموعه بر بیماری های عفونی بنا نهاده شده، دکتری اپیدمیولوژی جایگاه ویژه ای دارد و از این رو محققان شاغل در آن ها برای انتشار اطلاعات و داده های بیماری های به دست آمده در جامعه در این مراکز فعالیت می کنند.
-
اهداف رشته اپیدمیولوژی
هدف از رشته اپیدمیولوژی این است که دانشجویان بعد از فارغ تحصیلی بتوانند در زمینه پژوهشی،
آموزشی و مدیریت و سلامت به شرح زیر فعالیت کنند
آموزشی
دانش آموختگان این دوره باید مبانی اپیدمیولوژی، مفاهیم اپیدمیولوژی نوین و آمار حیاتی در حد
توکسونومی های سه (تجزیه و تحلیل) آشنا شده باشد و یکی از شاخه های اپیدمیولوژی نوین و مدل های
آماری در حد کامل و متناسب با آخرین دستاوردهای علمی روز تخصص یابد.
علاوه بر آن باید مهارت های لازم برای تدریس را فرا گرفته و حداقل با 2 نرم افزار تخصصی مرتبط نیز آشنایی داشته باشد.
پژوهشی
دانش آموختگان این دوره باید بتوانند که با مشاهده دقیق نظام سلامت جامعه، مشکلات را شناسایی،
عناویین تحقیقاتی را تولید، پروژه های تحقیقاتی موثر را طراحی و هدایت نموده و بتوانند نتایج
بدست آمده را به دقت تحلیل و بر اساس مستندات بهترین راه حلها را ارایه نمایند. در این مسیر دانش
آموختگان باید بتوانند مدیریت پروژه تحقیقاتی و کار گروهی را به شکلی موثر طرح و هدایت کنند.
مدیریت سلامت
دانش آموختگان این دوره باید با مبانی مدیریت سلامت کشور در حد توکسونوم دو (درک و تفسیر) آشنا
باشند.
همچنین نقشه جغرافیایی بیماری های شایع کشور را در حد توکسونومی دو بداند و با دستورالعمل های
اصلی جاری در سیستم آشنا باشند و به صورت تخصصی و عمیق حداقل در یکی از حیطه های سلامت
جامعه و یا بیماری های شایع کشور در حد توکسونومی سه توانمند شده باشند.
-
جدول دروس امتحانی و ضرایب دروس دکتری اپیدمیولوژی
دروس امتحانی و ضرایب دروس دکتری اپیدمیولوژی به شرح زیر می باشد
| نام درس | تعداد سوالات | ضریب |
| اصول و روش های اپیدمیولوژی و اپیدمیولوژی بیماری های شایع در کشور | 80 | 5 |
| روش های آمار زیستی | 20 | 3 |
| استعداد تحصیلی | 30 | 1 |
-
جدول منابع دکتری اپیدمیولوژی
| نام درس | منابع |
| درس اصول و روش های اپیدمیولوژی و اپیدمیولوژی بیماری های شایع در کشور
|
– کتاب اپیدمیولوژی تالیف لئون گوردیس، مترجم دکتر حسین صباغیان و دکتر کوروش هلاکویی
نائینی، انتشارات گپ
– کتاب اپیدمیولوژی تالیف مازنر، مترجمان دکتر ناصری و دکتر ملک افضلی ، انتشرات مرکز نشر دانشگاهی |
| درس روش های آمار زیستی | – کتاب آماری و شاخص های بهداشتی تالیف کاظم محمد و وارتکش نهاپتیان، مترجم حسن ملک افضلی ، اتشارات سلمان
– کتاب آمار زیستی، تالیف رمضاتعلی خاوری نژاد ، انتشارات دانشگاه تربیت معلم |
| درس استعداد تحصیلی | کتاب استعداد تحصیلی هادی مسیح خواه، آرش قوی پنجه و محمد وکیلی انتشارات خانه فرهنگ |
-
رشته های مجاز برای ورود به دکتری اپیدمیولوژی
بر اساس قوانین حاکم بر آزمون های وزارت بهداشت و درمان، تنها رشته های مشخصی می توانند وارد
دکتری اپیدمیولوژی شوند. اسامی این رشته ها به شرح زیر می باشند:
دکتری عمومی پزشکی، داروسازی، دندان پزشکی، دامپزشکی، کارشناسی ارشد در یکی از رشته های
مصوب وزارت بهداشت، درمان و آموزش پزشکی، کارشناسی ارشد جمعیت شناسی، جغرافیای پزشکی، آمار ریاضی.
درآمد و بازار کار اپیدمیولوژی
کسی که دکتری اپیدمیولوژی دارد می تواند به عنوان استاد دانشگاه و یا پژوهشگر در مراکز دانشگاهی و پژوهشی مرتبط مشغول به فعالیت شود.
علاوه بر این با دکتری رشته اپیدمیولوژی می توان که در مراکز درمانی و بیمارستانی در حوضه تصمیم
گیری های بهداشتی به عنوان مشاور مشغول به فعالیت شد.
-
شرایط ادامه تحصیل رشته اپیدمیولوژی در خارج از کشور
برای ورود به مقطع کارشناسی ارشد اپیدمیولوژی و دکترای اپیدمیولوژی فرصتها و موقعیتهای بسیاری در کشورهای مختلف جهان فراهم هست که علاقمندان این رشته را به خود جذب می کند. بسیاری از این فرصتها، بورسیه های بسیار چشمگیری به دانشجویان و فارغ التحصیلان اعطا می کنند که علاوه بر تامین بیشتر هزینه ها، دانشجویان می توانند مقداری از درآمد خود را هم پس انداز نمایند. همچنین فرصتهای کاری مناسبی برای فارغ التحصیلان این رشته وجود دارد که در صورت مناسب بودن شرایط و تخصص درخواست کننده کان، این فارغ التحصیلان می توانند در این فرصتهای کاری که شامل دانشگاهها، مراکز پژوهشی، سازمانها و شرکتهای بزرگ جذب شوند.
- سخن آخر اینکه رشته اپیدمیولوژی از جمله رشته های علوم پزشکی می باشد که بسیاری از افرادی که علاقه به شناخت امراض و بیماری ها و روش های درمانی آنها دارند می توانند در این رشته مشغول به تحصیل شوند و همچنین شما باید بدانید که اگر در این رشته به خوبی مطالعات پزشکی انجام دهید، می توانید به موفقیت بسیار زیادی دست پیدا کنید و همچنین درآمد شما هم روز به روز افزایش پیدا می کند و بر همین اساس وقتی که این رشته را برای ادامه تحصیل خود انتخاب کردید باید تلاش خود را برای مطالعه و بررسی بیماری ها بیشتر و بیشتر کنید…
گردآورنده: جناب آقای حسن مسرور
سایت ویستاژن در این مطلب به معرفی رشته بیوفیزیک پرداخته است.
بیوفیزیک
رشته بیوفیزیک در اواسط قرن بیستم از سایر علوم پایه جدا شد و به عنوان یک زیرشاخه جدید مورد توجه قرار گرفت . این رشته منجر به کشف DNA، تولید واکسن ، تصویربرداری ، روش های درمانی مانند دیالیز و پرتو درمانی در طول زمان شد و امروزه جایگزین کردن سوخت زیستی از میکروارگانسیم ها به جای بنزین از آخرین تحقیقات بیوفیزیکدان ها است . رشته ی بیوفیزیک ، یک رشته ی میانی بین فیزیک و زیست است که با استفاده از قوانین ، نظریه ها و فرمول های موجود در فیزیک می توانیم به بررسی و پژوهش در موجودات زنده بپردایم . در واقع بیوفیزیک می خواهد به بررسی فرآیند های زیستی بپردازد و علت واکنش ها و جا به جایی ها را با استفاده از قوانین فیزیک حل نماید که منجر به ساخت ابزارهایی قبیل هوش مصنوعی ، تولید الکتیریسیته از یک موجود زنده ، الگو برداری از DNA برای ایجاد یک حافظه ی کامپیوتری ، ساخت زیردریایی، رادارهای صوتی، بررسی آثار امواج ماکرویو و امواج الکترومغناطیسی بی‌سیم بر مغز، … می شود. از این رو دانشجویان این رشته باید بر دروسی مانند ریاضی ، فیزیک، کامپیوتر و زیست شناسی و ابزارهای بیوانفورماتیکی تسلط لازم را داشته باشند.
رشته بیوفیزیک 6 گرایش دارد
۱– بیوفیزیک مولکولی:
بررسی ساختارهای فیزیکی، تنظیمات بیومولکول‌های سلولی و پدیده‌های مولکولی
۲- بیوفیزیک سلولی :
تمرکز بر اصول فیزیکی عملکرد سلول
۳- بیوفیزیک جمعیت‌های سلولی :
بررسی تقسیم و رشد سلولها و مطالعه سلولهای سرطانی
۴– بیوفیزیک فیزیولوژیک :
بررسی مکانیسمها و عملکردهای اندام‌های مختلف بدن مانند قلب
۵- بیوفیزیک پرتوها و گرما :
بررسی اثرات ناشی از پرتوها بر سیستمهای زنده
۶ –بیوفیزیک نظری :
مطالعه و بررسی مدلسازی سامانه‌های زیستی
دانشجویان این رشته توانایی هایی مانند تجزیه و تحلیل داده‌ها با استفاده از روشهای اندازه گیری و سنجش های کمی و ساختار ، مدلسازی رایانه ، علوم اعصاب ، مهندسی زیستی، فناوری نانو، بیومتریال ، تصویربرداری، برنامه‌های پزشکی را دارا می باشند و می توانند در مراکز تحقیقاتی مثل انستیتو پاستور ، مرکز تحقیقات پلیمر و … ، هیئت علمی دانشگاه ها ، همکاری با موسسات و دانشگاه ها در امور پژوهشی ، تحقیق بر روی اندام های بدن مانند قلب ، به عنوان مدرس مدارس و دانشگاه ها مشغول به کار شوند .
افرادی که در مقطع کارشناسی به تحصیل در رشته زیست شناسی سلولی مولکولی بپردازند می توانند در مقطع کارشناسی ارشد گرایش بیوفیزیک را انتخاب کنند همچنین این امکان وجود دارد که دانشجویان کارشناسی بیوفیزیک در مقطع کارشناسی ارشد وزارت بهداشت در رشته های رادیوبیولوژی و حفاظت پرتویی و فیزیک پزشکی ادامه تحصیل دهند . دانشجویان توجه داشته باشند که تمامی فارغ التحصیلان کارشناسی ارشد مجاز به شرکت در آزمون دکتری بیوفیزیک هستند .
دروس مقطع ارشد رشته بیوفیزیک
بیوفیزیک غشا : مطالعه ساختار و عملکرد غشاهای سلولی، از جمله کانال‌های یونی، پروتئینها
بیوفیزیک محاسباتی : استفاده از مدل سازی ریاضی برای مطالعه سیستمهای بیولوژیکی و ساختارهای بیومولکولی در سطح اتمی
مهندسی پروتئین: ایجاد و اصلاح پروتئین‌‌هابرای توسعه زیست شناسی مصنوعی ودرمان‌‌های جدید بیماری ها ساختارهای مولکولی: بررسی ساختمان مولکول‌‌های بیولوژیکی شامل پروتئینها، اسید‌‌های نوکلئیک و لیپید‌‌ها
مکانیسمها: استفاده از مکانیسم‌‌های فیزیکی برای توضیح وقایع فرآیندهای بیولوژیکی مانند انتقال انرژی در غشاها، حرکت سلولی و رفتار‌های الکتریکی سلولها
تعداد کل واحدها 30: واحد
دروس الزامی 14 : واحد
دروس انتخابی 8: واحد
پایان نامه 8: واحد
دروس تخصصی الزامی کارشناسی ارشد
| ردیف | نام درس | تعداد واحد |
| 1 | بیوشیمی فیزیک | 2 |
| 2 | بیوفیزیک پرتوی | 2 |
| 3 | بیوفیزیک غشا | 2 |
| 4 | بیوفیزیک مولکولی | 2 |
| 5 | روشهای بیوفیزیک | 2 |
| 6 | بیوفیزیک سلولی | 2 |
دروس اختیاری کارشناسی ارشد
| ردیف | نام درس | تعداد واحد |
| 1 | مدلسازی سیستم های زیستی | 2 |
| 2 | بیوانفورماتیک ساختاری | 2 |
| 3 | زیست حسگرها | 2 |
| 4 | سینتیک آنزیمی | 2 |
| 5 | بیوفیزیک و علوم دارویی | 2 |
| 6 | طراحی محاسباتی دارو | 2 |
سمینار 1 و 2: 2 واحد
دروس مقطع دکتری بیوفیزیک :
تعداد کل واحدها :36 واحد
دروس الزامی 14 : واحد
رساله : 22 واحد
دروس جبرانی دکتری بیوفیزیک
| عنوان درس | تعداد واحد |
| بیوفیزیک سلولی | 2 |
| روش های بیوفیزیک | 2 |
| بیوفیزیک غشا | 2 |
| بیوفیزیک پرتو | 2 |
| بیوفیزیک مولکولی | 2 |
| بیوشیمی فیزیک | 2 |
دروس تخصصی دکتری بیوفیزیک
| عنوان درس | تعداد واحد |
| سینتیک آنزیمی | 2 |
| زیست حسگر ها | 2 |
| بیوترمودینامیک | 2 |
| بیوالکترومغناطیس | 2 |
| بیوفیزیک کانال های یونی | 2 |
| بیوفیزیک و مهندسی بافت | 2 |
| پروتئومیکس | 2 |
| بیوفیزیک محیط زیست | 2 |
توجه داشته باشید در این بخش تنها چند درس از دروس دو جدول موجود برای انتخاب واحد های دروس تخصصی دکتری بیوفیزیک آورده شده است.
پایان نامه: 8 واحد
معرفی دروس امتحانی
بیوفیزیک : ضریب 4 ، مجموعه زیست شناسی : ضریب 3 ، سلولی و مولکولی : ضریب 3 ،
مجموعه میکروبیولوژی : ضریب 1 ، بیوشیمی : ضریب 2 ، زبان عمومی و تخصصی : ضریب 2
منابع کنکور کارشناسی ارشد بیوفیزیک
| عناوین دروس امتحانی | منابع |
| زبان عمومی و تخصصی ( انگلیسی ) | ۱- کتاب گرامر کاربردی زبان انگلیسی، شهاب اناری و همکاران، انتشارات مبتکران. 2 – کتاب ۵۰۴ واژه ضروری تافل، انتشارات جنگل. 3 – کتاب انگلیسی برای دانشجویان رشته زیست شناسی سلولی مولکولی (English for the students of cell an molecular biology)، تالیف سعید آیریان، انتشارات سمت. 4 – کتاب انگلیسی برای دانشجویان رشته زیست شناسی (English for the students of biology)، تالیف حیدر آقابابا، انتشارات سمت. |
| مجموعه زیست شناسی | 1 – بیولوژی کمپل، ترجمه آقای میرحبیبی و پویان |
| ژنتیک | 1 – مبانی ژنتیک تألیف، دکتر محمد تقی آساد 2 – مبانی و مسائل ژنتیک ویلیام استانس فیلد، مترجم رضا محمدی |
| بیوشیمی | 1 – بیوشیمی عمومی (جلد 1و 2) تألیف، دکتر پرویز شهبازی، دکتر ناصر ملک نیا 2 – مبانی بیوشیمی لنین جر، ترجمه دکتر رضا محمدی |
| سلولی و مولکولی | Molecular cell biology (Harvey Lodish) — Essential cell biology (Alberts) Molecular biology of the cell- (Alberts) ـ زیست‌شناسی سلولی و مولکولی (احمد مجد ـ محمدعلی شریعت زاده) ـ بیولوژی سلولی و بیولوژی مولکولی (غلامرضا نورزاد) ـ مبانی زیست‌شناسی سلولی و مولکولی (دورو برتیس ـ ترجمه سیدعلی حسینی تهرانی و محمود عرفانیان احمدپور) ـ مبانی زیست مولکولی و مهندسی ژنتیک (گیتی امتیازی ـ محسن کریمی) |
| میکروبیولوژی | 1 – میکروبیولوژی عمومی، دکتر فریدون ملک زاده 2 – بیوتکنولوژی میکروبی، دکتر فریدون ملک زاده 3 – میکروبیولوژی جاوتز 4 – میکروبیولوژی واکر 5 – میکروب شناسی پزشکی، دکتر پرویز ادیب فر 6 – ایمونولوژی ایوان رویت 7 – ایمونولوژی استیتنر 8 – ویروس شناسی فیلدز 9 – ویروس شناسی فنز 10 – تک یاخته شناسی، دکتر محمدی 11 – میکروبیولوژی محیطی، آب، پساب و خاک، دکتر اشرف السادات نوحی 12 – میکروبیولوژی، آقای دکتر آموزگار |
| مجموعه ویروس شناسی ، قارچ شناسی و ایمنی شناسی | 1 – ایمنی شناسی، ابوالعباس ترجمه خانم گیتی محمدی 2 – ویروس شناسی پزشکی فنر، ترجمه دکتر خزعلی 3 – میکروبیولوژی جاوتز (بخش ویروس شناسی)، دکتر خزعلی 4 – قارچ شناسی جاوتز (بخش قارچ شناسی)، دکتر خزعلی |
| بیوفیزیک | 1ـ مصطفی رضایی طاویرانی، بیژن رنجبر، علیرضا زالی، کورش سایه میری، سیدحسن مقدم نیا، مهرناز مصطفوی، سعید حسامی تکلو، سمیه مهدوی، امیر رستمی، مینو شاهانی ـ بیوفیزیک ـ انتشارات اندیشه ظهور2ـ محمدرضا حسین دخت و جمشید خان چمنی ـ مبانی بیوفیزیک ـ دانشگاه فردوسی مشهد3ـ علی اکبر موسوی موحدی، علی اکبر صبوری و جمشید خان چمنی ـ روشهای بیوشیمی و بیوفیزیک ـ انتشارات دانشگاه تهران 4ـ مصطفی رضایی طاویرانی، بیژن رنجبر ـ رضا یوسفی ـ حسین نادری منش ـ بیوفیزیک ـ انتشارات سنجش 5ـ علی اکبر صبوری، علی اکبر موسوی موحدی ـ ترمودینامیک شیمیایی ـ دانشگاه تهران 6ـ دکتر بیژن فرزامی ـ مبانی بیوشیمی فیزیک ـ انتشارات دانشگاه تربیت مدرس 7ـ دکتر محمد مسعود شوشتریان ـ بیوفیزیک ـ انتشارات دانشگاه پیام نور 8ـ ونهولد، کنسال، جانسون، کورتیس، مبانی بیوشیمی بیوفیزیک ـ ترجمه محمدرضا لایی ـ انتشارات دانشگاه مشهد |
گردآورنده: سرکار خانم آیدا مظفرزاده
سایت ویستاژن در این مقاله به توضیح سلول های بنیادی و انواع و کاربردهای آنها پرداخته است.
سلول بنیادی چیست؟
هر سلول در بدن انسان به صورت هدفمند و با برنامه فعالیت های خود را به صورت تخصصی انجام می دهد، اما گروهی از سلول ها که سلول های بنیادی نام دارند، نقش و فعالیت ویژه ای در بدن ندارند و می توانند به هر نوع سلول تخصصی که بدن به آن نیاز دارد، تبدیل شوند. در واقع سلول های بنیادی سلول های تمایز نیافته ای هستند که می توانند با توجه به نیاز بدن به سلول های تخصصی تبدیل شوند. دانشمندان و پزشکان به مطالعات سلول های بنیادی علاقه دارند زیرا با مطالعه سلول های بنیادی می توانند به چگونگی عملکرد بدن و فعالیت های صحیح و اشتباه آن پی ببرند.
بدن انسان از انواع متفاوتی از سلول ها ساخته شده است. بسیاری از سلول ها تخصصی هستند و عملکردهای ویژه ای را انجام می دهند، مانند گلبول های قرمز که اکسیژن را در جریان گردش خون به سراسر بدن منتقل کرده و دی اکسید کربن از سلو ل ها دریافت می کنند. این در حالی است که به عنوان
مثال، گلبول های قرمز قادر به تقسیم نیستند.
سلول های بنیادی همزمان با رشد ارگانیسم سلول های جدیدی را برای بدن فراهم می کنند و آن ها را
جایگزین سلول های تخصص یافته آسیب دیده یا از دست رفته می کنند. سلول های بنیادی دو ویژگی منحصر به فرد دارند که آن ها قادر می سازد تا این کار را انجام دهند:
_این سلول ها توانایی تقسیم های متوالی را برای تولید سلول های جدید دارند.
_همزمان که این سلول ها تقسیم می شوند، می توانند به انواع سلول های مختلف و تخصصی تمایز پیدا
کنند.
سلول های بنیادی بالغ
بدن هر فرد در طول زندگی خود دارای سلول های بنیادی مشخصی است. بدن می تواند از این سلول ها در هنگام نیاز استفاده کند. به این گروه از سلول ها، سلول های بافت اختصاصی یا سلول های بنیادی بالغ سوماتیک می گویند که از دوران جنینی در بدن وجود دارند.
سلول های بنیادی در انواع مختلف بافت های بدن وجود دارند. تاکنون وجود این سلول ها در بسیاری از
بافت ها بدن توسط دانشمندان مورد تایید قرار گرفته است که این بافت ها شامل موارد زیر هستند:
مغز
مغز استخوان
خون و رگ های خونی
عضلات اسکلتی
پوست
کبد
با این حال، یافتن سلول های بنیادی دشوار است. آن ها می توانند سال ها بدون تقسیم و غیراختصاصی
باقی بمانند تا زمانی که بدن آن ها را برای ترمیم یا رشد بافت جدید مورد استفاده قرار دهد. سلول های بنیادی بالغ می توانند به طور نامحدود تقسیم یا سلول های جدید از نوع خود را تولید کنند. این بدان معنی است که آن ها می توانند انواع مختلف سلول را برای یک اندام تولید کنند و یا حتی اندام اصلی را به طور کامل بازسازی کنند.
این تقسیم و بازسازی در واقع به همان صورتی بازسازی می شود که یک زخم پوستی بهبود می یابد یا یک ارگان مانند کبد می تواند بعد از آسیب خود را مورد ترمیم قرار دهد. در گذشته دانشمندان معتقد بودند سلول های بنیادی بالغ فقط می توانند براساس بافت منشا خود تمایز پیدا کنند. با این حال، برخی از شواهد نشان می دهند که آن ها می توانند برای تبدیل شدن به سلول های دیگر نیز متمایز شوند.
سلول های بنیادی جنینی
این گروه از یاخته ها از بافت همبند یا استرومائی که اندام های بدن و سایر بافت ها را احاطه کرده است، به وجود می آیند.
تاکنون دانشمندان از سلول های مزانشیمی بنیادی برای ایجاد بافت های جدید بدن مانند استخوان، غضروف و سلول های چربی استفاده کرده اند. آن ها ممکن است روزی در حل طیف گسترده ای از اختلالات و ناهنجاری های بدن مورد استفاده قرار بگیرند.
سلول های بنیادی مزانشیمی
این گروه از یاخته ها از بافت همبند یا استرومائی که اندام های بدن و سایر بافت ها را احاطه کرده است، به وجود می آیند. تاکنون دانشمندان از سلول های مزانشیمی بنیادی برای ایجاد بافت های جدید بدن مانند استخوان، غضروف و سلول های چربی استفاده کرده اند. آن ها ممکن است روزی در حل طیف گسترده ای از اختلالات و ناهنجاری های بدن مورد استفاده قرار بگیرند.
سلول پرتوان بنیادی بالغ
دانشمندان با استفاده از سلول های پوستی و سایر سلول های بافت خاص، این یاخته های پرتوان را در
آزمایشگاه ها ایجاد می کنند. این سلول ها با روشی مشابه سلول های بنیادی جنینی رفتار می کنند، بنابراین می توانند برای ایجاد طیف وسیعی از روش های درمانی مفید باشند. با این حال، برای استفاده گسترده از این نوع از سلول ها تحقیقات و بررسی های بیشتری لازم است.
کاربرد سلول های بنیادی
۱.بازسازی بافت
بازسازی بافت احتمالاً مهم ترین استفاده از سلول های بنیادی است. تا به امروز، فردی که به کلیه جدید
احتیاج دارد، مجبور است منتظر یک اهدا کننده شود و سپس تحت عمل پیوند قرار گیرد. با توجه به این که همیشه کمبود عضو برای اهدا به بیماران نیازمندان پیوند عضو وجود دارد، با برنامه ریزی سلول های بنیادی برای تمایز به روش مشخص، دانشمندان می توانند از آن ها برای رشد اندام خاص یا بافت اختصاصی استفاده کنند.
۲.درمان بیماری های قلبی عروقی
گزارش دادند که PNAS در سال 2013 ، تیمی از محققان بیمارستان عمومی ماساچوست در مجله علمی
آن ها با استفاده از سلول های بنیادی انسانی رگ های خونی را در موش های آزمایشگاهی ایجاد کرده اند.
در این آزمایش طی 2 هفته پس از کاشت سلول های بنیادی، شبکه هایی از عروق خونی تشکیل شده
بودند. کیفیت این رگ های خونی جدید کاملا مشابه رگ های خونی طبیعی مجاور آن ها بود.
۳.درمان بیماری مغز
پزشکان ممکن است روزی بتوانند از سلول ها و بافت های جایگزین برای درمان بیماری های مغزی مانند
پارکینسون و آلزایمر استفاده کنند.
به عنوان مثال در بیماری پارکینسون آسیب به سلول های مغزی منجر به حرکات کنترل نشده عضلات می شود. دانشمندان می توانند از سلول های بنیادی برای ترمیم و ساخت مجدد بافت آسیب دیده مغز استفاده کنند. این کار می تواند سلول های تخصصی مغزی که کنترل عضلات را متوقف کرده بودند به حالت اولیه خود برگردانند.
۴.درمان نقص سلولی
دانشمندان امیدوارند که یک روز بتوانند سلول های قلب سالم را در آزمایشگاه بسازند تا بتوانند به افرادی
که بیماری قلبی دارند، پیوند بزنند.
این سلول های جدید می توانند با بازگرداندن بافت سالم به قلب، آسیب های قلبی را ترمیم کنند.
۵.درمان بیماری های خونی
در حال حاضر، پزشکان به صورت یک درمان روتین از سلول های بنیادی خون ساز بالغ برای درمان بیماری های خونی مانند سرطان خون، کم خونی داسی شکل و سایر نقص های ایمنی استفاده می کنند.
سلول های بنیادی خون ساز در خون و مغز استخوان وجود دارند و می توانند انواع سلول های خون از جمله گلبول های قرمز خون که انتقال اکسیژن در بدن را بر عهده دارند و گلبول های سفید خون که در کنار سیستم ایمنی با پاتوژن ها و عوامل بیگانه مبارزه می کنند را تولید کنند.
دانشمندان می توانند با دیدن مراحلِ مختلف تبدیل سلول های بنیادی به بافت ها برای فهمیدن مکانیسم های بدن برای ساخت آنها به طریقی کنترل شده و منظم از سلول های بنیادی استفاده کنند. دانشمندان امیدارند با انجام تحقیقات بیشتر علاوه بر ساخت داروهای شخصی که فقط مختص بدن شما هستند؛ بتوانند عملکردهای بدن شما را هم در هنگام سلامت و هم موقع بیماری بهتر بفهمند.
گردآورنده : جناب آقای حسن مسرور
سایت ویستاژن به معرفی انواع مقاله و ویژگی های هر کدام از آن ها پرداخته است. با ما همراه باشید.
انواع مقاله و ویژگی های آن
مقاله ها معیاری هستند برای سنجش میزان فعالیت علمی دانشمندان و پژوهشگران و دانشگاه ها در یک کشور. مقاله مانند سندی بر درستی یک تحقیق یا پژوهش است. یافته های علمی پژوهشگران از طریق مقالاتشان در زمانی کوتاه در اختیار دیگران قرار می گیرد . دانشگاه های زیادی هستند که در پذیرش دانشجویان در مقطع دکترا اهمیت زیادی در این موضوع قائل هستند و شخصی که دارای مقالات معتبر و متعدد می باشد شانس بیشتری در پذیرش این دانشگاه ها دارد .
حال می بایست به این سوال پاسخ دهیم که مقاله چیست و په ویژگی هایی دارد ؟
معنی لغوی مقاله می تواند نقل قول از یک مبحث در یک کتاب باشد . در واقع مقاله شیوه ای از نوشتار است که در دانشگاه ها و پژوهش سرا ها رواج دارد .
مقالات گوناگونی و گستردگی زیادی دارند اما می توان آن ها را به سه دسته ی اصلی تقسیم کرد.
- اولین دسته را به مقالات اجتماعی اختصاص می دهیم . در این دسته بیشتر به مسائل اجتماعی اعم از هنجار ها ، ارزش ها
، مشکلات یک جامعه و …. پرداخته می شود.
- دومین دسته را به مقالات تحقیقی اختصاص می دهیم که بر گرفته از تحقیقت و پژوهشاتی است که اخیرا به اتمام رسیده است .
- سومین دسته را به مقالات پژوهشی اختصاص می دهیم که در این گروه بعد از تحقیقات انجام شده به کمک روش های علمی و آزمایشات گوناگون به بررسی تحقیق پرداخته می شود در پایان نتایج بدست آمده مورد تحلیل و بررسی قرار می گیرد . این دسته از مقالات خود می تواند بر اساس محتوایش به چندین دسته مختلف تقسیم شود . که در ادامه به بررسی هر یک می پردازیم .
- اولین دسته را قبلا توضیح داده ایم و همان مقاله تحقیقی است که بر اساس تحقیقی است که اخیرا انجام شده است .
- دومین دسته مقالات مروری هستند . در این دسته از مقالات تحقیق یا پژوهش جدیدی انجام نشده است و در واقع مقالات مروری مقالاتی هستند که معمولا تمام موارد و نکات در مورد یک موضوع خاص گرد آوری شده و یک جا جمع می شود و ممکن است به یک تحلیل و بررسی کلی در رابطه با این موضوع خاص بینجامد. (برای نوشتن مقاله می توانیم از مقالات مروری در رابطه با موضوع مورد نظرمان استفاده کنیم چرا که همه ی موارد و نکات و مطالب مورد نظر ما در این مقالات هستند . )
- سومین دسته مقالات گرد آوری هستند . این دسته نیز مانند مقالات مروری به بررسی موضوعی جدید نمی پردازد و در واقع سعی بر این دارد تا تمام دیدگاه های ثبت شده در رابطه با موضوعی خاص را گرد وآری و در یک جا جمع کند. تفاوت این گروه با مقالات مروری در این است که بر خلاف مقالات مروری تمامی نوشته های گذشته را تحلیل و بررسی نمی کند .
- چهارمین دسته مقالات تحلیلی هستند .( به مقالات نظری نیز مشهورند . ) در این گروه نویسنده یا محقق با بررسی نظریات قبلی در رابطه با موضوع مورد نظرش ، آن ها را ادامه داده یا مورد شک قرار می دهد و نظریه خود را در این رابطه بیان می کند .
حال ببینیم که یک مقاله پژوهشی خوب باید چه ساختاری داشته باشد …
ساختار کلی یک مقاله پژوهشی می تواند به صورت زیر باشد
- در ابتدا باید عنوان مقاله را بنویسیم . که می بایست با مباحث مطرح شده در مقاله در ارتباط باشد . خوب است که در انتخاب و نوشتن عنوان دقت شود چرا که اولین بخشی از مقاله ی ماست که نمایان می شود . شیوایی ، رسایی و واضح بودن از ویژگی های یک عنوان خوب است.
- نوشتن نام نویسنده یا نویسندگان مقاله به همراه ادرس الکترونیکی هر یک از آن ها امری لازم است .
- در این قسمت خلاصه و چکیده ای از مباحث مطرح شده در مقاله اعم از آزمایشات و روش هایشان نکات کلیدی و مهم و … قرار می گیرد و به بخش چکیده معروف است .
- لغات و واژه های کلیدی بخش دیگری از مقاله است که در این قسمت حدود 7 واژه پر تکرار و مهم در مقاله ذکر می شود .
- حال نوبت به نوشتن مقدمه است . در مقدمه به توضیح مسائل و مباحث به صورت اجمالی پرداخته می شود. همچنین لازم است دلایل و اهمیت پژوهش انجام شده بیان شود . به طوری که مطالعه کنندگان با خواندن مقدمه کاملا آن را درک کنند .
- در قسمت بعدی روش های مورد استفاده در آزمایشات ، نمونه گیری ها و … را توضیح می دهیم .
- در اینجا با کمک نمودار ها و جداول به توضیح نتایج و یافته های تحقیقاتمان می پردازیم .
- بعد از مرحله ی ثبت نتایج ، حال نوبت بحث و صحبت راجع به یافته هایمان است . آیا این نتایجی که بدست آورده ایم با یافته های گذشته هم خوانی دارد ؟ ایا آنها را نقض می کند ؟ در پایان نیز خوب است که پیشنهاداتی برای پژوهش های آتی ارائه دهیم .
- در اخر می بایست منابع مورد استفاده خود اعم از مقالات و کتاب های مختلف را ذکر کنیم . رفرنس دهی و ارجاع مطالب خود مبحثی جداست که در این مقال نمی گنجد و می توانید به صورت جدا این بخش را مطالعه کنید .
در بخش پایانی این مطلب می خواهیم به بررسی اجمالی مقالات ISI بپردازیم :
همانطور که پیش تر گفته شد مقاله ها معیاری هستند برای سنجش میزان فعالیت علمی دانشمندان و پژوهشگران و دانشگاه ها در یک کشور و اعتبار مقاله نیز همچون یک کمیت فیزیکی دارای واحد های برای اندازی گیری است.
ISI یکی از این میزان های ارزیابی اعتبار یک مقاله در سطح جهانی است .
ISI مخفف شده کلمه ی (Institute for Scientific Information) به معنی موسسه ی اطلاعات علمی است که توسط یوجین گار فیلد در سال 1960 پایه گذاری شد. ISI به صورت ویژه و اختصاصی بر روی اعتبار سنجی مجلات و مقالات علمی کار می کند . این موسسه هر ساله به بررسی مجلات علمی انگلیسی زبان پرداخته و با توجه به معیار هایی که دارد ، تعدادی از آن ها را که مورد تایید است به اصطلاح نمایه می کند . ممکن است یک مجله یک سال مورد تایید و سال دیگر مورد تایید نباشد . این مجلات بر اساس شاخصی به نام ضریب تاثیر گذاری (impact factor ) رتبه بندی می شوند که معیار خوبی برای اعتبار سنجی یک مجله است .
حال سوال پیش می اید که ضریب تاثیر گذاری چیست و چگونه محاسبه می شود ؟
در پاسخ به این سوال باید گفت که ضریب تاثیر گذاری (impact factor ) همه ساله توسط موسسه اطلاعات علمی (ISI ) و بر اساس ارجاعات علمی به یک مجله محسبه می شود. نحوه ی محاسبه آن هم به این صورت است که تعداد کل ارجاعات به آن مجله در طول یک دوره زمانی مشخص (معمولا 3 سال ) تقسیم بر تعداد کل مقالات آن مجله در آن دوره زمانی . به طور مثال اگر 50 بار در طول 3 سال به مقالات یک مجله ارجاع شود و در این مدت 100 عدد مقاله در این مجله به چاپ رسیده باشد ضریب تاثیر گذاری این مجله 0.5 خواهد بود .
هرچه ضریب تاثیر گذاری یک مجله بیشتر باشد نشان دهنده اعتبار بیشتر آن مجله است .
حال ببینیم چگونه می توان فهمید که یک مجله ISI هست یا خیر !
برای این کار از موتور جستجوی گوگل و به کمک یک روش خاص استفاده می کنیم به این صورت که نام ژورنال مورد نظر را داخل یک کاما قرار داده سپس در مقابل آن عبارت site:thamsonreuters.com نوشته و سرچ می کنیم .
در کشور ما معمولا تنها به مقالاتی بها داده می شود که در مجلات معتبر علمی نمایه شده توسط ISI به چاپ رسیده باشند . چاپ مقاله در این مجموعه نه تنها به خود تحقیق بلکه به نویسنده و کشور آن نیز اعتبار می بخشد .
گردآورنده : جناب آقای صادق صادقی
سایت ویستاژن در این مقاله به توضیخ انواع روش استریلیزاسیون پردا خته است.در صورت داشتن سوال؛آن را با کارشناسان ما در میان بگذارید.
استریل کرن
سترون سازی یا استریل کرن (به انگلیسی sterilization) به روشی گفته می شود که برای از بین بردن و نابودی همه ی ارگانیسم ها مانند: اسپورها و عوامل انتقال دهنده آنها که شامل: باکتری،هاگ باکتری، قارچ و ویروس ها از سطح اجسام، از روش های فیزیکی و شیمیایی استفاده می کنند. به معنای واقعی می توان گفت؛ منظور از استریلیزاسیون جلوگیری کردن از انتقال عفونت می باشد و از بین بردن کامل باکتری یا قارچ و…. و یا دیگر میکروارگانسیم های بیماری زا و غیربیماری زا. یا به زبان ساده تر یعنی از بین بردن میکروب ها.
فرآیند و روش استریل کردن بستگی به جنس تجهیزات دارد
- روشهای گرمایی خشک(فوور)
- گرمایی مرطوب(اتوکلاو)
- رادیواکتیو(پرتو گاما)
- فیلتراسیون
باید بعد از هر استریل کردن مطمئن شد که همه ارگانیسم ها در این فرآیند از بین رفتند که می توان از روش های شیمیایی و یا بیولوژیک و پایش یا فیزیکی (دستگاه ارزیابی می شود) استفاده نمود.
برای نمونه می توان گفت دقت و بررسی از سالم عقربه های درجه حرارت، فشار یا زمان. در بحث پایش شیمیایی از نشانگرهایی مثل نوار یا برچسب یا موارد دیگر استفاده می کنند که توانایی تغییر رنگ داشته باشند.
برای مثال نوارهایی موجود است جهت بررسی فعالیت صحیح اتیلن ، که در صورت سلامت فعالیت دستگاه برچسب یا نوار از رنگ قهوه ایی به سبز تغییر رنگ پیدا می کند.
برای پایش بیولوژیک ، اسپورهای باسیلوس سوبتیلیس و باسیلوس‌استئاروترموفیلوس مورد استفاده قرار می گیرد که نشانگرهای این بحث به صورت های مختلفی هستند، که عبارتنداز: ویال، آمپول کوچک،این نشانگرها در داخل محفظه اتوکلاو و داخل سینی قرا دارند و باید فعالیت دستگاه را بصورت هفتگی یا ماهانه بررسی کرد. برای استفاده از مواد شیمیایی می توان با اضافه کردن غلظت و یا افزایش دادن مدت زمان به منظور استریل سازی استفاده کرد.
در دهه های اخیر برای استریل کردن یا استریلیزاسیون از پرتوها، گازهای شیمیایی، دما، مواد و ترکیبات ضدعفونی کننده و داروهای میکروب کش و صافی های ویژه مورد استفاده قرار می گیرد.
در وهله اول به عنوان ساده ترین و موثرین روش سترون کردن می توان شعله را نام برد که دقت عمل این روش می تواند زیاد باشد و علاوه براین سریع ترین روش برای سترون کردن وسایل و ابزار آزمایشگاهی است، و باید توجه داشت وسایلی که به این روش استریل می شوند، باید نسبت به شعله مقاوم باشند و بعد از سرد شدن استفاده شوند.
روش های مختلف استریل کردن
۱.گرمای خشک
در این روش دو عامل دما و زمان زیاد دخالت دارند و این روش با دستگاهی به نام آون صورت می پذیرد که دمای درونی آن تا۲۰۰ درجه می تواند افزایش بیابد.
۲.گرمای مرطوب
این روش تحت فشار استریل کردن در دستگاهی به نام اتوکلاو انجام می پذیرد که سبب می شود مواد پروتئینی زودتر و بهتر منجمد شوند. و در نتیجه کارآیی آن در از بین بردن سلول های میکروبی بیشتر از گرمای خشک باشد.
۳.پرتودهی
سترون کردن به صورت پرتودهی به ۳بحث تقسیم میشود
- پرتوهای یوننده مانند اشعه گاما
- اشعه فرابنفش
- اشعه ایکس
در این بین اشعه فرابنفش کاربرد وسیعی دارد ولی چون از آب، مایعات و یا پلاستیک شفاف و شیشع عبور نمی کند، به همین دلیل برای استریل کردن سطح های عریان استفاده می شود.
پرتوهای یوننزه مانند پرتو گاما برای استریل کردن مواد غذایی، فرآورده های پزشکی و سایر مواد متراکم کاربرد دارد که می توان مثال زد: کاربرد پرتو گاما در استریل کردن خاک مورد استفاده قرار می گیرد.
۴- استفاده از صافی
روش دیگر درمورد استریل کردن که مورد استفاده قرار می گیرد صافی است که نسبت به دما، پرتو یا گازهای شیمیایی حساس می باشد.
گردآورنده : سرکار خانم پریناز زارع
ویستاژن vistsgene vistagene استریلیزاسیون
سایت ویستاژن به توضیح روش استخراج DNA از باکتری و پروتکل آن پرداخته است.
به طور کلی باکتری ها به دو دسته گرم مثبت و گرم منفی تقسیم می شوند. این تقسیم بندی به دلیل تفاوت در ساختار دیواره سلولی و نوع رنگ پذیری آنها صورت گرفته است. باکتری های گرم مثبت دارای لایه ضخیمی از پپتید و گلیکان در دیواره سلولی خود هستند ولی باکتری های گرم منفی لایه نازکی از پپتید و گلیکان در دیواره سلولی خود دارند لذا مقاومت کمتری نسبت به گرم مثبت ها دارند.
بررسی ژنتیکی باکتری ها نشان داده آنها هاپلوید بوده و تنها یک نسخه DNA حلقوی دارند.
اصول استخراج DNA در تمام سویه ها یکسان است که شامل تخریب غشا، رسوب مرحله ای ناخالصی ها و نهایتا استخراج DNA خالص است.
دو روش برای استخراج DNA وجود دارد
- روش فیزیکی: شامل استفاده از حرارت،انجماد، فشار اسمزی و …..
- روش شیمیایی: شامل استفاده از آنزیم ها، دترجنت ها و بافرهای خاص می باشد.
- در استخراج DNA از باکتری ها باید از روشی استفاده کنیم که کمترین آسیب به DNA که فاقد غشا هسته است وارد شود.
روش فیزیکی:
مزیت این روش ارزان تر بودن آن است و همچنین ریسک آسیب به DNA را نسبت به روش شیمیایی با استفاده از آنزیم ها کمتر می کند.
مواد و لوازم مورد نیاز
سوسپانسیون باکتریایی
بافرTBE
بافر TE
آّب
سانتریفیوژ
بن ماری
سمپلر
ویال
کاغذ صافی
روش انجام آزمایش
ابتدا به وسیله سمپلر 500 میکرولیتر از سوسپانسیون باکتری را در ویال ریخته و به مدت 5 دقیقه با دور rpm10000 سانتریفیوژ می کنیم. رسوب بدست آمده حاوی باکتری های زنده است و فاز مایع رویی حاوی باکتری های مرده که دور ریخته می شود.
در مرحله بعد 300 میکرولیتر بافر TBE به رسوب موجود در ویال افزوده و به مدت 5 دقیقه با دور rpm 10000 سانتریفیوژ می شود. بافر TBE باعث تغییر PH در اطراف محیط DNA می شود و همین تغییر PH باعث فشرده تر شدن DNA می شود. این فشردگی DNA باعث می شود تا در اثر سانتریفیوژ آسیب نبیند. رسوب حاصل که بر اثر دریافت بافر سنگین و ته نشین شده را نگه می داریم و فاز مایع که حاوی باکتری های زنده فاقد بافر است را دور می ریزیم.
میزان 400 میکرولیر آب را در ویال ریخته و به مدت 20 دقیقه در بن ماری 80 درجه قرار می دهیم. استفاده از آب سبب پخش گرما به طور یکنواخت به تمام قسمت های ویال می شود.
سپس ویال را به مدت 3 دقیقه با دور rpm 10000 سانتریفیوژ میکنیم. رسوب حاویDNA و RNA و پروتیین ها را نگه داشته و فاز مایع رویی حاوی غشا خارجی سیتوپلاسم و اندامک ها را دور می ریزیم.
تا اینجا به دلیل استفاده زیاد از سانتریفیوژ و بن ماری غشا خارجی باکتری ها شکنده و ضعیف شده است و از طرفی برخورد باکتری ها به یکدیگر و فشار محتویات سیتوپلاسم به دیواره در طی سانتریفیوژ منجر به لیز دیواره و آزاد شدن DNA در محیط می شود. یعنی عملا از هیچگونه آنزیمی برای لیز دیواره استفاده نکردیم.
در مرحله آخر جهت تخلیص DNA و RNA و پروتیین ها، رسوب را به ویال فیلتردار منتقل می کنیم. ویال فیلتر دار دارای بار مثبت است و DNA چون بار منفی دارد، به ویال می چسبد و اتصالی قوی با آن پیدا میکند. برای لیز RNA و پروتیین های موجود در ویال فیلتر دار، می توان از آنزیم RNAase و پروتیاز استفاده کنیم. سپس با استفاده از بافر TE،می توان DNA تخلیص شده را به صورت سوسپانسیون درآورد و برای عمل PCR و کارهای تحقیقاتی بعدی خفظ کرد.
سایت ویستاژن در این مقاله به توضیح نحوه پدیداری دورگه های انسان و میمون پرداخته است.
خلق دورگه انسان و میمون !
دانشمندان در حال ساخت دورگه های انسان و میمون در چین هستند. ممکن است آنها با اختلاط سلول انسانی جهش بزرگ و جنجالی برداشته باشند. به گفته روزنامه اسپانیایی EL Pa تیمی از محققان در حال ایجاد جنین هایی هستند که جزئی انسانی و جزئی ژنوم میمون را دارند. در مصاحبه ی یک زیست شناس اسپانیایی که در آزمایشگاه کالیفرنیا کار می کند و با تحقیقات میمون در چین همکاری کرده است گفته شده هدف این آزمایش خلق یک موجود انسان-حیوان فرضی است. در این آزمایشات جنین میمون تشکیل می شود که سلول های انسان به آن اضافه شده است . در واقع ایده اصلی استفاده از حیواناتی است که اندام هایی مانند کلیه و کبد را دارا می باشند تا به عنوان منبع اندام برای پیوند استفاده شوند. در سال 2005 در ژاپن تحقیقاتی انجام دادند که در آن سلول بنیادی مغز استخوان را در جنین موش وارد کردند برای یک فرد خاص چنین سلول هایی با فرد سازگار خواهد بود بنابراین در صورت استفاده برای معالجه از عدم پذیرش بافت جلوگیری می شود و حیوان وسیله ای برای رشد اندام سلول ها ی بنیادی انسان خواهد بود این حیوان به عنوان یک میزبان و واسطه برای انسان است.
تفاوت کیمرا و دورگه ها
هیبرید ها و کیمرا از نظر بیولوژیکی با یکدیگر تفاوت دارند. سلولی ازیک کیمرا ماده ژنتیکی یکی از دو والد خود را دارد در حالی که در دو رگه ای مثل قاطر ماده ژنتیکی از هر دو والد گونه دریافت می شود.
دانشمندان علاقه مند به ایجاد نوع دیگری از هیبرید به نام جنین ترکیبی سیتوپلاسمی با هدف تولید سلول های بنیادی هستند برخی از دانشمندان با استفاده از فناوری برای غلبه بر کمبود تخمک های انسانی ، تخمک های حیوانی با هسته سلول های سوماتیک انسان ترکیب کرده اند تا جنین هایی به نام جنین هیبریدی سیتوپلاسمی ایجاد کنند که از آنها می توان سلول های بنیادی را مشتق کرد . جنین ترکیبی سیتوپلاسمی یک دورگه محسوب می شود زیرا ماده ژنتیکی آن اگرچه بیش از 99%انسانی است از دو گونه انسان و حیوان سرچشمه می گیرد که جزء انسانی از هسته سلول سوماتیک و جزء حیوانی از میتوکندری موجود در سیتوپلاسم آن ناشی می شود .
:Animal-chimera
محققان با تزریق سلول های بنیادی انسانی ، از جمله سلول های بنیادی در مراحل مختلف رشد با هدف:
- مطالعه ادغام سلول های بنیادی و متمایز
- برای آزمایش پتانسیل رشد سلول های بنیادی انسانی یا مشتقات آنها
- برای ارزیابی سودمندی و ایمنی بالقوه در پیوند سلول های بنیادی انسان برای معالجه بالینی یا امکان رشد بافت ها و اندام های انسانی در حیوانات را برای پیوند به انسان مطالعه می کند .
یک تیم تحقیقاتی از CRISPR بر روی پیش ساز های جنین موش استفاده کردند تا ژن هایی را که سلول ها را به پانکراس، قلب یا چشم تبدیل شود وهدایت می کنند ،دور کنند سپس آنها این سلول های بنیادی را با سلول های بنیادی موش مجددا نوسازی کردند . که تحت هدایت ژن های خودشان به اندام های مربوطه تبدیل شود که حیوانات ترکیبی را توانستند در بزرگسالی زنده نگه دارند.
برای اولین بار بلمونته در سال 2017 موفق به عملی کردن ساخت کیمرا شد تمرکز اولیه او ایجاد یک هیبرید انسانی با خوک ها بود که دارای اندام هایی با اندازه ما هستند ازآن جا که خوک ها خیلی سریع پرورش می یابند و کم تر رادیکال است هرچند که ایده برداشت اعضای بدن انسان از این جانشین های انسان-خوک هنوز هم ناراحت کننده است . سپس تیم سلول های بنیادی انسان را وارد جنین خوک می کند که در خوک های مادرجانشین منتقل می شود تا حداکثر یک ماه رشد کنند اگرچه خوک-انسان جنین زنده مانده است میزان پیوند بسیار کم است ، از هر 10000 سلول حدود یکی از آنها انسانی بود شکاف تکاملی بین خوک ها و انسان بسیار بیش از این بود که کارآمد باشد.
حال می توانیم دلیل پیش رفتن به سمت کیمرای میمون را در ک کنیم . میمون هااز نظر ژنتیکی بسیار به ما نزدیک هستند و از نظر تئوری می توانند بهتر عمل کنند . گفته ها حاکی از این است که چنین آزمایشاتی در جهت تولید جنین میمون به وسیله سلول بنیادی انسانی صورت گرفته است .برخی دانشمندان معتقدند که حتی اگر این آزمایشات انجام شده باشد رشد اعضای بدن میمون معنی ندارد زیرا رشد میمون زمان بر است و همچنین میمون ها اندام های بسیار کوچک تری دارند که با انسان های بزرگسال ناسازگار است.در حالی که دیگر دانشمندان عقیده دارند حتی بدون رشد کامل این آزمایش بسیار باارزش است و می تواند به ما بیاموزد که چند نوع سلول بنیادی یا روش هایی برای ایجاد یک کیمرا باید استفاده کنیم. تکنیک استفاده از کیمرا شامل تزریق سلول های بنیادی انسان به همراه جنین کیمرا است چون کمیرا انسان-خوک نتوانست ژنوم انسان را نگه دارد احتمال اینکه میمون در این آزمایش موفق شود زیاد است. محققان سوالات اساسی علمی بیشتری در ذهن دارند ورود سلول های انسانی به جنین میمون می تواند مورد توجه قرار گیرد. دانشمندان همچنین از تکنولوژی ویرایش ژن برای غیرفعال کردن اطلاعات نوع خاصی از سلول های جنین حیوان استفاده می کنند .
مغزهای هیبریدی
تصور کنید مغز حیواناتی که با فعایت های زیستی انسانی کار می کنند چقدر می تواند ترسناک باشد؟
در سال 2014 دانشمندان موش هایی با سلول های غیرعصبی مغز انسان هیبریدی ایجاد کردند که بیش از نیمی از مغز را تقویت می کند در مقایسه ی آستروسیت موش ها با انسان، انسان ها 20 برابر بزرگ ترند و 100 برابر بیشتر اتصالات عصبی را به همراه دارند بدین معنی که آنها می توانند مغز را بهتر هماهنگ کنند .
هیبرید ها باهوش تر بودند؛ وقتی یک تست حافظه از موش ها صور تگرفت آنها نسبت به حالت نرمال خود 4 برابر بهتر عمل کردند .
در آزمایشی دیگر چین تلاش می کند ژن های انسانی را در میمون ها درج کند هدف این بود که ریشه های تکاملی هوش را کشف کنند و تیم می خواست ببیند که آیا می تواند مغز میمون را به طور مصنوعی به مغز انسان تبدیل کند یا چیزی شبیه به مغز انسان بوجود بیاورد؟ مدت بیشتری طول می کشید تا مغز هیبرید ها رشد کند اما اندازه هایی تقریبا مشخص و هم اندازه میمون عادی داشتند. هیبرید ها در تست حافظه کوتاه مدت عملکرد بهتری داشتند اما نتیجه گیری بسیار دور از نتیجه ی ایده آل بود .
میمون ها در نردبان تکاملی از موش ها بسیار به انسان نزدیک ترند و بسیاری از این امر می ترسند . ترکیب آنها با ژن های انسانی به عملکرد مغز می تواند به طور ناخواسته به آنها احساس قدرت خودآگاهی بیشتری بدهد و این سوال ایجاد می شود که آیا این میمون ها ر حقیقت زندانیانی هستند که تحت اسارت قرار دارند و عواقب انسانی شدن آنها چیست؟ و این دلیلی است که باعث خودداری از پرورش چنین هیبریدی می شود .
درمان بیماری
در بنیاد زیست پزشکی در کارائیب دانشمندان درحال پیوند نابالغ هستند. سلول های مغزی انسان در اعماق مغز میمون ها گره خورده است. هدف آنها تنها یک چیز است : درمان بیماری پارکینگسون. آن ها سلول های مغزی نابالغ انسان را به داخل بدن میمون تزریق می کنند. سپس به بررسی ناحیه تولید دوپامین از مغز میمون ها می پردازند که آیا سلول ها می توانند رشد کنند وچگونه تولید دوپامین را افزایش دهند . ( میمون ها از خوی وحشی خود گرفته شده اند ).
De Los Angeles در یک مقاله علمی معتقد است مغزهای ترکیبی میمون انسانی به طور بالقوه بسیار موثر است . بیماری آلزایمر؛ علی رقم بهترین تلاش ها ما هنوز یک مدل حیوانی نداریم که بتواند نمونه های لین اختلال را مجددا تکرار کند و این یک تجمع گسترده از میلیون ها انسانی است که از این بیماری رنج می برند .از نظر تئوری برای بیماری هایی که مدل ابتدایی آنها به اندازه کافی خوب نیستند ساختن کیمرا انسان و میمون می تواند الگوی مناسبی برای بیماری های مغزی باشد.
در ایالات متحده آمریکا موسسات ملی سلامت می گویند منابع مالی فدرال هرگز نمی تواند برای خلق جنینی که ترکیبی از میمون و انسان است مورد استفاده قرارگیرد با این حال این قانون در چین وجود ندارد که احتمالا به این دلیل انجام این تحقیقات در آنجا می باشد . تا به حال هیچ موجودی که بخشی انسان و بخشی میمون باشد بوجود نیامده است . بجای آن تنها به ترکیب جنین اجازه داده می شود برای چند هفته در آزمایشگاه رشد کنند ودر این زمان آنها می توانند بر روی کیمرا مطالعه داشته باشند.
در آمریکا در سال 2005 آکادمی های ملی دستورالعملی را در مورد کیمرا منتشر کرد هرچند که اجرای این قوانین الزامی ندارد ولی به احتمال زیاد آنها می تواند تاثیری جدی بر تحقیقات داشته باشد .مقررات مربوط به تحقیقات کیمرا عموما از پروژه های در حال اجرا عقب مانده است و در مرزها ی بین الملی قوانین متفاوتی دارد مثلا در عین حال که در ایالات متحده آمریکا و کانادا ممنوع است درچین تحقیقات ادامه دارد. به دلیل اینکه کیمرا انسان و حیوان شامل سلول های انسانی حتی بافت ها یا اندام آن است از نظر اخلاق انسانی نگران کننده است. دغدغه های اخلاقی بحث برانگیز است و ما را دچار چالش می کند. از آنجا که کیمرا در شرایط آزمایشگاهی برای تحقیقات ایجاد شده اند این سوال پیش می آید که اساسا کیمرا چه چیزی یا چه کسی است؟زیرا آنها در آزمایشگاه و به هدف تحقیق خلق شده اند. آیا آنها حیوان آزمایشگاهی هستند یا کیمرایی هستند که در نهایت مانند انسان پرورش پیدا می کنند. مباحث اخلاقی نگرانی به کیمرا به دو گروه تقسیم می شوند:
- مخالف کامل با این نوع تحقیقات
- کسانی که نگرانی در مورد روش های خاص و نتیجه هایی که ممکن است در پی داشته باشد،دارند .
در مورد اول آنها کسانی هستند که اعتقاد دارند تحقیق کیمرا انسان-حیوان بهتر است هرگز اجرا نشود .
دلایل مخالفت:این تحقیقات در مورد جنین انسان است حتی اگر این جنین ها از بین نروند مواد ژنتیکی انسان و حیوان را با نتیجه ناشناخته وشاید ناآگاهانه ترکیب می کند .
معاون دبیرخانه فعالیت های حرفه ای زندگی:من فکر می کنم اساسا غیر اخلاقی است که موجودی را خلق کنیم که نمی توانیم برای آن وضعیتی را مشخص کنیم و ما یک معضل غیرقابل حل در مورد نحوه درمان این حیوان خواهیم داشت.
استادیار کلینیک مایو:پروژه های تحقیقاتی که کیمرا انسان و حیوان خلق می کند خطر اکوسیستم های مزاحم را ایجاد می کند و سلامتی را به خطر می اندازد و یکپارچگی گونه ها را بهم می ریزد ما باید محتاط باشیم تا به زنگی حیوانات تجاوز نکنیم .
دلیل دیگر نادیده گرفتن رفاه حیوانات مهاجم و گونه های حیوانات است.HSUS از درد و پریشانی که حیوانات ممکن است تحت آزمایش قرار گیرند نگران است.جامعه مسئول بهزیستی که نتیجه این نوع آزمایشات است قرار می گیرد .
عده ای عقیده دارند این تحقیقات مرزهای گونه را رد می کند و حیوانات حق دارند بدون اینکه دستکاری شوند زندگی کنند و همچنین چون روش های مشابهی که به پیشرفت پزشکی کمک کرده است ایجاد شده با انجام این آزمایشات مخالف اند.
تولید کیمرا بدون ثبت اختراع هنوز قانونی است اما ممکن است از نظر مالی امکان پذیر نباشد تا یک شرکت زیست فناوری برای تولید محصولات آن را توسعه دهد.
شامپانزه ها 98% از ژنوم انسان را به خود اختصاص داده اند و یک شامپانزه کاملا بالغ از توانایی های ذهنی و هوشی معادل یک انسان 4 ساله برخوردار است .ادغام جنین انسانی و شامپانزه که محققان می گویند عملی است می تواند موجودی را چنان انسانی تولید کند که در مورد نحوه زندگی او سوال می شود آیا باید برای آزادی خود نوعی آزمون انسانیت را پشت سر بگذارد ؟ آیا مجبور به انجام کار های زایمان می شود یا برای انجام عمل جراحی خطرناک مورد استفاده قرار می گیرد؟
در گروه دوم با وجود این مسائل برخی متعقدند اگر مغز یک کیمرا از نورون های انسانی با ساختار مناسب تشکیل شده باشد باید بررسی نمود آیا مغز و ذهن انسان می تواند در بدن حیوان دیگری توسعه یابد؟
محققان در آزماشی سلول بنیادی عصبی انسان به جنین ها ی موش های برای مطالعه بیماری عصبی بودند نتایج اولیه موش هایی با مغز 1%انسانی بودند اما محققان می توانند این درصد را به 100% درآزمایشگاه افزایش دهند. آنها پیش بینی می کنند که ساختار های مغز مطمئنا هم اندازه با موش های عادی است .اگر در موش ها این تغییرات بوجود بیاید قطعا تحقیقات متوقف خواهد شد.
گردآورنده : سرکار خانم آیدا مظفرزاده