نوشته‌ها

سایت ویستاژن در این مقاله به توضیح بیوسنسورهای زیستی یا حسگرهای زیستی پرداخته است.

  بیوسنسور چیست؟

حسگر زیستی یا بیوسنسور ها Biosensor به گروهی از حسگرها اطلاق می شود که به صورتی طراحی شده اند،‌ که توان واکنش با یک ماده خاص را دارند و در نهایت پیام هایی را ایجاد می کنند که ریزپردازنده ها توان تجزیه و تحلیل آن ها را دارند. این حسگرها تنوع زیادی دارند ولی همه ی آن ها ساز و کاری یکسان دارند.

در بدن انسان حسگرهای زیستی متنوعی بصورت طبیعی وجود دارد، مثل حواس بویایی و چشایی و سیستم ایمنی انسان که به ترتیب به شناسایی بو، طعم و مولکول های متنوع مشغول هستند.

بیوسنسورهای زیستی

زیست حسگرها در اتحادیه بین‌المللی شیمی کاربردی و اتحادیه بین‌المللی شیمی محض (IUPAC)، به مجموعه ابزارهایی گفته می شود که با استفاده از واکنش‌های بیوشیمیایی خاص به آشکار سازی بافت‌ها، سلول‌ها یا هر عنصر شیمیایی ماده مورد نظر معمولاً به صورت الکتریکی، اُپتیکی، یا گرمایی می پردازد و تمام این کار ها با کمک آنزیم های ایزوله اتفاق می افتد.

بیوسنسورها و کاربردهای آن در پزشکی

کاربرد حسگرهای زیستی معمولاً برای آگاهی از غلظت محلولی مثلا گلوکز خون و بررسی دی‌ان‌ای ( DNA) است. با آگاهی از DNA  می توانیم نقص های ژنتیکی یا ابتلاء به سرطان ها را در بدو تولد تشخیص دهیم.

نحوه عمل در این روش به این صورت است که طیف DNA با طیف DNA دارای نقص در ترتیب که در نهایت باعث بروز سرطان می‌شود، می‌توان از ابتلاء به سرطان یا سایر بیماری های ژنتیکی اطلاع یافت.

دریافتگرهای زیستی قابل استفاده در حسگر های زیستی می توانند جنس و انواع مختلفی داشته باشند. این دریافتگر ها می توانند  آنزیم، پادتن، گیرنده‌های سلولی اسیدهای نوکلئیک DNA یا RNA  میکروارگانیسم یا سلول کامل، بافت و گیرنده‌های سنتتیک باشند.

حسگرهای زیستی سیستم ایمنی بدن که بر پایه آنتی بادی هستند، حسگرهای ایمنی نام دارند.

حسگر پذیرنده زمانی بوجود می آید که بین عنصر حسگر و آنالیت اتصال رخ دهد. حسگر متابولیسمی زمانی بوجود می آید که در اثر واکنشی که بین عنصر زیستی و آنالیت رخ می دهد،یک تغییر شیمیایی حاصل شود و باید اندازه گیری غلظت یکی از بستر ها یا محصولات را انجام دهیم.

گاهی ممکن است در اثر واکنشی که بین عنصر زیستی و آنالیت رخ می دهد، تغییر شیمیایی رخ ندهد و به کمک تبدیل بستر کمکی بتوانیم سیگنال تولید کنیم که در این حالت به آن حسگر زیستی، حسگر کاتالیتی می گوییم.

حسگرهای زیستی در دسته ابزار های تجزیه ای قرار می گیرند و از ۳ بخش اساسی تشکیل شده اند.

۱.عنصر زیستی (جزئی که وظیفه تشخیص یون ها و مولکول های مورد نظر را دارد)

۲.مبدل (Transducer)

۳.سیستم قرائت (Read out System)

شاید سوال پیش بیاید که عضو زیستی در کجا قرار دارد؟ این بخش با استفاده از روش های متنوع بر روی مبدل ،تثبیت (Immobilize) شده است، که این عضو زیستی دارای گزینش پذیری بالایی در برهم کنش های زیستی و همچین در آشکارسازی آنالیت است.

در اثر تطابق ساختار جایگاه فعال آنزیم (Active site) با ساختار فضایی پیش‌ ماده، آنزیم فقط می تواند پیش ماده اختصاصی خود را قبول کند و واکنش مورد نظر را فقط بر روی پیش ماده اختصاصی خود اعمال کند. این ها ارتباط خاص بین گیرنده و لیگاند در سیستم های زیستی است که بین پیش ماده و آنزیم برقرار است.

اساس کار در این حسگر ها به این صورت است که  مبدل فیزیکی وظیفه دارد تا  پدیده شناسایی را بصورت یک اثر قابل اندازه گیری یا حرکت مکانیکی تبدیل می کند، مثال این اثر قابل اندازه گیری می تواند نشر نور، سیگنال الکتریکی و … باشد، که در پایان سیستم قرائت آن ها را اندازه گیری می کند.

عضو زیستی ای که اغلب در این حسگرها استفاده می شوند آنتی بادی ها، آنزیم ها، اندامک ها، گیرنده ها و اسیدهای نوکلئیک هستند. وظیفه این ذرات زیستی اینگونه است که با آنالیت های اتصال ویژه داشته باشند موردنظر و امکان تجزیه کمی و همچنین کیفی آن را بوجود آورند.

سنسورهای زیستی پوشیدنی برای پوست در حال ساخت است که قادرند آنچه در عرق شماست تشخیص دهند. هدف از انجام این کار کنار گذاشتن روش هایی مانند خون گرفتن است. روش پردازش در این حسگر بصورت “roll-to-roll” است.

برای بررسی این حسگر، آن را در افرادی که ورزش می کردند و افرادی که به لحاظ شیمیایی تحریک شده بودند، استفاده کردند تا میزان تعریق، الکترولیت‌ها و متابولیت‌هایی که در عرقشان موجود بود را بررسی کنند.

به گفته دکتر علی جاوه‌ای، استاد مهندسی برق و علوم کامپیوتر در دانشگاه کالیفرنیا: ترکیبات عرق رمزگشاست.

این سنسورهای پوشیدنی به منظور جذب عرق پوست به  یک لوله میکروسکوپی مارپیچ یا میکروفلوئیدیک مجهز هستند.

با ارزیابی سرعت عبور عرق از این لوله،سنسور ها توان گزارش میزان و سرعت تعریق فرد را دارند.

این لوله ها همچنین سنسورهای شیمیایی دارند که قابلیت تشخیص تراکم الکرولیت هایی مثل پتاسیم،سدیم را دارند. علاوه بر الکترولیت ها، متابولیت ها نیز برای این سنسور ها قابل تشخیص هستند مثل گلوکز.

محققان با قرار دادن حسگرهای عرق بر روی نقاط مختلفی مثل پیشانی، ساعد، زیر بغل و بالای کمر افراد توانستند میزان تعریق و سدیم و پتاسیم موجود در عرق افراد را  اندازه‌گیری کنند و به این نتیجه رسیدند این سنسورهای پوشیدنی

می توانند مثل یک هشدار در زمان هایی که فرد خود را تحت فشار قرار می دهد،عمل کند.

با استفاده از این وسیله می توان تغییرات را در هر نقطه بدن و در هر لحظه متوجه شد.

اما در طی تحقیقات متوجه شدند میزان گلوکز موجود در عرق با خون یکسان نبوده و این روش نمی تواند جایگزین مناسبی برای بررسی میزان قند خون فرد باشد‌.

نگهداری نوزادان زودرس در بخش مراقبت‌های ویژه  در حالی که تعداد زیادی کابل، سنسور، تجهیزات پزشکی و دستگاه های متنوع به منظور بررسی علائم حیاتی به نوزاد متصل است، تا حدودی نادرست است. چون به گفته دانشمندان اتصال پوستی نوزاد با مادر باعث بهبود بخشی به قلب نوزاد و پایداری تنفس و کاهش استرس او می شود.

محققان دانشگاه North western بیوسنسور های زیستی ای را طراحی کردند که مشابه برچسب است. این بیوسنسور ها بدون هیچ گونه آسیب از پوست نوزاد جدا می شوند. قرار گیری این بیوسنسور ها بر روی قفسه سینه برای به منظور اندازه گیری ضربان قلب و دیگر نقاط بدن به منظور اندازه گیری دما و فشار و همچنین اندازه گیری اکسیژن موجود در خون کودکان کاربرد دارد. ارتباط این بیوسنسور ها به دستگاه های نمایشگر بصورت بی سیم است و همچنین این بیوسنسور ها همانند دستگاه ECG روی قفسه سینه هستند و ضربانات و نمودار تغییرات را نشان می دهند. این بیوسنسور ها همانند تلفن همراه شارژ می شوند.

 

گردآورنده : زینب خوشنود

vistagene       vistagene

سایت ویستاژن در این مقاله به توضیح مشاوره استارتاپی پرداخته است.

مشاور استارتاپ کیست؟

مشاوران استارتاپ  می خواهند تا افراد آن استارتاپ را راهنمایی کرده و با کمک‌های خود، مسیر موفقیت را آسان تر کند. حال ممکن است تحت عنوان Advisory Board  در هیئت‌مدیره جایگاهی داشته باشد یا این که خیر به صورت حق‌العمل کار کند یا ترکیبی از این دو مورد.

مشاوره های استارتاپی در حوزه‌های تخصصی مختلف انجام می‌گیرد و استفاده از آن‌ها به صورت عمومی آن چنان مفید واقع نخواهد شد

مشاوره تخصصی و فنی استارتاپ‌

 مشاوره استارتاپی در مورد رشته خاص و تکنولوژی مورد استفاده در آن استارتاپ‌ها

طرح کسب و کار استارتاپی

طراحی مناسب  و حرفه ای یک طرح کسب و کار – بیزنس پلن (Startup Business Plan) استارتاپی مناسب  که بتواند اهداف و مفاهیم استارتاپ شما را تشریح کرده و جزئیات آن را در قالب یک طرح تجاری قابل ارائه به جامعه سرمایه گذاران به رشته تحریر درآورد.

مشاوره حقوقی استارتاپ‌

 مشورت در مورد ثبت شرکت‌، مالکیت فکری، عقد قرارداد و…

مشاوره مالی (تامین مالی و حسابداری) استارتاپ‌

صحبت در مورد تامین بودجه از سرمایه‌گذارها و مشاوره در مورد تهیه مستندات لازم، مشاوره در حوزه حسابرسی مالیاتی و بیمه و قانون کار و …

مشاوره امنیتی استارتاپ‌ها

مشاوره در حوزه امنیت اطلاعات کاربران، عدم نفوذپذیری، جلوگیری از فیشینگ‌ها و …

مشاوره مارکتینگ دیجیتال و محیطی استارتاپ

مشاوره مارکتینگ بر اساس  داده و پرفورمنس، دیجیتال مارکتینگ   کم‌هزینه برای استارتاپ‌ها

مشاوره تیم سازی استارتاپ

مشاوره در حوزه استخدام، جذب و اخراج و منابع انسانی و به طور کلی تیم‌سازی اولیه صحیح 

مشاوره مدیریت و راهبری و فرهنگ سازمانی در استارتاپ‌

مشاوره برای ساخت زیربنای فرهنگی درست در سازمان و آموزش راهبری به تیم مدیریتی

مشاوره روابط عمومی و مدیریت بحران در استارتاپ‌

مشاوره به استارتاپ‌ها برای برندینگ درست و نیز روابط عمومی مبتنی بر ایجاد تصویر برند مثبت در افکار عمومی

البته در ابتدا نیاز به تمام این مشاوره ها احساس نمی شود ولی به مرور زمان با پیشرفت کسب و کار احتمالا نیاز به  مشاوره ثبتی و مالیاتی و …

روشن کردن هدف دقیق استارتاپ و هدف آن در بازار؟

نقد و بررسی و تحلیل استارتاپ شما تا دقیقا نیاز بازار را درک کنید و ارزش ها و مزیت های شما نسبت به بقیه مشخص شود. همچنین مشخص کردن که مخاطبین شما چه افرادی هستند و چگونه باید آن ها را توصیف کنید. چه بازاری را پوشش می دهید.

ارائه قوی از استارتاپ

کمک به داشتن یک ارائه یا Pitch مناسب و قابل قبول برای داور، سرمایه گذار یا افرادی که قرار است به تیم شما اضافه شوند. یک پیچ مناسب و یک ارائه عالی که بتواند استارتاپ و جزئیات آن را به خوبی بیان کند، کمک بسیار زیادی به جذب نیروی انسانی و هم تیمی کرده و همچنین به راحتی سرمایه گذار را برای سرمایه گذاری در استارتاپ شما قانع می کند.

یافتن یک مسیر خوب برای جذب سرمایه

اغلب مدیران استارتاپ، جذب سرمایه اولیه را یکی از راه های سریع و مهم برای توسعه و گسترش کار خود می دانند که البته درست هم هست. اما اینکه از کجا یک سرمایه گذار  مناسب را پیدا کنیم، چطور او را متقاعد کنیم و چگونه توافقی با او داشته باشیم، سوالاتی است که همیشه در ذهن بنیانگذاران استارتاپ ها می گذرد.

استراتژی ورود به بازار

نقد و بررسی و یافتن مناسب ترین روش برای ورود به جامعه هدف و ارائه محصول یا خدمت به مخاطبان یکی از مسائل بسیار مهم برای استارتاپ هاست که نیاز به بررسی تخصصی و همفکری دارد و باید با استراتژی جلو رفت. مشاوره در این زمینه بسیار کاربردی و راه گشا است و کمک زیادی به استارتاپ ها می کند.

روش های درآمدی و هزینه های استارتاپ

اغلب مدیران استارتاپ ها نمی دانند جریان درآمدی شان چگونه باید باشد یا بهتر بگوییم در پیدا کردن روش هایی برای درآمد خوب و راحت سردرگم هستند. برای یافتن بهترین جریان درآمدی باید با حوزه های مختلف تجارت الکترونیک و همچنین کسب و کار آنلاین آشنا بود.

روش های بازاریابی یا مارکتینگ

یک استارتاپ موفق برنامه بازاریابی قوی دارد. برنامه بازاریابی صرفا این نیست که چگونه محصول خود را بفروشیم! بلکه برنامه بازاریابی برای یک کسب و کار بخصوص نوپا، شامل راهکارهای ورود به بازار، برنامه معرفی محصول، یافتن صحیح مخاطبین هدف، انتخاب رسانه مناسب، انتخاب پیام مناسب و چندین مساله با اهمیت دیگر است. در مشاوره استارتاپ، برنامه بازاریابی نیز تدوین خواهد شد.

راهکارهای هک رشد

اغلب استارتاپ ها در حالت عادی مسیر رشد یکسانی را دارند. اما آن ها که بتوانند تکنیک های هک رشد را به کار بسته و در مسیر توسعه خود از مشاورین رشد بهره بگیرند، خیلی سریعتر به درآمد رسیده و توسعه خوبی خواهند داشت.

افزایش مشتری

پیدا کردن مشتریان جدید در بازار و کسب بیشتر سهم بازار؛ از جمله مواردی است که اغلب  استارتاپ ها به آن توجه کافی نداشته و یا فرصت بررسی آن را ندارند. یک مشاور استارتاپی خوب می تواند در این حوزه راهکارهای خوبی را ارائه دهد.

ارزش گذاری استارت آپ

مدیران استارت آپ ها برای بررسی  رومند پیشرفت خود و  اینکه به چه روشی می توانند پیشنهاد سرمایه گذار را با عدد مناسبی پاسخ دهند، نیاز به مشاوره و بررسی دقیق و تخصصی دارند.

ویستاژن ویستا ژن vistagene vistagene

سایت ویستاژن در این مقاله به توضیح روش کشت سلولی پرداخته است. در صورت داشتن سوال در این رابطه یا تجربه کاری، آن را در قسمت نظرات سایت ثبت کنید.

کشت سلول چیست؟

 فرآیندی که در آن سلول ها در شرایط خاص و کنترل شده‌ای؛ در بیرون از محیط بدن  پرورش و رشد داده شوند، کشت سلول گفته می‌شود.

 به زبان ساده تر می توان گفت کشت سلولی به فرآیندی گفته می شود که سلول های  یوکاریوتی در یک محیط کشت استریل شده، کشت داده می شود که هر سلول محیط کشت مخصوص خود را نیاز دارد. بطور مثال محیط کشت مصنوعی باید دارای مواد مغذی مثل ویتامین ها، مواد معدنی، قندها، آمینواسیدها، هورومون ها و گازها (CO۲)، و (O۲)، باشد. در این محیط کشت ها باید شرایط فیزیکی و شیمیایی نیز تنظیم شود.

 انواعی از سلول ها می توانند به صورت شناور در محیط کشت رشد و نمو کنند اما برخی برای رشد نیاز به یک سطح دارند تا بتوانند به آن متصل شوند. 

تاریخچه کشت سلولی

اولین بار در سال 1907 سوالی برای یک پزشک (اریسون) پیش آمد و با خود گفت: آیا من می توانم که شرایط آزمایشگاه را طوری تنظیم کنم که یک سلول بتواند در این شرایط زنده بماند…

و برای اینکار بافت مغزی قورباغه رادر مورد بررسی قرار داد و داخل ظرف کشت  همراه با مواد تغذیه ای گذاشت (علاوه بر بافتی که درون محیط قرار داد، محیط کشت نیز اضافه کرد،) محیط کشتی که آن موقع استفاده کرد، عصاره جنینی بود. جنین جوجه را گرفت و سانتریفیوژ کرد و روسوباتش ته نشین شد و محصول را به عنوان سرم برای کشت بافت مغزی استفاده کرد و بعداز مدتی دید که سلولها می توانند در یک محیط آزمایشگاهی کشت پیدا کنند و در این شرایط بمانند و در نتیجه توانست سلولها را برای بار اول در محیط آزمایشگاه کشت بدهد و کشت سلول را بنا کند، این ساده ترین حالت کار کردن بود.

 در سال 1970 انواع محیط های کشت معرفی شد، در اوایل دهه 70 برای کشت سلولی از سرم های گاوی ( FBS) استفاده می کردند ولی مشخص شد هر سلولی در هر محیطی نمی تواند رشد یابد و اکنون استفاده از این سرم به حداقل رسیده است.

به مرور زمان روش کشت سلولی پیشرفت کرد و محیط های کشت به سمت اختصاصی شدن پیش رفت و بعداز آن آرام آرام محیط های کشت کاملا اختصاصی طراحی شد، یعنی یک نوع محیط کشت فقط برای یک نوع سلول خاص است و عمومی نیست و این سبب شد که محیط های اولیه از حالت پایه ای به سمت پیشرفته و کامل پیش برود.

انواع محیط کشت سلولی

محیط کشت EMEM

دانشمندی بنام (ایگلز) برای اولین بار محیط پایه ای درست کرد که به آن FBS اضافه کرد که این محیط می تواند اکثر سلول ها را رشد دهد که به این محیط به اصلاح ایگلز مینیمم اسنشیال مدیوم (محیط ضروری پایه ای یا اولیه ایگلز) یا کمترین حالت می گویند.

محیط کشت DMEM

 دانشمند دیگری با این تفکر که می توان این محیط کشت حداقل را با قند و نمک مخلوط  کرده تا محیط بهینه تر شود که بتوان راحت تر از این محیط برای اکثر سلول ها استفاده کرد، یک محیطی آماده کرد تحت عنوان DMEM؛ که برگرفته از محیط EMEM است، فقط تغییراتی دارد یعنی محیط کشت حداقلی که تغییراتی در غلظت موادش ایجاد شده است.

حفظ و نگهداری سلول‌ها در محیط کشت

بیشتر سلول‌ها بعداز رشد و تکثیر تا حد خاصی، با وجود حفظ ثبات سلولی؛ تحت فرایند پیری قرار گرفته و تقسیم سلولی در آن‌ها متوقف می‌شود. سلول‌ها در یک انکوباتور سلولی با دما و مخلوط گازی مناسب (به‌ طور معمول دمای ۳۷ درجه و %۵ co2 برای سلول‌های حیوانی) کشت داده می‌شوند. شرایط کشت برای هر نوع سلول متفاوت است.

محیط های کشت می‌توانند از  نظر غلظت گلوکز، pH، فاکتورهای رشد و دیگر مواد مغذی با یکدیگر متفاوت باشد. اغلب محیط‌های کشت حاوی فاکتورهای رشدی مانند سرم خون حیواناتی همچون سرم جنین گاوی (FBS)،سرم اسب، سرم گوساله گاوی یا سرم بز هستند.

شرایط شروع کار کشت سلولی

 وقتی می خواهیم کشت سلولی انجام دهیم یا محیط کشتی درست کنیم ملزم می باشیم در مکانی آزمایشات خود را پیش ببریم که تجهیزات آزمایشگاهی وجود داشته باشد یا به تجهیزات کشت سلول مجهز باشد که اعم از: هود، ترازو، آنکوباکتور (هود کنار آنکوباکتور نباشد) و شرایط استاندارد و…  که  باید شرایط و ویژگی های خاصی را دارا باشد،یا مثلا قرار گرفتن آزمایشگاه کشت سلول در مکان پرتردد کاملا غلط می باشد.باید از آزمایشگاهی استفاده کرد که بتوان هرچند مدت یک بار آنجا را ضدعفونی کرد. درب ازمایشگاه باید همیشه بسته باشد و  سطح دیواره های آزمایشگاه باید  صاف و صیقلی باشد و با رنگ روشنی رنگ شده و ضد آب باشد تا بتوان به راحتی و سهولت آن را استریل و تمیز نمود.

در فرآیند کشت سلول باید محیط یا آزمایشگاه کاملا استریل و ضدعفونی شده باشد و بهتر است درون اتاقی یا آزمایشگاهی که این فرآیند انجام می شود تهویه هوا وجود داشته باشد و در نزدیکی آزمایشگاه کشت سلول نباید بافت اولیه حیوانی کشت شود. برای عملکرد بهتر رشد و پرورش سلول ها باید به روش ها و دستورالعمل های کار در اتاق کشت سلولی دقت شود. در فرصت های زمانی مناسب باید فیلترهای هود لامینار را چک و در صورت لزوم تعویض کرد و قبل و بعداز انجام کار باید حتما تمام سطوح هود با الکل تمیز شود. آب آنکوباتور باید به صورت ماهانه با استفاده از الکل 70% استریل شود. برای انجام دادن آزمایش کشت سلول باید از ظروفی استفاده کرد که یکبار مصرف باشد مثلا ظروف پلی استایرن (باید به این نکته دقت داشت که از ظروفی استفاده شود که فضای مناسب و کافی برای رشد سلول ها در اختیار سلول بگذارد) همانطور که قبلا گفته شد می توان از وسایل یا تجهیزات آزمایشگاهی که در کشت سلول وجود دارد استفاده کرد مثل فلاسک ها یا پلیت های مجهز که سلول های ایزوله شده، بافت ها یا اندام ها یا سلول هایشان می توان در ظروف پلاستیکی یا شیشه ای (فلاسک) با درجه حرارت تنظیم شده در انکوباتور نگهداری کرد.

اگر به رشته زیست شناسی علاقه دارید. مقالات زیر می تواند برای شما مفید باشد.

مقاله بافت شناسی

مقاله مبانی سلولی و مولکولی

مقاله نکات ایمنی در آزمایشگاه

گردآورنده: سرکار خانم پریناز زارع 

vistagene vistagene ویستاژن ویستازن کشت سلول کشت سلولی کشت سلول

سایت ویستاژن در این مقاله به توضیح روش فلوسایتومتری پرداخته است.

فلوسایتومتری چیست؟

فلوسایتومتری روشی آزمایشگاهی است که برای تشخیص، شناسایی و شمارش سلول های خاص استفاده می شود. این روش همچنین می تواند اجزای خاص موجود در سلول را شناسایی کند. این اطلاعات بر اساس خصوصیات بدنی و یا نشانگرهایی به نام آنتی ژن در سطح سلول یا درون سلول هایی است که برای آن نوع سلول منحصر به فرد است. این روش ممکن است برای ارزیابی سلول های خون، مغز استخوان، مایعات بدن مانند مایع مغزی نخاعی (CSF) یا تومورها استفاده شود.

آموزش فلوسایتومتری 

فرایند فلوسایتومتری شامل چندین مرحله است

  1.  سلول ها در مایعی معلق می شود.
         
  2.  قبل از آزمایش، بسته به سلول هایی که مورد تجزیه و تحلیل قرار می گیرند ، ممکن است نمونه با رنگ های مخصوص درمان شود تا بیشتر انواع زیر سلولی تعریف شود. رنگ های مورد استفاده (فلوروکروم ها) به آنتی بادی های مونوکلونال، که به سلول های خاص یا اجزای اصلی سلول ها متصل‌ اند، متصل هستند.
         
  3.  نمونه‌ی حاوی سلول ها از ابزاری به نام فلوسیومتر عبور داده می شود.
       
  4.  در این ابزار، مایعی که سلول در آن معلق است از کانال های بسیار باریکی عبور می کند به طوری که سلول ها در هنگام عبور از آنها، در یک قسمت واحد سازماندهی می شوند. این کار با سرعت بالایی انجام می شود (صدها تا هزاران سلول در ثانیه.)
       
  5.  فلوسیتومتر حاوی یک یا چند لیزر و یک سری آشکار سازهای عکس است که قادر به شناسایی برخی از مشخصات منحصر به فرد برای انواع مختلف سلول هستند. سیستم تعلیق تک سلولی رویدادهای منحصر به فرد پراکندگی نور را ایجاد می کند که هنگام عبور هر سلول از طریق نور لیزر اتفاق می افتد. این اعمال اولیه، اطلاعات اندازه و شکل سلول و همچنین شدت سیگنالی است که توسط رنگهای خاص ایجاد می  شود. بنابراین الگوهایی ایجاد می کند که منعکس کننده‌ی نوع سلول است.
     
  6.  سیگنال های مربوط به آشکارسازها تقویت شده و به رایانه ارسال می شوند. آنها به خواننده های دیجیتالی نمایش داده شده در صفحه کامپیوتر یا در یک برگه چاپ می شوند.
  7.  داده ها معمولاً به صورت نمودار نمایش داده می شوند.

این تجزیه و تحلیل امکان ارزیابی انواع و تعداد سلول های موجود در نمونه را می دهد. فلوسایتومتر به اندازه کافی حساس است تا بتواند سلول ها یا ذرات به قطر یک میکرون را اندازه گیری کند (تقریباً اندازه ۱/۷۵ یک موی انسان). توسط این فرایند هزاران سلول را می توان در عرض چند دقیقه شمارش کرد، همراه با ارائه تصویری بسیار دقیق از ترکیب سلولی هر بافت یا مایعات بدن.

 

یکی دیگر از کارکردهای یک فلوسیتومتر، امکان جداسازی فیزیکی انواع سلول های منحصر به فرد بر اساس ویژگی های ذکر شده در بالا است. پس از گذشت نمونه از ردیاب های نور و تصویر لیزر، می توان یک بار الکتریکی بر روی سلول های مورد نظر اعمال کرد.
این عمل هنگامی اتفاق می افتد که یک نمونه سیال در قطرات شکسته شده با فشار الکتریکی مثبت یا منفی، شکسته شده و سپس توسط صفحات دفع مخالف شارژ شود. سلول های مورد نظر می توانند از لحاظ فیزیکی برای آزمایش های بیشتر در قسمت های جداگانه جمع آوری شوند.

کاربردهای فلوسیتومتری 

فلوسیتومتری برای چندین دهه در دسترس بوده و برای استفاده در بسیاری از موضوعات آزمایش بالینی سازگار شده است. در زیر فقط چند نمونه از تست های توصیف شده وجود دارد که از فلوسیتومتری جریان استفاده می کنند 

  • شمارش رتیکولوسیت
  • تعداد CD4
  • تایپ HLA
  • تجزیه و تحلیل اسپرم
  • ایمونوفنوتیپ
  • آزمایش عملکرد پلاکت
  • آسپیراسیون مغز استخوان و بیوپسی
  • بیوپسی گره لنفاوی

فلوسایتومتری در شناسایی انواع مختلف سلول منحصر به فرد برای برخی بیماری ها بکار رفته است. یکی از شایع ترین آن ها در تشخیص سرطان های مرتبط با خون مانند لوسمی و لنفوم است. آنتی بادی های مونوکلونال بسیار خاص که با فلوروکروم درمان شده اند، برای تشخیص وجود یا عدم وجود اجزای مختلف سلولی که معمولاً در انواع خاصی از سرطان ها مشاهده می شوند، مورد استفاده قرار می گیرند. از این اطلاعات در تشخیص، پیش گیری و درمان این بیماری ها استفاده می شود. این امر به ویژه در مراحل اولیه بیماری بدخیم مفید است که ممکن است فقط تعداد کمی از سلول های سرطانی در نمونه وجود داشته باشد و نمی تواند با معاینه معمولی تحت میکروسکوپ کشف شود.

اگر به تکنیک های آزمایشگاهی علاقه مندید، این مقالات ممکنه مناسب شما باشه.

الکتروفورز و کاربردهای آن

باکتری E.coli و کاربردهای آن     

SDS PAGE و پروتکل ساخت ژل آن

 

گردآورنده: سرکار خانم فاطمه علیزاده ثانی

ویستا ژن vistagene vistagene vistagene

سایت ویستاژن در این مقاله به توضیح روش SDS PAGE و SDS-PAGE protocol پرداخته است.

SDS PAGE چیست؟

یکی از روش‌های بررسی بیان پروتئین، استفاده از روش الکتروفورز پروتئین می‌باشد. الکتروفورز ژل پلی آکریل آمید جهت تعیین وزن مولکول پروتئین‌ها، روشی رایج و مهم در آزمایشگاه‌های تحقیقاتی می‌باشد. این روش ضمن ساده بودن به مقدار کمی نمونه برای انجام آزمایش نیاز دارد و دارای قدرت تفکیک مناسب برای شناسایی و تعیین خلوص پروتئین‌هاست. در این مقاله به توضیح الکتروفورز پروتئین از روش SDS-PAGE (الکتروفورز در ژل پلی اکریل آمید در حضور سدیم دو دسیل سولفات) پرداخته شده است. ژل SDS-PAGE در یک الکتروفورز، در دو قسمت ژل جداکننده [1] و متراکم کننده[2] اجرا می‌شود. ژل متراکم کننده با آکریل آمید 5% در بالای ژل جداکننده (پس از انجماد) قرار می‌گیرد و شانه در ژل متراکم کننده قرار می‌گیرد.

طرز تهیه ژل پلی آکریلامید

جدول 1) درصد آکریل آماید مورد استفاده نسبت به وزن مولکولی پروتئین

محدوده وزن مولکولی درصد آکریل آماید
50 kDa – 500 kDa 7%
20 kDa – 300 kDa 10%
10 kDa – 200 kDa 12%
3 kDa – 100 kDa 15%
  • درصد آکریل آماید ژل به سایز نمونه پروتئین بستگی دارد (جزئیات در جدول 1 نشان داده‌شده است)
  • حجم ژل متراکم کننده و جدا کننده بر حسب ضخامت کاست متفاوت است (جدول 2).

 

SDS-PAGE

 

طرز تهیه ژل پلی آکریلامید

جدول 2 حجم ژل متراکم کننده و جداکننده بر حسب ضخامت کاست

 

 

حجم ژل متراکم کننده ضخامت ژل
4ml 2ml 0.75mm
6ml 3ml 1.0mm
8ml 4ml 1.5mm
  • برای تهیه ml ۵ ژل متراکم کننده مقادیر به شرح جدول 3 می‌باشد.

جدول 3) مقادیر لازم برای تهیه ۵ میلی‌لیتر ژل متراکم کننده

2.975 ml H2O
0.5 M Tris-HCl, pH 6.8 1.25 ml
10% (w/v) SDS 0.05 ml
Acrylamide/Bis-acrylamide (30%/0.8% w/v) 0.67 ml
10% (w/v) ammonium persulfate (AP) 0.05 ml
                                                                                          TEMED 0.005 ml

 

  • برای تهیه ml ۱۰ ژل جداکننده مقادیر به شرح جدول 4 می‌باشد.

جدول 4) مقادیر لازم برای تهیه ۱۰ میلی‌لیتر ژل جداکننده با درصدهای متفاوت از آکریل آماید

درصد آکریل آماید 6% 8% 10% 12% 15%
                H2O 5.2ml 4.6ml 3.8ml 3.2ml 2.2ml
Acrylamide/Bis-acrylamide (30%/0.8% w/v) 2ml 2.6ml 3.4ml 4ml 5ml
1.5M Tris(pH=8.8) 2.6ml 2.6ml 2.6ml 2.6ml 2.6ml
10% (w/v)SDS 0.1ml 0.1ml 0.1ml 0.1ml 0.1ml
10% (w/v) ammonium persulfate (AP) 100μl 100μl 100μl 100μl 100μl
TEMED 10μl 10μl 10μl 10μl 10μl
  • AP و TEMED قبل از شروع کار و آخرین ترکیباتی هستند که باید اضافه شوند.

[1]-Separating gel or Resolving gel

[2]-Stacking gel

 

 

سایت ویستاژن در این مقاله به معرفی اصول اولیه در میکروبیولوژی و همچنین توضیح انواع محیط کشت و نحوه ساخت آنها پرداخته است.

میکروبیولوژِی چیست ؟

میکروبیولوژی شاخه ای از علم زیست شناسی است که دربارهٔ شکل ظاهری، ترکیب، ویژگی‌ها و بیماری‌زایی میکروارگانیسم‌ها یا جانداران بسیار ریز تحقیق می‌کند. علم میکروبیولوژی به بررسی باکتری‌ها، ویروس‌ها و یوکاریوت‌هایی مانند قارچ و تک سلولی‌ها یا پروتوزوئرها می پردازد. 

میکروب موجودی تک سلولی و مستقل است. به منظور مطالعه میکروب ها احتیاج داریم تا آن ها را در محیط های کشتی که از لحاظ فیزیکی و شیمیایی مناسب هستند رشد دهیم. در ابتدا باید بدانیم منظور از محیط کشت چیست؟ محیط کشت مناسب به محیطی اطلاق می شود که نیاز های میکروب برای رشد و تکثیر را فراهم می کنند. مثال این نیاز ها غذا، آب، مواد آلی، مواد معدنی، حرارت، رطوبت کافی، نمک، pH  مناسب، حضور یا عدم حضور اکسیژن و … است.

انواع محیط کشت

این محیط ها بطور کلی 2 دسته هستند

1. ساخته دست بشر (اکثرا بصورت پودری هستند و پس از حل کردن در مقادیر معینی از آب مقطر و پس از استریل کردن بدست می آیند) 

2. طبیعی (داخل سلول های بدن جانداران)

 

خون را می توان به عنوان یک محیط کشت طبیعی مناسب نام برد زیرا تمام نیاز های باکتری اعم از درجه حرارت لازم، pH مناسب، اکسیژن،مواد مغذی و … را دارد. آگار نوعی ماده کلوئیدی است که از دیواره سلولی جلبک قرمز دریایی بنام ژلدیوم بدست می آید و حالت ژله ای ایجاد می کند. آگار می تواند حرارت 37 درجه سانتی گراد را که برای رشد تمام میکروب های بیماری‌زای انسانی مطلوب است،تحمل کند و هیچ میکروبی آن را ذوب و هضم نمی کند. جنس آگار پلی ساکاریدی است و نقطه ذوبی حدود 95 درجه سانتی گراد دارد. محیط های کشت را بر اساس تفاوت میزان آگار در آن ها به 3 دسته تقسیم می کنند

1.جامد(آگار)

2.نیمه جامد 

3.مایع(براث)

واضح است که در محیط های جامد میزان زیادی آگار وجود دارد و در غیر جامد کمتر و در محیط کشت مایع آگار وجود ندارد. محیط های کشت مایع را در لوله و محیط های کشت مایع و جامد را پیلیت ایجاد می کنند. محیط های کشت درون پلیت اغلب محیط های کشت عمومی هستند که گاهی با اضافه کردن مواد مغذی پس از اتوکلاو و استریل شدن، می توان موجب افزایش سریع رشد ارگانیسمهای سخت شد. این مواد مغذی عبارتند از شیر بی چربی، خون گوسفند، زرده تخم مرغ و… .

در محیط های کشت جامد، غیر جامد و مایع برای وارد کردن باکتری و کشت باکتری مورد نظر از لوپ های متفاوتی استفاده می کنیم. لوپ حلقوی و لوپ سوزنی.

 

 

مثال هایی از محیط های کشت جامد، غیر جامد و مایع بصورت زیر است

  • اوره که مایع و زرد رنگ بوده و برای کشت باکتری در آن از لوپ حلقوی استفاده می کنیم.
  • محیط MR-VP یا متیل رد که صورتی رنگ و مایع بوده و باز هم از لوپ حلقوی استفاده می کنیم.
  • محیط های سیترات (سبز رنگ) و TSI (قرمز) محیط های جامد هستند و اصطلاحا به آن ها محیط های اسنت گفته می شود یعنی در لوله بصورت مایل قرار می گیرند تا کج کشت داده شوند.

اما در محیط TSI  از لوپ سوزنی استفاده می کنیم و در محیط سیترات از لوپ حلقوی استفاده می کنیم. محیط کشت TSI نیز تریپل شوگر آیرون آگار نام دارد که سرشار از گلوکز و لاکتوز است.

مثالی برای محیط نیمه جامد می توان به SIM اشاره کرد که زرد رنگ بوده و برای کشت باکتری در این محیط می بایست از لوپ سوزنی استفاده کرد. نام دیگر SIM سولفید اندول موتیلن است و می تواند به خوبی حرکت باکتری را نشان دهد.

محیط های کشت بر اساس نوع کاربرد محیط کشت به 4 دسته تقسیم می شوند

  1. محیط های کشت انتخابی
  2. محیط های کشت افتراقی
  3.  محیط های غنی کننده 
  4. محیط های کشت کامل

محیط های کشت انتخابی

ممکن است بخواهیم گروهی از میکروب ها را رشد دهیم و جدا کنیم و عاملی در برخی مواد غذایی وجود دارند که باعث جلوگیری از ارگانیسم های مطلوب شده و باعث تشدید رشد میکروب مورد نظر شوند. در این شرایط ما از این ماده مغذی کمک می‌گیریم و به محیط کشت خود اضافه می کنیم. که به محیط کشت ما محیط کشت انتخابی اطلاق می گردد.

محیط کشت افتراقی

این محیط کشت بصورت تشخیصی بوده و انواع مختلفی از کلنی ها را از همدیگرمی تواند تشخیص دهد. از این محیط برای رشد باکتری های گرم منفی روده ای استفاده می کنند چون حضور املاح صفراوی مانع رشد باکتری های گرم مثبت در محیط می شوند.

محیط های غنی کننده

در مواردی که تعداد میکروب های مورد نظر در نمونه غذایی کم باشد و یا به علت وجود زیاد میکروب های دیگر، جدا کردن میکروب مورد نظر سخت است،این محیط کاربرد دارد.

محیط کشت کامل

در این محیط شرایط و مواد لازم برای رشد کلیه باکتری هاست و حدود 80% از آن ها در این محیط ها رشد می کنند و مواد ضد میکروبی ندارند. با رشد باکتری ها در آن تغییر رنگ مشاهده می کنیم.

 

نحوه تهیه محیط کشت (آگار)

1- حجم پودر بر اساس تناسب استفاده می شود. ( از روی جعبه می خوانیم )

2- ترازو را صفر کرده ،پودر را ریخته و عدد خوانده می شود.

3- آب مقطر را اضافه می گردد ( یک سوم آب ریخته می شود، مخلوط که شد بقیه اضافه می گردد؛ تا به شیشه ارلن چیزی نچسد).

4- طبق دستور درج شده روی جعبه،  اتوکلاو می گردد. (فشار 105 اتمسفر و حرارت 121 درجه سانتی گراد به مدت 15 دقیقه ) این حرارت مرطوب برای استریل است . روی ارلن با فویل می بسته می شود تا خروجی مسدود گردد سپس در منفذ را می بندیم و تا قبل از سرد شدن در اتوکلاو را باز نمی کنیم .

5-  هر پلیت به اندازه دوسوم پر از مایع می گردد.

6- حرارت 40 درجه را روی هر پلیت گرفته تا ژله ای شود.

7- به مدت ۲۴ ساعت بصورت وارونه در دمای ۳۷ درجه سانتی گراد قرار می دهیم تا کاملا جامد شود.

 کشت باکتری در محیط کشت مایع 

  1. لوپ را بر می‌داریم و در بالاترین نقطه قسمت شعله می‌گیریم تا به رنگ سرخ در آید. سپس لوپ را از شعله خارج می کنیم و در کنار شعله نگه می داریم تا خنک شود.
  2.     پلیت حاوی میکروب را کنار شعله می آوریم و در کنار شعله درب آن را باز می کنیم.
  3. اگر محیط کشت ما در لوله باشد، دهانه لوله مورد نظر را چند بار از روی شعله عبور می دهیم.
  4. نوک لوپ را در گوشه ای از پلیت حاوی میکروب فرو می بریم تا کاملا سرد شود و سپس با فشار بسیار کمی بصورت رفت و برگشتی از روی سطح پلیت مورد نظر مقداری میکروارگانیسم مورد نظرمان را بر می‌داریم.
  5. پلیت را کنار شعله می‌گیریم و دربش را می بندیم.
  6. محیط کشت مورد نظر را در دست چپ می‌گیریم و نوک لوپ حامل میکروب را در آن فرو می بریم و با تکان دادن لوپ سعی می کنیم تا میکروب را درون محیط کشت حل کنیم.
  7. درب لوله حاوی محیط کشت و باکتری را دوباره با شعله استریل می کنیم و در آن را می بندیم و در داخل انکوباتور می گذاریم.
  8. نوک لوپ را استریل می کنیم.

کشت باکتری در محیط کشت جامد

محیط های کشت جامد به 2 صورت جامد در لوله و جامد در پلیت هستند. محیط کشت جامد در لوله خود به 2 نوع عمودی و شیبدار تقسیم می شوند و روش های خاص خود را دارند.

محیط کشت جامد در لوله بصورت عمودی

محیط کشت آگاردار را در شرایط استریل و بصورت مذاب درون لوله آزمایش استریل می ریزیم و بصورت عمودی قرار می دهیم تا سرد شود.

برای کشت میکروبی در این مدل از یک لوپ نوک تیز استفاده می کنیم و پس از برداشتن میکروارگانیسم (پرگنه) به وسیله نوک لوپ آن را بصورت عمودی و عمقی در مرکز محیط کشت فرو می‌بریم و لوپ را بدون تکان دادن از همان مسیر فرورفته در محیط کشت خارج می کنیم.سپس لوله را درون انکوباتور قرار می دهیم.واضح است در نقاط ابتدایی تماس لوپ با محیط کشت (سطح محیط کشت و قسمت کم عمق) تراکم باکتری قابل مشاهده است و در قسمت های عمیق تر و انتهایی تر از این تراکم کاسته می شود. قسمت های انتهایی برعکس قسمت های سطحی اکسیژن کمتری دارند و میکروارپانیسم های هوازی و بی هوازی بر اساس نیاز خود در محیط رشد می یابند.

محیط کشت جامد در لوله بصورت شیبدار

در این حالت پس از ریختن محیط کشت در لوله آن را به صورت شیبدار قرار می دهیم تا سرد شود.همانند روش قبل بوسیله لوپ باکتری را برداشته و در کنار شعله ابتدا لوپ را بصورت عمودی در قسمت عمودی محیط کشت فرو می بریم و به آرامی از همان مسیر خارج کرده و بدون جدا شدن نوک لوپ از محیط آن را بصورت زیکزاگ روی سطح شیبدار می کشیم. در این روش می توانیم ببینیم باکتری ها هم در قسمت عمودی (داخل محیط) و هم در قسمت شیبدار رشد کرده اند و منجر به تغییر رنگ محیط شده اند که بیانگر اختیاری بودن هوازی یا بی هوازی بودن آن هاست یا فقط روی سطح شیبدار رشد کرده اند که نشان دهنده هوازی بودن باکتری است.

کشت باکتری در پلیت به 3 صورت است

  •  خطی
  •  سطحی 
  •  پورپلیت یا آمیخته

کشت باکتری بصورت خطی

کشت خطی 4 مرحله ای است و هدف آن جداسازی و ایزوله و کردن باکتری و رسیدن به کلنی های منفرد (خالص سازی ) است.

در این روش  محیط کشت را به 4 منطقه ی A  و B  و  C و D  تقسیم می کنیم. آنس استریل شده را به باکتری آغشته می کنیم و از منطقه ی  A شروع به کشیدن خطوطی تا وسط پلیت می کنیم. آنس را استریل می کنیم . سپس دوباره آنس را وارد مرحله  B  می کنیم (پلیت را 90 درجه می چرخانیم ) اوایل کار از منطقه ی A وارد  B  می کنیم. (حدودا 3 خط ) ولی بقیه را بدون ورود به  A تا وسط محیط کشت می کشیم . دوباره آنس را استریل می کنیم پلیت را 90 درجه می چرخانیم و عین همان اعمال را از  B  به C  انجام می دهیم. پس از تکمیل  C  آنس را استریل نمی کنیم و منطقه  D  را بدون اتصال به A B C   می کشیم. به لحاظ تراکم باکتری ها در مناطق، حالت زیر رخ می دهد:

تراکم :  A>B>C>D تراکم در  D  کمترین است و کلنی خالص است.

این کلنی ها شکل و اندازه ی مختلفی دارند. (نقطه ای _ گرد _ رشته ای _ صاف ) و همچنین رنگ های مختلفی نیز دارند. (سفید _ کرم _ صورتی).

علت این که در  D  دیگر آنس استریل نمی شود این است که نیاز به تراکم نداریم و به اخرین تراکم می خواهیم برسیم. منطقه D  به هیچ عنوان با  A  B  C  اتصال ندارد.

علت استریل کردن مداوم آنس جلو گیری از شیوع باکتری های نا خواسته هوا و محیط اطراف .

کشت باکتری بصورت سطحی

در محیط های مایع میکروبی و یا محیط مایعی مانند شیر مشکوک به آلودگی میکروبی از این روش کشت استفاده می کنیم. به این روش کشت میکروبی داده و میکروارگانیسم های موجود در آن را مشخص می کنیم.

برای این کار ابتدا یک رقت معینی از محیط مایع تهیه می کنیم. سپس با استفاده از پیپت استریل مقدار مشخصی از آن رقت را برداشته و در سطح محیط جامد پیش ریخته توسط میله پخش کننده یا نوک آنس پخش نمائید. و بعد از انکوباسیون می توانیم کلنی های رشد یافته در سطح محیط کشت را مشاهده کنیم باید توجه داشته باشیم که هنگام انجام کشت سطحی باید سطح محیط خشک باشد .چون هنگام ریختن محیط کشت بصورت پیش ریخته ممکن است بخار آب روی درب پلیت و سطح محیط جمع شود برای خشک کردن آن می توان محیط‌ها را در یک گرم‌خانه با دمای 50-25 درجه قرار داده و خشک نمود.به این ترتیب که درب پلیت را برداشته و قسمت محتوی محیط کشت را وارونه روی لبه درب قرار دهیم تا قطرات رطوبت حذف گردد.همچنین می توانیم پس از ریختن محیط کشت در پلیت در صورت تجمع حباب هوا ، آنها را با شعله دادن سطح محیط حذف نمائیم. اینکار باعث سترون شدن سطح محیط کشت هم می شود.

 

کشت باکتری بصورت آمیخته  یا پورپلیت

در این روش کشت هم نیاز به تهیه سوسپانسیون از باکتری می باشد. یعنی باید از باکتری مورد نظر در محیط مایع رقت معینی را تهیه نموده بعد به میزان 1 سی سی از آن را در کف پلیت استریل ریخته سپس از محیط کشت مورد نظر که قبلا استریل شده و حرارت آن به حدود 45 درجه سانتیگراد رسیده به میزان 15-20 سی سی به پلیت اضافه نمائی. سپس با حرکات دورانی بصورت عدد 8 انگلیسی آن را کاملا مخلوط کنیم. اگر نیاز بود مجددا سطح محیط آمیخته با باکتری را با یک لایه نازکی از همان محیط کشت بپوشانیم در این حالت به آن کشت دو لایه هم گفته می شود.

مقاله معرفی رشته میکروبیولوژی نیک را مطالعه بفرمایید.

گردآورنده: سرکار خانم زینب خوشنود

محیط کشت ویستا ژن ویستا ژن ویستا ژن ویستا ژن ویستاژن vistsgene vistagene vistagene

سایت ویستاژن ویدیویی از روش PCR در این پست قرار داده. اگر سوالی در مورد این روش دارید،در کامنت ها قرار دهید تا توسط کارشناسان ما پاسخ داده شود.  

واکنش زنجیرهٔ پلیمراز (Polymerase Chain Reaction) که مخفف آن PCR می باشد، به طور کلی به روش ازدیاد مقادیر جزئی DNA یا RNA به تعداد هزار یا میلیون‌ها نسخه روش های آزمایشگاهی اطلاق می شود. از کاربردهای پی سی آر می توان به کاربرد آن در بررسی حذفهای کروموزومی مشخص، تکثیر DNA برای تعیین توالی، تشخیص بیماری های وراثتی اشاره کرد.

 

 

ویستاژن ویستا ژن ویستا ژن ویستا ژن vistagene vistagene vista gene vista gene

سایت ویستاژن در این مقاله به توضیح حیوانات آزمایشگاهی پرداخته است.

کار با حیوانات آزمایشگاهی

 

تقریبا تمام حیوانات می توانند در آزمایشات آزمایشگاهی استفاده شوند. اما در این میان موش ها درصد زیادی را به خود اختصاص داده اند. 80 درصد از حیوانات آزمایشگاهی را موش های شهری و صحرایی در برمی گیرند. باقی این جمعیت را گربه ها، سگ ها، خرگوش ها، خوکچه های هندی، میمون ها، پرندگانی همچون سهره و فنچ، بلدرچین و مرغ، همستر های طلایی گوسفند و گاو، اسبوحتی خفاش و سمندرها نیز تشکیل می دهند.

به دلایل زیر بیشتر از جوندگان در آزمایشگاه ها استفاده می شود

  1.     ارزان هستند  
  2.      کوچک هستند
  3.     پرورش آنها آسان است 
  4.     نسبت به حیوانات دیگر دوره بارداری کوتاه تری دارند (بدین شکل می توانیم اثر ماده مورد نظر را بر نسل های بعدی یررسی کرد.)

 

شرکت های تولید کننده مواد شیمیایی و دارویی و آرایشی حیوانات مورد نیاز خود را از پرورش دهندگان خریداری می کنند.این حیوانات می توانند دستخوش تغییرات لازم شوند.(با استفاده از تغییرات ژنتیکی،چاق یا سرطانی یا دیابتی باشند.) و سپس طبق نیاز خریدار فروخته شوند. متاسفانه در نگهداری از این حیوانات کوتاهی می شود. حتی در کشور های جهان سوم بدون توجه به حقوق حیوانات بدترین و دردناک ترین جراحی ها انجام می شود.

با تصور این که قبل از تمام آزمایشات حیوان بی حس و یا بیهوش می شود و درد زیادی را متحمل نمی شود ، متاسفانه باید گفت که حتی با اعمال بیهوشی و بی حسی نیز حیوانات دچار درد و سختی زیادی می شوند. در ابتدا باید بدانیم تزریق یک آمپول ساده به حیوانات بسیار نگران کننده است و این اضطراب تا حدی می تواند شدید باشد که بر وضعیت جسمانی حیوان تاثیر بگذارد. در انسان تزریق امپول منجر به تسکین و درمان می شود اما در حیوان آزمایشگاهی برای انتقال بیماری و ماده سمی بوده و شروع کننده درد و بیماری است.

عمل های جراحی نیازمند بی حسی و بیهوشی هستند اما آیا همین کافی است تا حیوان دیگر دچار درد و ناراحتی نشود؟! برخی موش ها به وسیله ی آب جوش بی حس می شوند و باید  33 روز درد ناشی از سوختگی را متحمل شوند . یا مثلا درد ناشی از جراحی پای گوسفندان که باید تا 84 روز تحمل کنند. یا آزمایش هایی که برای اندازه گیری شوک ناشی از سوختگی یا سرشدگی است نیازمند حیوان آزمایشگاهی در هوشیاری کامل است.

مورد بعدی آزمایشاتی است که برای بررسی میزان سمیت یک ماده شیمیایی می باشد که نباید حیوان بی حس باشد.

مثل تست LD50  که باید ماده سمی به حیوان خورانده و یا تزریق شود. حیوانات شرکت کننده در این آزمایش 40 ساعت قبل مرگ خود دردهای بسیار شدیدی را تجربه می کنند. جالب است بدانید که با بررسی الگو های درد و ترس در مهره داران مشخص شده است که ترس از مرگ در تمام پستانداران مشابه می باشد و گوریل ها و شامپانزه ها، اورانگوتان ها، نهنگ ها و دلفین ها بسیار به الگوی درد و ترس در انسان نزدیک اند.

حیوانات آزمایشگاهی پس از انجام آزمایشات دو سرنوشت دارند. آن هایی که همانند موش ارزان قیمت هستند کشته می شوند اما حیوانات گران تر مثل میمون ها چندین بار مورد استفاده قرار می گیرند.

 

 

vحیوان ازمایشگاهیistagene vistagene vistagene vistagene vistagene vista gene viene 

ملاحظات ضروری در انجام پژوهش در حوزه حیوانات آزمایشگاهی

 

استفاده از اتر به عنوان آرام بخش یا بیهوش کننده و یا برای کشتن حیوانات آموزشی و پژوهشی ممنوع است چون ممکن است برای فردی که با حیوان کار انجام می دهد، خطر داشته باشد و برای حیوان هم بسیار سوزاننده و دردناک نیز هست.

  • داروهای بیهوشی استنشاقی

این دارو ها خواص بی دردی ندارند و نمی توان از آن ها برای جراحی و کار هایی از این قبیل استفاده کرد و اگر بخواهیم از این مواد استفاده کنیم ، می بایست از مواد روش های دیگری برای جلوگیری از ایجاد درد استفاده کنیم.

  • تست های رفلکسی

منفی بودن جواب تست نمی تواند دقیقا به معنای بی دردی باشد چون ممکن است این جواب منفی در اثر شل شدگی و بی حرکتی در اثر بی هوشی باشد.

این دارو خاصیت ضد دردی احشایی (داخل بدن) بسیار ضعیفی دارد و برای جراحی های روی پوست مناسب است و برای جراحی هایی به منظور دستکاری اندام های احشایی روش مناسبی نیست. اگر از این دارو استفاده کردید حتما لازم است تا بی دردی کافی از طریق دیگری به حیوان اعمال شود.

این دارو خواب اور بوده و حالتی به ظاهر شبیه بیهوشی ایحاد می کند و نباید برای جراحی های دردناک استفاده شود.

این دو ماده خاصیت بیهوش کنندگی ندارند و اگر دوز کشنده ای از آن ها به حیوان تزریق شود باعث ایست قلبی و مرگ بسیار دردناکی در حیوان می شود. بهتر است از روش های اصولی کشتن استفاده شود اما اگر می خواهید از این موارد استفاده کنید، ابتدا به مقدار لازم بی دردی در حیوان ایجاد کنید.

  • بی دردی

در موارد جراحی های دردناک استفاده از تکنیک <<بی دردی به روش های متعدد>>توصیه می شود. موثر ترین راه روش ضد دردی پیشگیرانه یا به عبارتی ایجاد بی دردی پیش از اقدام دردناک یا بروز درد است.پس از انجام جراحی، استفاده از تمهیدات مناسب بر حسب شدت و نوع آسیب توصیه می شود.

  • نگهداری

در صورت نگهداری انفرادی ،در سلامت جسمی و رفتاری حیوانات اختلالاتی به وجود می اید بنابراین باید از روش های غنی سازی محیط نگهداری حیوانات استفاده شود.

  • خونگیری از قلب

خونگیری از قلب حیوانت ازمایشگاهی در حالی که بی دردی کافی دریافت نکرده باشد ، بسیار دردناک است و حتی می تواند موجب بروز انفارکتوس میوکارد و پارگی لوب های ریه و… شود. بنابراین برای خون گیری باید در شرایط بی هوشی جراحی اقدام نمود.

  • کشتن حیوانات

اگر لازم باشد که حیوان کشته شود باید با روش های صحیح کشتن با ترحم (یوتا نزی ) این کار انجام شود و قبل از حذف لاشه حتما مرگ حیوان تایید شود.

  • استفاده از دام پزشکان

در زمان انجام پژوهش و آزمایش ، می توان از دام پزشکان متبحر کمک گرفت.

روش هایی که در تحقیقات استفاده می شوند می توانند بسیار دردناک و رنج آور باشند. در زیر مثال هایی را بیان می کنیم:

۱.برای بررسی مراحل مختلف گوارش در بدن خرگوش مقدار زیادی غذا به خورد حیوان می دهند و سپس بدن حیوان را برش برش می کنند.

۲. برای مشاهده انواع سوء تغذیه ها موش ها را تا سر حد مرگ گرسنگی و تشنگی می دهند.

 ۳.ایجاد مرگ مغزی در قورباغه به این صورت است که یک شی تیز را از قاعده سر به داخل مغز فرو کرده و تکان می دهند؛ یا یک تیغه قیچی را داخل دهانش برده و در حالی که زنده و به هوش است سر قورباغه را قیچی می کنند. برای کشتن قورباغه آن را داخل محلول آب و الکل می اندازند،۱۵ تا ۲۰ دقیقه طول می کشد تا حیوان به این طریق بمیرد. بعضی از حیوانات را باco2 خفه می کنند

۴. روش کشتن موش ها به صورت شکستن گردن آنهاست. حتی بعضی از حیوانات آزمایشگاهی را با کوبیدن چیزی به سرشان می کشند.

۵.   حیوانات خونسرد را با فریز کردن می کشند.

۶.   انواع میکرب های مختلف را به داخل شکم حیوان تزریق می کنند.

۷.   از حیوان حامله برای مطالعات سم شناسی و تاثیر مواد روی مرگ یا ایجاد نقص روی جنین استفاده می کنند.

۸.   همستر را با الکترود جوشکاری می سوزانند تا ترمیم سوختگی را بررسی کنند.

۹.   بعضی از آزمایش ها نیاز به بررسی حیوان بعد از به هوش آمدن دارد،یعنی حیوان باید با درد و رنج به هوش بیاید.

اصول اخلاقی کار با حیوانات آزمایشگاهی

کمیته های اخلاقی به منظور جلوگیری از نادیده گرفته شدن حقوق حیوانات،وظایفی دارند

۱.در ابتدا این کمیته ها موظفند تا بر نوع تحقیق نظارت انجام دهند و بسنجد آیا میزان آسیبی که به حیوانات وارد می شود با اطلاعات مفید بدست آمده نهایی متناسب است یا نه.این بررسی ها منجر به جلوگیری از آسیب بی رویه به  حیوانات آزمایشگاهی می شود.

۲.باید بررسی شود تا در انجام تحقیق به حیوانات حداقل درد،رنج و استرس وارد شود تا حد ممکن کشته نشوند.

۳.لازم است تا با نظارت بر نوع و تعداد حیوانات مورد استفاده در تحقیق،تلاش شود تا در انجام هر تحقیقی تعداد کمتری حیوان مورد استفاده قرار گیرد و حیواناتی اولیت استفاده باشند که از نظر تکامل عصبی خیلی پیشرفته نباشند.

۴.باید مانع از انجام تحقیقات غیرمجاز بدون مجوز شوند

۵.برای پیدا کردن راه های کم دردتر و کم استرس در انجام تحقیقات به دانشمندان کمک کنند

۶.این کمیته ها باید حمایت های مالی و فکری انجام دهند تا بتوانند روش های جایگزینی برای تحقیقات دانشمندان پیدا کنند.

گردآورنده: آقای صادق صادقی

حیوانات آزمایشگاهی ویستاژن ویستا ژن vistagene vistagene 

بیوانفورماتیک چیست؟

سایت ویستاژن در این مقاله به تعریف علم بیوانفورماتیک پرداخته است. در صورت داشتن هرگونه سوال آن را در قسمت نظرات مطرح کرده تا در اسرع وقت توسط کارشناسان سایت پاسخ داده شود.

در دنیای کنونی و در این عرصه‌ی پرشکوه پیشرفت علم و فناوری ، رفته‌رفته توجه افراد بر ریز مولکول ها و مطالعه‌ی علوم سلولی جلب شده و بیشتر بر روی DNA و کاربردهای آن تمرکز میشود. این سلسله نوکلئوتید کوچک و پیچیده ، اساس و بنیان زندگی هر جانداری را مشخص میکند و همانطور که میدانیم ، شناخت این مولکول، اولین و مهم ترین گام برای ایجاد روش های بیشتر در راستای استفاده گوناگون از آن در زمینه های مختلف است . تلاش دنیای مدرن مولکولی امروز نیز درک دنیای خاموش اما شگفت‌ انگیزِ دنیای سلولی و سلولهای زنده است. در همین راستا، بیوانفورماتیک علمی نوین است که در آن با استفاده از کامپیوتر ، نرم افزارهای کامپیوتری و بانک‌های اطلاعاتی میتوان به مسائل بیولوژیکی بخصوص در زمینه‌های سلولی و مولکولی دسترسی پیدا کرد .
با پیشرفت و گسترش اطلاعات در زمینه علم ژنتیک و شناخت دقیق تر ژن ها و توالی آنها ، ژن ها عامل کنترل اعمال و اتفاقات درون سلول شناخته شدند. همین امر باعث شد که توجهات زیادی به آن جلب شود و از جنبه های مختلف مورد بررسی قرار گیرد. در واقع با علم بیوانفورماتیک سعی می شود تا یافته ها و اطلاعات گستره تری درباره ژن ها و محصول عملکردی آنها؛ یعنی پروتئین ها بدست آید.

 

بیوانفورماتیک شامل ادغام رایانه ها، ابزارهای نرم افزاری و بانکهای اطلاعاتی در تلاش برای پرداختن به سؤالات زیست شناختی است. دو فعالیت مهم در مقیاس بزرگ که از بیوانفورماتیک استفاده می کنند ژنومیک و پروتئومیکس هستند. ژنومیک به آنالیز ژنوم اشاره دارد. می توان ژنوم را به عنوان مجموعه ای کامل از توالی های DNA تصور کرد که برای صفاتی که از نسلی به نسل دیگر منتقل می شود، کد گذاری شده است. این توالی های DNA شامل همه ژن ها (واحد عملکردی و فیزیکی وراثت منتقل شده از والدین به فرزندان) و رونوشت ها (نسخه های RNA که گام اولیه در رمزگشایی اطلاعات ژنتیکی است) موجود در ژنوم است. بنابراین ، ژنومیک به توالی و تجزیه و تحلیل همه این موجودات ژنومی از جمله ژن ها و رونوشت ها در یک ارگانیسم اشاره دارد. پروتئومیکس ، از طرف دیگر ، به تجزیه و تحلیل مجموعه کامل پروتئین ها یا پروتئوم اشاره دارد. علاوه بر ژنتیک و پروتئومیک ، بسیاری از زمینه های زیست شناسی وجود دارد که در آن بیوانفورماتیک کاربرد دارد . هر یک از این موضوعات مهم در بیوانفورماتیک با هدف درک سیستمهای پیچیده بیولوژیکی است.

امروزه بسیاری از دانشمندان از بیوانفورماتیک به عنوان زیست شناسی سیستم ، رویکردی برای مقابله با سؤالات بیولوژیکی جدید و پیچیده یاد می کنند. زیست شناسی سیستم شامل یکپارچه سازی اطلاعات ژنومیک ، پروتئومیکس و بیوانفورماتیک برای ایجاد منظره کل سیستم از یک موجودیت بیولوژیکی است. به عنوان مثال ، چگونگی عملکرد یک مسیر سیگنالینگ در یک سلول می تواند از طریق زیست شناسی سیستم مورد بررسی قرار گیرد. ژنهای درگیر در مسیر ، نحوه تعامل آنها و چگونگی تغییر نتایج در پایین دست ، همه را می توان با استفاده از زیست شناسی سیستم مدل کرد. هر سیستمی که می تواند اطلاعات را به صورت دیجیتالی نشان دهد ، یک برنامه بالقوه برای بیوانفورماتیک را ارائه می دهد. بنابراین بیوانفورماتیک را می توان از سلولهای منفرد تا اکوسیستم های کل استفاده کرد. دانشمندان با درک و شناخت کامل لیست اجزا در یک ژنوم ، درک بهتری از سیستمهای پیچیده بیولوژیکی کسب می کنند. دانستن تعاملاتی که بین همه این قسمت ها در یک ژنوم یا پروتئوم وجود دارد ، نشان دهنده سطح بعدی پیچیدگی در سیستم است. از طریق این رویکردها ، بیوانفورماتیک این امکان را دارد که بینش های کلیدی در مورد درک و مدل سازی ما از بیماری های خاص انسانی یا انسان های سالم ارائه دهد.

 

پیشینه بیوانفرماتیک

شروع علم بیوانفورماتیک را می توان در سال 1968 به مارگارت دایوف و مجموعه‌ی توالی های پروتئینی معروف به اطلس توالی و ساختار پروتئین نسبت داد. یکی از آزمایش های مهم و قابل توجه در بیوانفورماتیک ، استفاده از برنامه جستجوی شباهت توالی برای شناسایی منشاء یک ژن ویروسی بود. در این مطالعه، دانشمندان از نخستین برنامه های جستجوی شباهت دنباله ای کامپیوتر (به نام FASTP) استفاده کردند ، تا بدانند که محتوای v-sis ( یک دنباله ویروسی ایجاد کننده سرطان ) بیشترین شباهت با ژن PDGF سلولی را دارد. این نتیجه غافلگیرکننده بینش مکانیکی مهمی را برای زیست شناسان فراهم آورده است در مورد اینکه  ایجاد این توالی ویروسی  چگونه باعث سرطان می شوند. رشد بیوانفورماتیک موازی با توسعه فناوری توالی DNA است. با همان روشی که توسعه میکروسکوپ در اواخر سال 1600 باعث تغییر علوم بیولوژیکی برای اولین بار در سلولها شد ، فناوری تعیین توالی DNA باعث تغییر در حوزه بیوانفورماتیک شد. رشد سریع بیوانفورماتیک می تواند با رشد توالی های DNA موجود در مخزن عمومی توالی های نوکلئوتیدی به نام GenBank یا همان بانک ژن ، نشان داده شود.
پروژه های تعیین توالی ژنوم به پرچمداران بسیاری از طرح های بیوانفورماتیک تبدیل شده اند. پروژه توالی ژنوم انسانی نمونه ای از یک پروژه توالی موفقیت آمیز ژنوم است ، اما بسیاری از ژنوم های دیگر نیز توالی شده و در حال توالی هستند. در حقیقت ، اولین ژنوم هایی که توالی شده اند از ویروس ها (یعنی فاژ MS2) و باکتری ها بودند و ژنوم Haemophilus آنفلوانزا Rd اولین ژنوم یک ارگانیسم زنده است که در بانک های اطلاعاتی دسته‌ی عمومی قرار می گیرد . این موفقیت با کمتری از فنآوری ژنوم انسان دریافت شد اما مشخص می شود که توالی ژنوم های دیگر گام مهمی در بیوانفورماتیک امروز است. با این حال ، توالی ژنوم به خودی خود دارای اطلاعات محدودی است. برای تفسیر اطلاعات ژنومی ، تجزیه و تحلیل مقایسه ای توالی ها باید انجام شود و یک معرف مهم برای این تجزیه و تحلیل ها پایگاه داده های توالی در دسترس عموم لازم است. بدون پایگاه داده توالی (مانند GenBank) ، که زیست شناسان اطلاعات مربوط به توالی مورد علاقه خود را ضبط کرده اند ، بسیاری از اطلاعات غنی به دست آمده از پروژه های توالی ژنوم در دسترس نخواهد بود.

روشی که در میکروسکوپ اکتشافات پیش بینی شده در زیست شناسی سلولی ، همان اکتشافات جدید در فناوری اطلاعات و زیست شناسی مولکولی و کشف های پیش بینی شده در بیوانفورماتیک است. در حقیقت ، بخش مهمی از زمینه بیوانفورماتیک توسعه فناوری جدید است که می تواند علوم بیوانفورماتیک را با سرعتی بسیار سریع پیش ببرد. از طرفی رایانه ، اینترنت ، تحولات نرم افزاری جدید ، الگوریتم های جدید و توسعه فن آوری خوشه رایانه ای به بیوانفورماتیک کمک کرده است تا از نظر مقدار داده ای که می تواند به طور کارآمد تجزیه و تحلیل شود ، جهش های بزرگی را انجام دهد. از طرف دیگر ، آزمایشگاه ، فن آوری ها و روش های جدید مانند توالی DNA ، تجزیه و تحلیل سریال بیان ژن (SAGE) ، ریزآرایه ها و شیمی های جدید طیف سنجی جرمی با سرعتی به همان اندازه آغاز شده اند که دانشمندان را قادر می سازد تا داده هایی را برای تجزیه و تحلیل با سرعت باورنکردنی تولید کنند. بیوانفورماتیک هر دو فناوری پلتفرمی را فراهم می کند که دانشمندان را قادر می سازد با مقادیر زیادی از داده های تولید شده از طریق ژنومیک و ابتکارات پروتئومیکس و همچنین رویکرد تفسیر این داده ها مقابله کنند. از بسیاری جهات ، بیوانفورماتیک ابزاری برای استفاده از روش علمی در داده های در مقیاس بزرگ فراهم می کند و باید به عنوان یک رویکرد علمی برای پرسیدن بسیاری از سؤالات بیولوژیکی جدید و متفاوت مورد بررسی قرار گیرد.

 

بسیاری از دانشمندان بیوانفورماتیک را هیجان انگیز می دانند زیرا این پتانسیل را دارد که بتواند به دنیای کاملاً جدیدی از سرزمین های غیرقانونی گام بگذارد . بیوانفورماتیک یک علم جدید و یک روش جدید تفکر است که به طور بالقوه می تواند منجر به بسیاری از اکتشافات بیولوژیکی مرتبط شود. اگرچه فناوری نیز بیوانفورماتیک را قدرتمند می سازد ، اما اطلاعات و دسترسی بیوانفورماتیک نیز درباره زیست شناسی بسیار زیاد است. سؤالات زیست شناختی میتوانند همه آزمایشات بیوانفورماتیک را هدایت کنند. سوالات مهم بیولوژیکی می توانند توسط بیوانفورماتیک مورد بررسی قرار گیرند و شامل درک ارتباط ژنوتیپفنوتیپ برای بیماری های انسانی، درک ساختار برای عملکرد روابط برای پروتئین ها و درک شبکه های بیولوژیکی باشند. برای بسیاری ، بیوانفورماتیک بسیار پرطرفدار است زیرا دانشمندان می توانند زیست شناسی و مهارتهای رایانه ای خود را در تولید معرفها برای تحقیقات بیوانفورماتیک بکار گیرند. بسیاری از دانشمندان دریافته اند که بیوانفورماتیک قلمرو جدیدی از سؤال علمی است که دارای پتانسیل بسیار خوبی برای سلامت انسان و جامعه است.
آینده بیوانفورماتیک ، از طریق ادغام است. به عنوان مثال ، ادغام طیف گسترده ای از منابع داده ها ، مانند داده های بالینی و ژنومی به ما این امکان را می دهد تا از علائم بیماری برای پیش بینی جهش های ژنتیکی استفاده کنیم و برعکس. ادغام داده های GIS مانند نقشه ها ، سیستم های هواشناسی با سلامت محصول و داده های ژنوتیپ به ما امکان پیش بینی نتایج موفقیت آمیز آزمایش های کشاورزی را می دهد. یکی دیگر از زمینه های آینده تحقیق در زمینه بیوانفورماتیک ، ژنومیک مقایسه ای در مقیاس بزرگ است. به عنوان مثال ، توسعه ابزارهایی که می توانند 10 طرفه مقایسه ژنوم ها را انجام دهند ، سرعت کشف در این زمینه از بیوانفورماتیک را به جلو سوق می دهد. در طول این خطوط، مدل سازی و تجسم شبکه های کامل سیستم های پیچیده می تواند در آینده مورد استفاده قرار گیرد تا به عنوان مثال سیستم یا سلول واکنش نشان دهد ، مثلاً به یک دارو. تاکنون یکی از بزرگترین موانع پیش روی بیوانفورماتیک ، کم بودن آمار محققان این حوزه است. این امر با تغییر رویه بیوانفورماتیک به خط مقدم پژوهش تغییر می کند اما این تاخیر در تخصص باعث ایجاد شکاف واقعی در دانش بیوانفورماتیک در جامعه تحقیقاتی شده است. سرانجام ، یک سؤال مهم تحقیقاتی برای آینده بیوانفورماتیک این خواهد بود که چگونه به صورت محاسباتی مشاهدات پیچیده بیولوژیکی ، مانند الگوهای بیان ژن و شبکه های پروتئینی را مقایسه کنیم. بیوانفورماتیک در مورد تبدیل مشاهدات بیولوژیکی به مدلی است که یک کامپیوتر آن را درک خواهد کرد. این یک کار بسیار چالش برانگیز است زیرا زیست شناسی می تواند بسیار پیچیده باشد. این مشکل نحوه دیجیتالی کردن داده های فنوتیپی مانند رفتار، الکتروکاردیوگرام و سلامت محصول به صورت قابل خواندن با رایانه، چالش های هیجان انگیزی را برای بیوانفورماتیک های آینده ایجاد می کند.

گردآورنده : سرکار خانم فاطمه علیزاده ثانی 

رفرنس : www.scq.ubc.ca