نوشته شده در از — دیدگاه‌تان را بنویسید

آنتی‌اکسیدان محافظ مغز در برابر آلزایمر

تحقیقات جدید نشان می‌دهند که چطور یک آنتی‌اکسیدان محافظ مغز می‌تواند از زوال عقل و آلزایمر جلوگیری کند.

آنتی‌اکسیدان سوپراکسید دیسموتاز یا  SOD1 با رادیکال‌های آزاد که باعث آسیب اکسیداتیو در مغز می‌شود، مبارزه می‌کند با این حال، یک تیم تحقیقاتی دانشگاه ایالتی آیووا، مزایای محافظتی SOD1 را به طور چشمگیری ضعیف می‌داند. درحالی که سطح پروتئین‌های tau در  بیماری آلزایمر افزایش می‌یابد اما بر اساس نتایج، محققان معتقدند SOD1 برای مقابله با اثرات مضر پروتئین tau مبارزه می‌کند اما در نهایت نبرد را از دست می‌دهد.

در افراد مبتلا به اختلال شناختی ضعیف و آلزایمر، SOD1  بیشتر به بخش خاکستری مغز مربوط می‌شود که نقش مهمی در حافظه دارد. با این حال، نتایج نشان می‌دهد 90 درصد از این تاثیر مثبت توسط tau از بین می‌رود. این مساله باعث نمی‌شود که سوپراکسیددیسموتاز به عنوان عامل منفی در آلزایمر شناخته شود، بلکه اثر پروتئین tau را در تشدید آسیب اکسیداتیو بیان می‌کند.

مکلیمانز، فارغ التحصیل PhD و دستیار تحقیق، علوم غذایی و تغذیه انسانی و بریجت کلارک، کارشناس تحقیقاتی دانشنامۀ سیکلون تابستان، این مطالعه را منتشر کردند که توسط مجله Antioxidants & Redox Signaling منتشر شده است. علاقه آن‌ها به آنتی‌اکسیدان‌ها که به طور طبیعی در بدن و در غذاها وجود دارد، منجر به بررسی این مساله شد که چگونه SOD1 پیری را تحت تاثیر قرار می‌دهد.

کلارک گفت: “این مطالعه می‌تواند بیشتر به بررسی نحوه کاهش میزان تغذیه و جلوگیری از تولید عصبی و پیری در مغز مربوط شود. Auriel Willett  استادیار علوم غذایی و تغذیه انسان، که به تحقیق نظارت داشت بیان می‌کند که میزان پروتئین SOD1 و tau در افراد با درجه‌های مختلف بیماری آلزایمر متفاوت است. محققان آزمایش‌های بالینی را بر روی بزرگسالان محدوده سنی 65 تا 90 ساله مبتلا به آلزایمر در زمینه ابتلا به بیماری‌های عصبی، مورد مطالعه قرار دادند. از 287 نفر در این مطالعه، 86 نفر اختلال شناختی داشتند، 135 نفر اختلال خفیف داشتند و 66 نفر مبتلا به بیماری آلزایمر بودند.

مک ليمانس گفت، بسياری از محققان آزمایشات خود را در زمینهSOD1  و مغز بر اساس تحليل مغز پس از مرگ مبتلایان به آلزايمر انجام می‌دهند. طبق همین بررسی‌ها تاثیر SOD1  در آلزایمر و تاثیر بیومارکرها در مغز و مایع مغزی نخاعی در بزرگسالان مشخص شده بود. امروزه تحقیقات بیشتر، نقش پروتئین tau را در توسعه آلزایمر نشان می‌دهد. Willette  گفت: “بیماری ممکن است تا حدی شروع شود یا پیشرفت کند، زیرا آنتی‌اکسیدان‌ها در مغز ما کارآیی خود را هنگام افزایش آسیب اکسیداتیو، افزایش می‌دهند.”

محققان در ایالت آیووا می‌گویند مطالعات بیشتری نیاز است تا تعیین کند آیا افزایش تولید SOD1 احتمالا از طریق رژیم یا دارو ممکن است به پیشرفت بیماری آلزایمر تاثیر داشته باشد یا خیر؟

 

منابع:

McLimans, K.E., Clark, B.E., Plagman, A., Pappas, C., Klinedinst, B., Anantharam, V., Kanthasamy, A. and Willette, A.A., 2019. Is CSF SOD1 a Biomarker of Tau but not Amyloid Induced Neurodegeneration in Alzheimer’s Disease?. Antioxidants and Redox Signaling,

نوشته شده در از — دیدگاه‌تان را بنویسید

ژن‌های مرتبط با طول عمر در بیماری کلستاز نوزادی

محققان ژن‌های مرتبط با بقا را در کودکان مبتلا به کلستاز نوزادی شناسایی می‌کنند.

دانشمندان در مرکز پزشکی بیمارستان کودکان یک الگوی بیانی برای ۱۴ ژن  دخیل در طول عمر نوزادان مبتلا به کلستازی نوزادان را شناسایی کردند. این بیماری در کودکان با پیوند کبد بسیار رایج است.

این پژوهشگران هم‌چنین دریافتند که آنتی‌اکسیدان N استیل سیستئین (NAC) منجر به کاهش آسیب کبدی و فیبروز (بافت پیوندی رشته‌ای) در موش مبتلا به کلستازی و افزایش زمان بقا می‌شود.

کلستازی نوزادی همچنین به نام  extrahepatic ductopenia ، یک بیماری کبدی در کودکان است که در آن یک یا چند مجرای صفرا، به طور غیر طبیعی باریک و یا مسدود می‌شوند. این بیماری می‌تواند مادرزادی یا اکتسابی باشد. کلستازی به عنوان یک نقص مادرزادی بیشتر در آسیای شرقی با مقدار 1 در 5000 تولد، رایج است. علائم این بیماری در حدود دو تا هشت هفته پس از زایمان ظاهر می‌شود. هنگامی که یک کودک مبتلا به کلستازی باشد، جریان صفراوی از کبد به کیسه صفرا مسدود شده و این باعث می‌شود که صفرا در داخل کبد به دام افتاده و در نهایت باعث نارسایی کبد شود.

در ابتدا، علائم کلستازی مانند علائم زردی نوزادان، یک بیماری معمولی بی‌ضرر که معمولا در نوزادان دیده می‌شود، قابل تشخیص نیستند. علائم متفاوتی از کلستازی معمولا بین دو تا هشت هفته پس از تولد مشخص می‌شود. نوزادان و كودكان مبتلا به کلستازی پیشرفته، وضعیتی است كه در آن صفرا نمی‌تواند كبد را ترک كند و در داخل آن جمع می‌شود. هنگامی که کبد، بیلی‌روبین را از طریق مجاری صفراوی به صورت صفرا خارج نمی‌کند، بیلی روبین شروع به جمع شدن در خون کرده و علایم ایجاد می‌شوند. این علائم عبارتند از زرد شدن پوست، خارش، جذب کم مواد مغذی (باعث تاخیر در رشد)، مدفوع کمرنگ، ادرار تیره و شکم تحریک شده. این بیماری اگر بدون درمان باقی بماند، ماده صفراوی می‌تواند منجر به نارسایی کبدی شود. بر خلاف دیگر انواع زردی،  کلستاز وابسته به صفراوی آپریزی اغلب باعث کریستال شدن، یک نوع آسیب مغزی ناشی از اختلال عملکرد کبدی می‌شود. این به این دلیل است که در کلستازی صفراوی، کبد بیمار هنوز قادر به ساخت بیلی‌روبین است اما قادر به عبور از مانع خون مغزی نیست.

بررسی رابطه بین تاثیر 14 ژن در این بیماری، تشخیص و توسعه درمان‌های جدید را فراهم می‌کند. یک روش بررسی بسیار قوی، طراحی یک آزمایش بالینی برای فعال کردن مسیر گلوتاتیون است. گلوتاتیون مولکولی است که در نوزادان با کلستازی صفراوی بسیار بیان شده است. فعال‌سازی مسیر، توسط آنتی‌اکسیدان NAC در جهت بهبود جریان صفراوی و جلوگیری از پیشرفت فیبروز صورت می‌گیرد.

محققان بیوپسی‌های کبدی و داده‌های بالینی از نوزادان مبتلا به کلستازی که جریان صفراوی در آن‌ها کاهش یا متوقف شده بود را دریافت کردند. نوزادان در مرکز تحقیقات بیماری‌های کبد کودکان مطالعه شدند. بیوپسی‌های کبدی در زمان تشخیص بیماری به دست آمده است.  دانشمندان NAC را به موش‌های نوزاد مبتلا به کلستازی و فیبروز، که بیلی‌روبین و فیبروز کبدی را کاهش می‌دهد، تجویز کردند. بیلی‌روبین یک ماده زرد نارنجی است که در طول تجزیه عادی گلبول‌های قرمز ساخته می‌شود. بیلی‌روبین از طریق کبد عبور و در نهایت از بدن دفع می‌شود. با این حال، سطوح بالاتر این ماده می‌تواند مشکلات کبدی ایجاد کند.

دکتر Bezerra بیان می‌کند: “ما هنوز نمی‌دانیم که آیا NAC در نوزادان مبتلا به کلستازی ایمن و موثر است یا خیر. آزمایشات بالینی آینده قطعا تاثیر این ماده را در این بیماری مشخص خواهد کرد.”

 

منابع:

Bezerra, J.A., Wells, R.G., Mack, C.L., Karpen, S.J., Hoofnagle, J.H., Doo, E. and Sokol, R.J., 2018. Biliary Atresia: Clinical and Research Challenges for the Twenty‐First Century. Hepatology, 68(3), pp.1163-1173.

Berauer, J.P., Mezina, A.I., Okou, D.T., Sabo, A., Muzny, D.M., Gibbs, R.A., Hegde, M.R., Chopra, P., Cutler, D.J., Perlmutter, D.H. and Bull, L.N., 2019. Identification of Polycystic Kidney Disease 1 Like 1 Gene Variants in Children With Biliary Atresia Splenic Malformation Syndrome. Hepatology.

Mack, C.L., Spino, C., Alonso, E.M., Bezerra, J.A., Moore, J., Goodhue, C., Ng, V.L., Karpen, S.J., Venkat, V., Loomes, K.M. and Wang, K., 2019. A Phase I/IIa trial of intravenous immunoglobulin following portoenterostomy in biliary atresia. Journal of pediatric gastroenterology and nutrition, 68(4), pp.495-501.

نوشته شده در از — دیدگاه‌تان را بنویسید

استرس اکسیداتیو در سندروم ولفرام

سندروم ولفرام  WFS یک بیماری ارثی است که به طور معمول با ابتلا به دیابت نوع اول وابسته به انسولین و آتروفی اپتیکی پیشرونده همراه است. علاوه بر این، بسیاری از افراد مبتلا به سندرم ولفرام هم‌چنین از اختلالات شنوایی ناشی از دیابت و کاهش حس شنوایی برخوردارند. یک نام قدیمی برای این سندرم DIDMOAD است که به دیابت نوع یک، آتروفی بینایی و ناشنوایی اشاره دارد. برخی افراد جهش در ژن یکسان دارند که موجب سندروم ولفرام می‌شود، اما آن‌ها ویژگی‌های این سندروم را نشان نمی‌دهند، بنابراین با نام اختلالات مرتبط با WFS1 شناخته می‌شوند. به عنوان مثال، این نام برای توصیف فردی با شدت شنوایی حساس ناشی از جهش‌های ژن WFS1، بدون دیابت یا سایر ویژگی‌ها استفاده می‌شود.

مطالعات جدید بر نقش استرس اکسیداتیو در سندرم ولفرام و هیپوترمی تمرکز دارد

در دانشکده پزشکی دانشگاه تارتو، اولین تست‌های حیوانی با استفاده از پپتیدهای آنتی‌اکسیدانی سنتری، انجام شده که ممکن است استرس اکسیداتیو را کاهش دهد. استرس اکسیداتیو یک بیماری ژنتیکی غیر قابل علاج به نام سندرم ولفرام ایجاد می‌کند و به طور گسترده توسط دانشمندان در سراسر جهان مورد مطالعه قرار گرفته است. استرس اکسیداتیو شرایطی است که گونه‌های فعال مانند رادیکال‌های آزاد بر سیستم دفاعی تأثیر می‌گذارند و این ممکن است به آسیب بافت منجر شود.

در پژوهش با عنوان نقش استرس اکسیداتیو در سندرم ولفرام و هیپوترمی، نقش استرس اکسیداتیو در مورد هیپوترمی خفیف یا کاهش دمای بدن و نیز سندرم ولفرام نادر مورد مطالعه قرار گرفت. بیماری ولفرام ناشی از نقص ژن وولفرمین است که هم‌چنین باعث ایجاد دیابت، آتروفی عصب اپتیکال و اختلالات نوروژنیک می‌شود. فرد مبتلا به این سندروم دارای دیابت است و کور و ناشنوا می‌شود.

کمبود ولفرامین که علت سندرم ولفرام است، در اثر استرس اندوپلاسمی داخل سلولی و هم‌چنین استرس اکسیداتیو اتفاق می‌افتد. سطح استرس اکسیداتیو شدیدتر از هر زمان دیگری در مدل موش‌هایی که مبتلا به سندرم ولفرام هستند، دیده می‌شود و پپتید‌های آنتی‌اکسیدانی  UPFباعث کاهش استرس اکسیداتیو در بافت‌های مختلف می‌شوند.

مدل‌های حیوانی اکنون می‌توانند برای توصیف سندرم ولفرام در تحقیقات بیشتری مورد استفاده قرار گیرند. توصیف دقیق متابولیسم، اطلاعاتی را برای مطالعات بیشتر بر روی یک پروتئین با عملکرد بیوفیزیکی ناشناخته ارائه می‌دهد که همچنین تاکید بر ایم مساله دارد که ولفرامین است که باعث سندروم ولفرام می‌شود. به این ترتیب، عملکرد دقیق و بیوشیمیایی آن و نقش استرس اکسیداتیو در این بیماری، بیشتر می‌تواند توصیف شود.

هیپوترمی خفیف در عمل بالینی برای اجتناب از آسیب بافت بسیار کاربرد دارد. در حال حاضر، دقیقا مشخص نیست که چه چیزی از مکانیسم هیپوترمی محافظت می‌کند. تحقیقات نشان داد که هیپوترمی خفیف باعث پاسخ استرس در سلول‌های مختلف سلولی می‌گردد.

 

منابع:

AMO-SHIINOKI, K.I.K.U.K.O., TANABE, K., HATANAKA, M. and TANIZAWA, Y., 2018. Metabolic Insufficiency Caused By Cellular Stresses Is Implicated in Beta-Cell Dedifferentiation in the Mouse Model of Wolfram Syndrome.

Kondo, M., Tanabe, K., Amo-Shiinoki, K., Hatanaka, M., Morii, T., Takahashi, H., Seino, S., Yamada, Y. and Tanizawa, Y., 2018. Activation of GLP-1 receptor signalling alleviates cellular stresses and improves beta cell function in a mouse model of Wolfram syndrome. Diabetologia, 61(10), pp.2189-2201.

Sakakibara, Y., Sekiya, M., Fujisaki, N., Quan, X. and Iijima, K.M., 2018. Knockdown of wfs1, a fly homolog of Wolfram syndrome 1, in the nervous system increases susceptibility to age-and stress-induced neuronal dysfunction and degeneration in Drosophila. PLoS genetics, 14(1), p.e1007196.

نوشته شده در از — دیدگاه‌تان را بنویسید

سرکوب لیستریا بدون مرگ سلول میزبان

پروتئین‌های مرگ سلولی باعث سرکوب ليستریا بدون کشتن سلول‌های میزبان می‌شوند

تحقیقات جدید دانشگاه ایالتی کارولینای شمالی نشان می‌دهد که پروتئین‌های کلیدی شناخته شده جهت جلوگیری از عفونت‌های ویروسی با القای مرگ سلولی می‌توانند برخی از عفونت‌های باکتریایی را بدون ایجاد مرگ سلول‌های میزبان مسدود کنند.

پروتئین RIPK3 و MLKL به جای کشتن سلول‌های میزبان آلوده به لیستریا در دستگاه گوارش، ترکیب شیمیایی باکتری‌ها را تشخیص می‌دهند و MLKL به آن متصل می‌شود، در نتیجه از گسترش لیستریا جلوگیری می‌شود، در حالی که سلول‌های میزبان زنده می‌ماند.

Jun Ninomiya-Tsuji استاد علوم زیست‌شناسی و نویسنده مسئول مقاله‌ای که این پژوهش را توصیف می‌کند، بیان می‌کند که: “در حالی‌که ما نشان داده‌ایم که این پروتئین‌ها در سلول‌های اپیتلیال روده‌ای نسبت به سلول‌های ایمنی متفاوت عمل می‌کنند اما هنوز مطمئن نیستیم که چرا و چگونه این تمایز رخ می‌دهد”.

محققان متخصص تحقیقات سم‌شناسی ابتدا از سلول‌های روده انسان استفاده کردند تا نشان دهند که سلول‌های با کمبود RIPK3  توسط لیستریا آلوده شده بودند، در حالی که سلول‌های دارای RIPK3 دارای چنین عفونت‌هایی نبودند. محققان سپس از موش استفاده کردند تا ببینند که آیا لیستریا می‌تواند با عبور از سلول‌های روده به مجاری موش برسد. آن‌ها آلودگی لیستریا را در موش‌های با کمبود RIPK3 یافتند، اما آلودگی لیستریا کمتری در موش‌های نرمال مشاهده شد.

سپس محققان نشان دادند که RIPK3 و یک پروتئین  دیگر به نام MLKL که با آن کار می‌کند، با حضور لیستریا فعال می‌شود. فعال‌سازی پروتئین این مسیر، تکرار ليستریا را مهار می‌کند، که نشان می‌دهد که پروتئین‌ها به طور موثر ليستریا را از بین می‌برند. سپس به طرز شگفت‌آوری محققان نشان دادند که فعال شدن RIPK3 و MLKL توسط لیستریا باعث مرگ سلول نمی‌شود. در عوض، پروتئین MLKL خود را به لیستریا متصل می‌کند، و گسترش آن را متوقف می‌کند.

پروتئین‌های دیگر موجب مرگ سلول برای جلوگیری از عفونت‌های خاص، به ویژه در سلول‌های ایمنی بدن می‌شود. مرگ سلول‌های اپیتلیال در دستگاه گوارش ممکن است باعث برداشتن مانع مهمی برای بیماری‌های ویروسی و باکتری‌ شود، بنابراین ممکن است این پروتئین‌ها منجر به بهبود شرایط زنده‌مانی سلول در زمان آلودگی گردد.

محققان معتقدند که تحقیقات آینده تلاش خواهد کرد تا بدانند که چگونه و به چه علت این پروتئین‌ها روش متفاوتی ( به روش مرگ سلول یا عدم مرگ سلولی ) جهت جلوگیری از ایجاد باکتری در دستگاه گوارش دارند.

 

منابع:

Sai, K., Parsons, C., House, J.S., Kathariou, S. and Ninomiya-Tsuji, J., 2019. Necroptosis mediators RIPK3 and MLKL suppress intracellular Listeria replication independently of host cell killing. The Journal of cell biology, 218(6), pp.1994-2005

McDougal, C. and Sauer, J.D., 2018. Listeria monocytogenes: the impact of cell death on infection and immunity. Pathogens, 7(1), p.8

نوشته شده در از — دیدگاه‌تان را بنویسید

CRISPR به طور تصادفی باعث ایجاد موتاسیون RNA می‌شود

CRISPR در زمان ویرایش DNA به طور تصادفی باعث ایجاد جهش در RNA می‌شود. محققان چندین سال پیش گزارش دادند که  سیستم ویرایش قدرتمند ژنوم به نام CRISPR را ایجاد کرده‌اند که می‌تواند با دقت بالا تغییرات مورد نیاز در ژنوم را ایجاد کند. اما نقاط ضعف ویرایش‌گرهای باز به طور فزاینده‌ای ظاهر می‌شوند. مطالعه جدید نشان می‌دهد که ویرایش‌گرها می‌توانند به طور تصادفی رشته‌های RNA را تغییر دهند که به ساخت پروتئین‌ها و یا انجام سایر وظایف سلولی کلیدی کمک می‌کند. محققان می‌گویند این مساله می‌تواند درمان‌های ایمنی را پیچیده‌تر کند و سایر برنامه‌های تحقیقاتی را مختل نماید.

بیماری‌ انسانی سلول داسی شکل به وسیله یک جهش نقطه‌ای در یکی از بازهای DNA، آدنین، گوانین، سیتوزین و تیمین ایجاد شده است و CRISPR  اغلب دچار مشکل در ویرایش باز اشتباه، شده است. این به این دلیل است که CRISPR رشته DNA را در مکان‌های هدف برش می‌دهد و پس از آن مکانیسم‌های ویرایش سلول را به کار می‌گیرد تا ساخت توالی اصلاح شده DNA را برای تصحیح جهش انجام دهد. در مقابل ویرایش به طور شیمیایی یک نقطه DNA را توسط آنزیم‌هایی که deaminases نامیده می‌شوند تغییر می‌دهند و نیازی به برش یا کمک از سلول نیست.

 CRISPR  مکان‌های هدف در ژنوم را شناسایی می‌کند و این مکان‌ها را ویرایش می‌کند اما تاثیراتی نیز بر روی نقاط غیر هدف RNA ( دارای سه باز مشابه با DNA ) دارد. بنابراین جی. کیت جونگ، پاتولوژیست و زیست‌شناس مولکولی در بیمارستان عمومی ماساچوست در بوستون، تیمی را هدایت کرد که ویرایش CRISPR را در سلول‌های کبدی و کلیه بدن انسان بررسی می‌کند. یافته‌های آن‌ها نشان می‌دهد که این نوع ویرایش می‌تواند RNA را تغییر دهد. نتایج این بررسی در مجله Nature چاپ شده است.

جونگ بیان می‌کند که آن‌ها قبلا deaminases را طراحی کرده‌اند که به طور قابل ملاحظه‌ای تعدادی از ویرایش‌های غلط RNA را کاهش می‌دهد. جونگ می‌گوید “این برای ما خیلی دلگرم‌کننده بود.” “ما در نهایت مهندسان پروتئین هستیم، و می‌خواهیم بدانیم که آیا می‌توانیم سیستمی را مهندسی کنیم تا جهش‌ها از بین بروند.”

دیوید لیو، شیمیدان دانشگاه هاروارد که نخستین ویرایشگر باز را ایجاد کرد یادآور می‌شود که deaminases به طور طبیعی سلول‌های RNA را ویرایش می‌کند و تأکید می‌کند که پیامدهای بیولوژیکی چنین ویرایشی نامشخص است. او اضافه می‌کند که در مطالعات آزمایشگاهی خود راجع به ویرایش باز نیز رونوشت‌های غیر هدف را پیدا کرده‌اند، اما این مساله در مقادیر پایین‌تری رخ داده است.

هر دو لیو و جونگ تأکید می‌کنند که در نتیجه پژوهش‌های خود موفق به دست‌یابی به  deaminasesهایی شده اند که فقط بر روی DNA یا RNA عمل ویرایش را انجام می‌دهد و این باعث می‌شود تا آن‌ها اطمینان حاصل کنند که می‌توانند اثرات غیر هدف که توسط ویرایش ژنومی ایجاد می‌شد را از بین ببرند. ویرایش باز هنوز هم ابزار قدرتمندی برای از بین بردن جهش‌ها و از بین بردن اشتباهات رونویسی است که برخی تشخیص‌های غیر هدف باید بیشتر مورد مطالعه قرار بگیرند.

 

منابع:

Grünewald, J., Zhou, R., Garcia, S.P., Iyer, S., Lareau, C.A., Aryee, M.J. and Joung, J.K., 2019. Transcriptome-wide off-target RNA editing induced by CRISPR-guided DNA base editors. Nature, 569(7756), p.433.

Listgarten, J., Weinstein, M., Kleinstiver, B.P., Sousa, A.A., Joung, J.K., Crawford, J., Gao, K., Hoang, L., Elibol, M., Doench, J.G. and Fusi, N., 2018. Prediction of off-target activities for the end-to-end design of CRISPR guide RNAs. Nature biomedical engineering, 2(1), p.38.

 

نوشته شده در از — دیدگاه‌تان را بنویسید

لومینسانس یا فلوروسنس؟

به نظر می‌رسد لومینسانس و فلورسنس یک معنی دارند مخصوصا هنگام استفاده از این مفاهیم به عنوان راهکارهای ردیابی مغناطیسی در آزمایشگاه‌های بیوسنسور یا آزمایشات تشخیصی in-vitro.  اما آن‌ها یکسان نیستند. بله، این مفاهیم هر دو یک فوتون را به عنوان الکترون می‌گیرند و الکترون از حالت انرژی بالاتر به حالت انرژی پایین‌تر می‌رود، اما تفاوت در روش متداولی است که در ابتدا موجب جذب الکترون به حالت انرژی بالا می‌شود. در فلورسنس، الکترون با اضافه کردن یک فوتون به حالت انرژی بالاتر برمی‌گردد. در لومینسانس، الکترون در حالت انرژی بالا به علت ایجاد نیتروژن متوسط ​​در یک واکنش شیمیایی است. نور در هنگام تجزیه محصولات نهایی واکنش تولید می‌شود.

انتشار نور در فلورسنس به دلیل یک الکترون برانگیخته است که به حالت انرژی پایین رسیده است.

برانگیختگی:

اولین گام در جهت ایجاد یک مولکول فلورسنت، انتشار نور است که الکترون را به یک سطح انرژی بالاتر تحریک می‌کند با قرار دادن مولکول در نور با طول موج مناسب ( این طیف تحریک نامیده می‌شود ) پروب‌های مختلف فلورسنت با طول موج‌های مختلفی از نور مرئی جذب می‌شوند. به عنوان مثال، الکترون‌های valence در AlexaFluor 594  با ورودی فوتون‌های نور 590 نانومتر به حالت انرژی بالاتر باز می‌گردند، در حالی که AlexaFluor488   با نور 496 نانومتری برانگیخته می‌شود.

انتشار:

در این حالت انرژی بالا الکترون‌ها پایدار نیستند و به حالت انرژی پایین‌تر می‌روند به این معنی که الکترون‌ها به صورت مرحله‌ای از سطح انرژی بالاتر به سطح انرژی پایین‌تر آمده و همیشه انرژی اضافی را به‌عنوان فوتون‌های یک رنگ خاص منتشر می‌کنند. اگر AlexaFluor 594 با طول موج مناسب برانگیخته شود، همیشه نور قرمز را با طول موج 617 نانومتر منتشر می‌کند و AlexaFluor 488 همیشه نور سبز را با طول موج 519 نانومتر منتشر می‌کند. این نور می‌تواند به صورت کیفی توسط چشم اندازه‌گیری شود و هم‌چنین می‌تواند به صورت کمی با طیف سنجی فلورسانس اندازه‌گیری شود.

نمونه دیگری از فلورسنس، نقطه‌های کوانتومی است. نقاط کوانتومی نانوبلورهای فلورسنت هستند که بسیار کوچک بوده و محدود به کوانتوم می‌باشند. این به این معنی است که طول موج انتشار، عملکرد مستقیمی از اندازه نقطه کوانتومی است. طیف تحریک از نقاط کوانتومی بسیار گسترده است، اما طیف انتشار بسیار باریک است. نقطه کوانتومی، کریستال‌های غیر معدنی هستند در حالی که پروب‌های فلورسنت، مولکول‌ها می‌باشند.

لومینسانس انتشار یک فوتون به علت واکنش شیمیایی است

برای تولید نور در یک واکنش شیمیایی هیچ نوری نیازی نیست که به واکنش اضافه شود. واکنش شیمیایی خود را در یک حالت برانگیخته تولید می‌کند. واسطه‌های با انرژی بالا اغلب گونه‌های اکسید شده‌ای هستند که نور را آزاد می‌کنند زیرا آن‌ها به محصولات نهایی با انرژی کمتری تبدیل می‌شوند. گاهی اوقات این گونه‌های واسطه تنها مقدار کمی نور آزاد می‌کنند. آنزیم‌هایی مانند هورس‌ردیش پراکسیداز (HRP) و آلکالین فسفاتاز (AP) وجود دارند که برای نورپردازی در حضور بستر‌‌های مناسب مورد استفاده قرار می‌گیرند.

واکنش‌های شیمیایی در IVD مغناطیسی

از طریق تکنیک‌های ترکیبی، یک آنزیم لومینسانس مانند HRP یا AP می‌تواند به مولکول اسیدنوکلئیک و یک ذره مغناطیسی متصل شود. پس از جداسازی مغناطیسی، حضور یا عدم وجود هدف را می‌توان با افزودن مستقیم ماده شیمیایی و اندازه‌گیری میزان نور تولید شده مورد ارزیابی قرار داد. اگر مولکول هدف در نمونه وجود داشته باشد، به دلیل واکنش شیمیایی مولکولی، نور وجود خواهد داشت. اگر مولکول هدف در نمونه وجود نداشته باشد، هیچ واکنش رخ نمی‌دهد و هیچ نوری تولید نمی‌شود. اگر منحنی استاندارد استفاده شود، این اندازه‌گیری می‌تواند کمی باشد.

 

منابع:

Wang, G., Cong, W., Wang, C. and Liu, F., Rensselaer Polytechnic Institute, 2019. Stored luminescence computed tomography. U.S. Patent Application 10/285,659.

Puttock, E.V., Walden, M.T. and Williams, J.G., 2018. The luminescence properties of multinuclear platinum complexes. Coordination Chemistry Reviews, 367, pp.127-162.

Josephson, L., Medchem Imaging, 2018. Sequence Specific Fluorescence for Peptide-Fluorochrome Interactions. U.S. Patent Application 15/728,502.

نوشته شده در از — دیدگاه‌تان را بنویسید

استخراج DNA چیست؟

استخراج DNA خارج‌کردن و جداسازی داکسی‌ریبونوکلئیک‌اسید (DNA) از سلول‌ها یا ویروس‌هایی است که دارای DNA به عنوان ماده ژنتیکی هستند.

DNA استخراج شده برای چه کاری استفاده می‌شود؟

استخراج DNA غالبا گام اولیه در بسیاری از فرایندهای تشخیصی است که برای تشخیص باکتری و ویروس‌ها در محیط زیست و نیز تشخیص بیماری‌ها و اختلالات ژنتیکی استفاده می‌شود. این تکنیک‌ها شامل روش‌های زیر می‌شوند:

فلورسانس در حالت هیبریداسیون ( FISH ) :  یک روش مولکولی است که اکثرا برای شناسایی و شمارش گروه‌های باکتری خاص است.

پلی‌مورفیسم قطعه انتهایی هضم‌شده  ( T-RFLP ) : برای شناسایی، مشخص نمودن و تعیین الگوهای مکانی و زمانی در جوامع باکتری اپی‌پلانکتون دریایی استفاده می‌شود.

توالی‌یابی: بخش‌هایی از ژنوم یا کل آن ممکن است دارای توالی و هم‌چنین عناصر کروموزومی اضافی برای مقایسه با توالی موجود در بانک ژن باشد.

DNA چگونه استخراج می‌شود؟

مرحله 1. شکستن سلول برای آزاد کردن DNA

سلول‌های نمونه از یکدیگر جدا می‌شوند، اغلب به وسیله یک وسیله فیزیکی مانند ورتکس کردن و در محلول حاوی نمک قرار می‌گیرند. یون‌های سدیم مثبت با نمک در محافظت از گروه‌های فسفات منفی که در امتداد ستون فقرات DNA قرار دارند شرکت می‌کنند. سپس مواد شوینده اضافه می‌شود. مواد شوینده لیپید‌ها را در غشای سلولی و هسته تجزیه می‌کند. DNA آزاد شده است چون این غشاها مختل می‌شوند.

مرحله 2: جداسازی DNA از پروتئین‌ها و سایر باقی مانده‌های سلولی

برای به دست آوردن یک نمونه تمیز از DNA، لازم است تا حد زیادی از باقی مانده‌های سلولی حذف شود. این کار را می‌توان با روش‌های مختلف انجام داد. اغلب یک پروتئاز (آنزیم پروتئینی) برای تخریب پروتئین‌های مرتبط با DNA و دیگر پروتئین‌های سلولی اضافه می‌شود. به صورت متناوب، برخی از باقی‌مانده‌های سلولی را می‌توان با فیلتر کردن نمونه حذف کرد.

مرحله 3. رسوب DNA با الکل

در نهایت، الکل یخ زده (یا اتانول یا ایزوپروپانول) به دقت به نمونه DNA اضافه می‌شود. DNA محلول در آب است، اما در حضور نمک و الکل، نامحلول است. در این مرحله رسوب ظاهر می‌شود. اگر مقدار زیادی از DNA وجود داشته باشد، ممکن است یک رسوب سفید ببینید.

مرحله 4. تمیز کردن DNA

نمونه DNA اکنون می‌تواند بیشتر تمیز شود. سپس آن را در یک بافر کمی قلیایی دوباره آماده کرده و آماده استفاده می‌شود.

مرحله 5. تأیید حضور و کیفیت DNA

برای انجام آزمایشات بیشتر، مهم است که غلظت و کیفیت DNA را بدانید. برای تعیین غلظت و خلوص DNA در یک نمونه، می‌توان از خواص چگالی نوری گرفته شده توسط یک اسپکتروفتومتر استفاده کرد. به جای آن، الکتروفورز ژل را می‌توان برای نشان دادن حضور DNA در نمونه خود و نشان دادن کیفیت آن به کار برد.

DNA استخراج شده در چه مواردی بررسی می‌شوند؟

DNA استخراج شده برای تجزیه و تحلیل مولکولی از جمله PCR، الکتروفورز، توالی یابی، اثر انگشت و کلونینگ استفاده می‌شود.

 

منابع:

Rohland, N., Glocke, I., Aximu-Petri, A. and Meyer, M., 2018. Extraction of highly degraded DNA from ancient bones, teeth and sediments for high-throughput sequencing. Nature protocols, 13(11), p.2447.

Guevara, E.E., Frankel, D.C., Ranaivonasy, J., Richard, A.F., Ratsirarson, J., Lawler, R.R. and Bradley, B.J., 2018. A simple, economical protocol for DNA extraction and amplification where there is no lab. Conservation genetics resources, 10(1), pp.119-125.

Fiedorova, K., Radvansky, M., Nemcova, E., Grombirikova, H., Bosak, J., Cernochova, M., Lexa, M., Smajs, D. and Freiberger, T., 2019. The impact of DNA extraction methods on stool bacterial and fungal microbiota community recovery. Frontiers in microbiology, 10, p.821.

Zinger, L., Chave, J., Coissac, E., Iribar, A., Louisanna, E., Manzi, S., Schilling, V., Schimann, H., Sommeria-Klein, G. and Taberlet, P., 2016. Extracellular DNA extraction is a fast, cheap and reliable alternative for multi-taxa surveys based on soil DNA. Soil Biology and Biochemistry, 96, pp.16-19.

نوشته شده در از — دیدگاه‌تان را بنویسید

الکتروفورز ژل پلی‌آکریل‌آمید (PAGE) چیست؟

تکنیک‌ الکتروفورز، مولکول‌ها را بر اساس بار الکتریکی در میدان الکتریکی جدا می‌کند. تحرک یک مولکول به شکل معکوس متناسب با اندازه آن است و به طور مستقیم با شارژ آن متناسب است. در طول الکتروفورز، پروتئین‌ها به سمت یک الکترود متناسب با بار الکتریکی در میدان الکتریکی حرکت می‌کنند. سرعت حرکت مولکول‌ها در یک سیستم الکتروفورز علاوه بر خواص ذاتی مانند اندازه، شارژ و شکل پروتئین‌ها، بر اساس عوامل متعددی نظیر دما، pH  و غلظت بافر نیز کنترل می‌شود. جداسازی الکتروفورز پروتئین به طور دقیق براساس وزن مولکولی آن‌ها امکان‌پذیر است، اگر بار الکتریکی تمام مولکول‌های پروتئین طبق روش مشخص یکسان باشد، در چنین مواردی تحرک مولکول‌های پروتئینی تنها بر اندازه آن‌ها متکی خواهد بود.

الکتروفورز ژل پلی‌آکریل آمید (PAGE) روش مبتنی بر این ایده است و برای جدا‌سازی پروتئین‌ها بر اساس اندازه آن‌ها استفاده می‌شود.

اصول PAGE

در PAGE، مواد شوینده آنیونی به نام سدیم دودسیل سولفات (SDS) برای اتصال به پروتئین‌ها استفاده می‌شود و به آن‌ها بار منفی می‌دهد. سپس پروتئین‌ها با توجه به اندازه پروتئین، در یک ماتریس ژل ساخته شده از پلی‌اکریل‌آمید در میدان الکتریکی به وسیله الکتروفورز جدا می‌شوند.

پلی‌اکریل‌آمید به عنوان فرآورده واکنش پلیمریزاسیون بین اکریل‌آمید و متیلن‌بیس‌اکریل‌آمید ( BIS )  و با استفاده از کاتالیزور تولید می‌شود. درجه پلیمریزاسیون یا اتصال متقاطع را می‌توان با تنظیم غلظت آکریل‌آمید و BIS کنترل کرد. ماده بیشتر منجر به ژل سخت‌تر می‌شود. سختی ژل، به نوبه خود، اصطکاک ماکرومولکول‌هارا در ژل افزایش داده و در زمان عبور از طول ژل، بر جداسازی آن‌ها تاثیر می‌گذارد.

ژل‌های با درصد پایین (4-8٪ آکریل‌آمید) اجازه می‌دهند مولکول‌های با وزن مولکولی بالاتر بتوانند از طریق ژل سریع حرکت کنند، در حالی که ژل‌های سخت و با درصد بالا (12-20٪ آکریل‌آمید) انتقال مولکول‌های بزرگ را محدود می‌کنند و به طور انتخابی به مولکول‌های کوچک اجازه می‌دهند که از طریق ژل حرکت کنند.

پروتکل SDS-PAGE
  1. آماده‌سازی نمونه:

نمونه‌های پروتئین با گرم کردن آنها با SDS مواد شوینده و مرکاپتواتانول دناتوره می‌شوند. این ماده محکم به پروتئین‌ها متصل شده و موجب افزایش بار منفی می‌شود، هم‌چنین گروه‌های سولفیدریل را آزاد می‌کند و به همین دلیل زنجیره‌های پلی‌پپتیدی دارای بار منفی نسبت به وزن می‌شوند. این فرایند به حرکت پروتئین‌ها بر اساس اندازه آن‌ها در الکتروفورز ژل کمک می‌کند.

  1. آماده‌سازی ژل:

ژل الکتروفورز معمولا دارای چندین جزء شامل آکریل‌امید، BIS  و بافر است. پرسولفات‌آمونیوم، یک منبع رادیکال آزاد و یک تثبیت‌کننده برای شروع پلیمریزاسیون به مخلوط اکریل‌آمید اضافه شده است.  BIS نیز برای تشکیل پیوندهای بین مولکول‌های اکریل‌آمید افزوده می‌شود تا زمانی که ژل در نهایت تشکیل شود.

  1. الکتروفورز:

به عنوان یک جریان الکتریکی پروتئین اعمال می‌شود که دارای یک الکترود مثبت و یک الکترود منفی است. هر مولکول با سرعت متفاوت بر اساس وزن مولکولی آن حرکت می‌کند. مولکول‌های کوچک به سرعت از طریق ژل حرکت می‌کنند و مولکول با وزن بالا دارای سرعت حرکت کم‌تر در طول ژل هستند. حرکت معمولا در ولتاژ‌های بالاتر سریع‌تر است. بعد از چند ساعت، مولکول‌های پروتئینی بر اساس اندازه از هم جدا می‌شوند.

  1. رنگ‌آمیزی :

پس از تکمیل شدن الکتروفورز، ژل می‌تواند با استفاده از موادی رنگی مانند Coomassie Brilliant Blue یا اتیدیم بروماید رنگ شود تا پروتئین‌های جدا شده به عنوان نوارهای متمایز رنگ بر روی ژل ظاهر شوند.

پس از رنگ‌آمیزی، رنگ از ژل شسته شده سپس رنگ‌بری می‌شوند تا شدت رنگ باند‌های پروتئینی اندازه‌گیری شود. گروه‌های پروتئین‌های رادیواکتیو با autoradiography می‌توانند شناسایی شوند.

برخی از سیستم‌های ژل یکرنگ مانند رنگ آمیزی بروموفنول همراه با نمونه پروتئین را معرفی می‌کنند – فاصله قابل مشاهده توسط رنگ بر روی ژل کمک می‌کند تا طول مدت الکتروفورز تعیین شود. بروموفنول آبی همراه با مولکول‌های نمونه حرکت می‌کند تا زمانی که در نهایت به پایین ژل برسد. الکتروفورز نیاز به توقف در این مرحله دارد تا هیچ مولکول پروتئینی الکتروفورز از ژل خارج و بافر منتقل نشود.

 

منابع:

Kinoshita, E., Kinoshita-Kikuta, E. and Koike, T., 2009. Separation and detection of large phosphoproteins using Phos-tag SDS-PAGE. Nature protocols, 4(10), p.1513.

Wittig, I., Braun, H.P. and Schägger, H., 2006. Blue native PAGE. Nature protocols, 1(1), p.418.

نوشته شده در از — دیدگاه‌تان را بنویسید

محققان روند جدید انتقال سلولی و جداسازی را کشف کردند

فرآیند انتقال و جداسازی یک فرآیند اساسی در تبدیل انرژی است که امکان زندگی را بر روی کره زمین فراهم می‌کند. علاوه بر سلول‌های خورشیدی و فوتوکاتالیست‌ها، این فرآیند در عمل فتوسنتز نیز یافت می‌شود، زیرا که تولید انرژی را با جذب نور و سپس انتقال و تبدیل آن به انرژی شیمیایی امکان‌پذیر می‌سازد. با این حال، درک عمیق‌تر از انتقال و جداسازی در سطح مولکولی، یک چالش اساسی باقی مانده است، زیرا سرعت فرآیند انتقال شارژ ناشی از جذب نور بسیار سریع است و جداسازی بیش از چند فمتوثانیه طول نمی‌کشد.
یک تیم بین المللی محققان از دانشگاه تکنولوژی و طراحی سنگاپور (SUTD)، دانشگاه علم و صنعت Pohang و دانشگاه واندربیلت، با استفاده از فلورسنس در سیستم‌های مدل و بررسی تغییرات خروجی فلورسنت، شدت، طول عمر و طول موج و یک فرآیند انتقال و جداسازی شارژ جدید به نام شارژ اتم مولکولی پیچ‌خورده (TICS) کشف کردند. در مولکول‌های TICS، قطعات دهنده و گیرنده به صورت پویا پس از جذب نور و تغییر ساختاری، تغییر شکل داده و بنابراین پدیده شارژ را نشان می‌دهند.

فرایند TICS یک تغییر مکان دوطرفه و منحصر به فرد است که آن‌را از فرآیند مشابه انتقال یک جهته به نام انتقال TICT داخل مایع جدا می‌کند. در حالیکه TICT توسعه بسیاری از مواد و دستگاه‌های کاربردی مانند فلوئوروفورهای درخشان و فتوشاپی، خنک‌کننده‌های تیره، سنسورهای ویسکوزیته و سنسورهای قطبی را تسهیل کرده است، TICS راه جدیدی برای شیمیدانان برای ساخت پروب‌های فلورسنت منحصر به فرد و مفید در طیف گسترده‌ای از خانواده‌های شیمیایی فلوروفورها ارائه نموده است.

به عنوان مثال، پروب‌های فلورسنت TICS می‌تواند برای تشخیص گلوتاتیون، آنتی‌اکسیدان موجود در سلول گیاهان و حیوانات ( گلوتاتیون در حذف بسیاری از مواد شیمیایی سمی در سلول‌های بیولوژیک وجود دارد) مورد استفاده قرار گیرد. به طور مشابه، نوع دیگری از پروب مبتنی بر TICS به طور خاص ساخته شده که قادر به تشخیصphosgene، گاز بی رنگ و بسیار سمی است که در جنگ جهانی اول به عنوان یک عامل سلاح شیمیایی مورد استفاده قرار گرفت و می‌تواند به طور بالقوه در حملات تروریستی مورد استفاده قرار گیرد.
تحقیق در این زمینه اغلب بر اساس آزمون و خطا است. هم‌چنین محققان مطمئن شدند که طراحی این پروسه، یک عامل کلیدی در تحقیق محسوب می‌شود. در این تحقیق ابتدا داده‌های بزرگ و الگوی بین ساختار مولکولی و خواص فلورسنت بررسی می‌شوند. پس از درک این فرآیند TICS، طراحی پروب جهت پیشبرد این پروسه صورت می‌گیرد.

 

منابع:

Chi, W., Qiao, Q., Lee, R., Liu, W., Teo, Y.S., Gu, D., Lang, M.J., Chang, Y.T., Xu, Z. and Liu, X., 2019. Photoexcitation Induced Twisted Intramolecular Charge Shuttle (TICS). Angewandte Chemie.

Li, Y., Liu, T., Liu, H., Tian, M.Z. and Li, Y., 2014. Self-assembly of intramolecular charge-transfer compounds into functional molecular systems. Accounts of chemical research, 47(4), pp.1186-1198.

نوشته شده در از — دیدگاه‌تان را بنویسید

مراقب باشید؛ ۱۰ نکته هنگام کار در آزمایشگاه ( قسمت دوم )

10 نکته هنگام کار در آزمایشگاه ( قسمت اول )

۶. برچسب‌ها بی‌دلیل اختراع نشده‌اند؛
برچسب‌زنی را هیچوقت فراموش نکنید! آزمایشگاه مملو است از مواد شبیه به هم. اکثر آزمایش‌ها هم شامل ترکیب کردن موادی می‌شود. هیچ ماده‌ای در دنیا توانایی به زبان آمدن و معرفی خود را ندارد. پس در هر قدم از آزمایش روی لوله‌ها و ظروف آزمایش نام ماده و اطلاعات لازم دیگر مثل تاریخ و ساعت ایجاد شدن آن را یادداشت کنید و برای سهولت در شست و شو و در امان نگاه داشتن نوشته‌ها از پاک شدن هنگام حرارت دادن یا رطوبت بن‌ماری و موارد دیگر از نوشتن روی برچسب‌های مخصوص کاغذی استفاده ببرید. فراموش نکنید که این کار برای تسریع فرآیند آزمایش و افزایش دقت آن حیاتی است؛ مطمئنا نمی¬خواهید که میانه‌ی آزمایشتان مواد را با همدیگر اشتباه گرفته و دچار سردرگمی یا خطای در آزمایش شوید!

۷. آزمایشگاه را منفجر نکنید!
مواد اولیه آزمایشات معمولا شامل مواد قابل انفجار یا مشتعل شونده است. همیشه ظروف مادر حاوی چنین موادی را در قفسه‌های امن و مستحکم و به دور از مواد دیگری که شروع‌کننده‌ی واکنش هستند و همچنین به دور از شعله‌ها و شیرهای گاز نگاه دارید. آزمایشگاه‌ها همچون انبار مهمات هستند و مواردی از این دست که سهل‌انگاری و بی‌دقتی در رعایت نکات فوق باعث آتش‌سوزی‌های مهیب و گسترده شده، فراوان بوده است. پس از تجارب تلخ همکاران خود پند گرفته و سعی کنید با رعایت نکات فوق مانع از تکرار اشتباهات و خسارات ناخوشایند آنان شوید.

۸. با سلاح پر به جنگ خطرات بروید؛
بد اقبالی و اتفاقات تصادفی جز جدایی ناپذیر آزمایش‌هاست. گاه پیش می‌آید که علیرغم رعایت تمام موارد ایمنی بازهم اتفاقی ناخوشایند حاصل می‌شود. هوشمندی بشر در چنین مواردی شامل پیش‌بینی راهکارهای مناسب برای مقابله با چنین اتفاقاتی و سعی در کاهش خسارت به بیشترین حد خود است. همیشه سعی کنید که در آزمایشگاه خود ابزارهایی از قبیل کپسول‌های آتش‌نشانی برای مواد مختلف را در دسترس داشته باشید. اکثر اوقات وجود کپسول مناسب باعث کاهش خسارات به مطلوب‌ترین حالت و جلوگیری از تبدیل شدن آن به یک تراژدی تلخ خواهد شد. علاوه بر این، توجه داشته باشید که وسایل مذکور را در دسترس آسان قرار داده و از تعبیه آن‌ها در مکانی که عدم دسترسی راحت و سریع موجب بی‌فایده شدن آن می‌گردد خودداری نمایید.

۹. بکشید قبل از این که کشته شوید؛
رعایت اصول ضدعفونی در تمام آزمایشگاه‌ها، خصوصا آزمایشگاه‌ها بیولوژی ضروری است. عدم کنترل و از بین نبردن یاخته‌های موجود در سطوح و هوای آزمایشگاه در ساده‌ترین حالت خود باعث ایجاد آلودگی میکروبی، قارچی و … در آزمایشگاه شده و موجب خطای در آزمایشات خواهد شد. اگر جمعیت این یاخته‌ها به حد بالایی برسد حتی احتمال ایجاد بیماری برای افراد داخل آزمایشگاه یا نشت بیماری به بیرون از آزمایشگاه نیز وجود دارد. پس برای جلوگیری از بروز این حالت، از مواد ضدعفونی کننده مناسب آزمایشگاه خود و همچنین وسایلی مثل چراغ فرابنفش و غیره استفاده کنید. یاخته‌های میکروسکوپی بیشتر از آن چیزی که فکرش را می‌کنید توانایی مختل کردن زندگی و آزمایش شما را دارند!

۱۰. مریضی، بهانه‌ی خوبی برای نرفتن به آزمایشگاه است؛
اگر احساس ناخوشی و ضعف دارید، مجبور نیستید به آزمایشگاه بروید؛ نه تنها مجبور نیستید، بلکه باید به جد از مراجعه و حضور در آزمایشگاه نیز پرهیز کنید. به خاطر داشته باشید که توجه به این نکته نه تنها از حیث بهبود سریع‌تر شما به واسطه عدم حضور و استراحت کردن شما مهم است، بلکه ممکن است شما به سبب عدم وجود تمرکز کافی برای انجام آزمایشتان و همچنین وجود احتمال انتقال ویروس‌ها و باکتری‌ها به محیط آزمایشگاه باعث ایجاد خطای در آزمایش خواهد شد. پس به یاد داشته باشید که یکدنگی در محیط آزمایشگاه گاهی هم موجب ضررتان خواهد شد.

موارد فوق بیشتر در دسته‌ی جلوگیری از بروز تجربیات بد بیان شده است. برای ما از تجربیات خوبی که مدت زمان انجام آزمایش، دقت و ایمنی آن را بهینه می‌کند، بگویید تا دیگر همکارانتان نیز از آن‌ها بهره‌مند شوند.

نوشته شده در از — دیدگاه‌تان را بنویسید

مراقب باشید؛ ۱۰ نکته هنگام کار در آزمایشگاه ( قسمت اول )

درباره‌ی بایدها و نبایدهای دستوری کار در آزمایشگاه به کرات شنیده و خوانده‌ایم. برای آنانی که مشغول به تحصیل در رشته‌ای اند که آزمایشگاه جزیی جدایی‌ناپذیر از دروسشان است نیز معمولا بصورت کلاسی و جزوه‌ای نیز این نکات مطرح شده و این طرح شدن هم بیشتر به منظور طرح سوال و ارزشیابی در امتحانات بوده تا توضیح دقیق و منطقی این نکات. در این نوشته قصد داریم تا سنت شکنی کرده و ۱۰ نکته‌ی مهمی که رعایت آن‌ها چه از نظر حفظ سلامتی و ایمنی فرد و آزمایشگاه و چه از نظر افزایش دقت آزمایش حیاتی است، همراه با دلایل و تبعاتی که از رعایت نکردنشان عاید می‌شود، مطرح کنیم.

۱. قبل از ورود به آزمایشگاه، آشنایی نسبی با آزمایش مورد نظرتان داشته باشید وآموزش لازم برای اجرای آن را کسب کنید؛
تابحال برایتان پیش آمده که به آزمایشگاه وارد شوید و سردرگم، مستاصل و نگران روی به هر سمت چرخانده و هدف از حضورتان در آزمایشگاه را ندانید؟ نگران نباشید؛ این حالت را هر دانشجو لااقل یکبار تجربه کرده است. برای همین هم به شما توصیه می‌کنیم که قبل از ورود به آزمایشگاه و انجام آزمایش، تصویری کلی از آنچه قصد انجامش را دارید در ذهن داشته باشید. پا را از این نکته فراتر میگذاریم و پیشنهاد می‌کنیم علاوه بر نکته‌ی فوق، از نحوه‌ی کارکرد دستگاه‌ها، کیت‌ها و ابزار آزمایش نیز اطمینان کسب کنید؛ مطمئن هستیم که نمی‌خواهید میانه‌ی آزمایش با دستگاه یا کیتی روبرو شوید که نحوه‌ی کارکرد آن را نمی‌دانید و وقتتان تلف بشود. همینطور می‌توانید با رعایت این نکات از مواخذه شدن توسط استاد یا دوستانتان نیز در امان بمانید. پوشیدن روپوش آزمایشگاه، ماسک، کلاه و غیره هم که خود بهتر می‌دانید، فراموشتان نشود.

۲. از ابزار و وسایل دقیق برای انجام آزمایشتان استفاده کنید؛
گذشته از آزمایشات ثابتی که در چارت درسی دانشگاه گنجانده شده، گاهی هم اقدام به انجام آزمایشات می‌کنیم که علاوه بر روند آزمایش نتیجه آن نیز برایمان اهمیت دارد. همانطور که خودتان نیز بهتر می‌دانید نتیجه آزمایش هم وابستگی مستقیم با سلامت و دقت ابزار و وسایل آزمایش دارد. جدای از دستگاه‌های استاندارد آزمایشگاه که معمولا قابل اعتماد می‌باشند و از دقت مناسبی برخوردارند، کیت‌ها جز جدایی ناپذیر آزمایشات می‌باشند. این وسایل نه تنها گران‌قیمت می‌باشند، بلکه گاه به دلیل دیریاب بودن، کمیاب بودن و یکبارمصرف بودن، جایی برای آزمون و خطا که لازمه‌ی بسیاری از آزمایشات می‌باشد نیز باقی نمی‌گذارند. برای فائق آمدن به این مشکلات نیز دو راه حل پیش رو داریم: یک، صرف هزینه زیاد و سفارش کیت‌های گران‌قیمت وارداتی به تعداد زیاد؛ دو، استفاده از کیت‌های دقیق، باکیفیت و قابل اعتماد ساخت داخل. پیشنهاد ما به شما استفاده از کیت‌هاییست که استانداردهای آزمایشگاهی و جهانی را دارا بوده و در عین حال نیز به واسطه تولید در داخل کشور از قیمت منطقی، آسان‌یافت بودن و خدمات پس از فروش نیز برخوردار باشد. توجه به مورد اول از این حیث لازم است که اتکا بر نتایج آزمایش بدون استفاده از کیت‌های دقیق و استاندارد مقدور نیست و از طرفی درنظر داشتن موارد دوم و سوم نیز باعث می‌شود شما از صرف هزینه‌های سرسام‌آور معاف شده و هرگاه نیاز به کیت اضافه داشتید قادر باشید که در کوتاه‌ترین زمان آن را دریافت نمایید.

۳. هر آزمایشگاهی را بهر آزمایشی ساختند!
آیا قصد دارید روی باکتری‌ها آزمایش کنید؛ یا هدفتان کار بر روی قارچ‌هاست؟ آیا می‌خواهید درصد مواد تشکیل‌دهنده‌ی شیر یا گوشت را بسنجید یا تصمیم دارید لقاح درون آزمایشگاهی انجام دهید؟
همیشه این اصل را برای خود قائل شوید که هر آزمایش را درون آزمایشگاه مخصوص به خود انجام دهید. به خود یا دیگران اجازه ندهید که صرفا به خاطر این‌که ابزار و وسایل کشت باکتری در آزمایشگاه قارچ یا انگل‌شناسی موجود است، باکتری‌ها را وارد این آزمایشگاه‌ها کرده و با آن ابزار به انجام آزمایش خود بپردازید. مطمئنا شما نمی‌خواهید که در پایان آزمایش نتایجتان تحت تاثیر ارگانیسم‌های دیگر موجود در آزمایشگاه یا شرایط غیر استاندارد محیط آزمایشگاه قرار بگیرد. مسلما هم قصد ندارید که سلامت شخصی همکارانتان و آزمایشاتشان را به خطر بیاندازید.

۴. سرعت عمل، رمز موفقیت؛
کارهای آزمایشگاهی بسیار حساس بوده و نیاز به دقت و سرعت عمل بالایی دارند. همیشه به یاد داشته باشید که دقیق‌ترین و سریع‌ترین افراد، دقیق‌ترین و سریع‌ترین نتایج را هم از آزمایشاتشان به‌دست می‌آورند. دقت آزمایش تا حدی در گرو دقت ابزار مورد استفاده و تا اندازه‌ای نیز مدیون دقت فردیست. همواره سعی کنید تا وقتتان را شخصا برای انجام محسابات زمان‌گیر و پیچیده تلف نکنید و این مسئولیت را به رایانه و ماشین حساب‌های آنلاین محول کنید. با این کار هم خود را از سردرگمی و از دست دادن تمرکز به‌واسطه سر و کله زدن با فرمول‌های پیچیده رها می‌کنید و هم از رخداد اشتباهات محاسباتی جلوگیری بعمل می‌آورید.

۵. یادداشت‌برداری را فراموش نکنید تا از اساس، آزمایش را فراموش نکنید؛
آزمایشات امروزه نسبت به سال‌های قبل هم طولانی‌تر شده‌اند و هم بسیار پیچیده‌تر. انجام یک آزمایش به تنهایی گاه سال‌ها به طول می‌انجامد و از قلم افتادن یادداشت حتا یک عمل انجام گرفته‌ی ساده نیز ممکن است تکرارپذیری آزمایش را غیرممکن و به تبع آن کل سلامت و ارزش آزمایش را زیر سوال برده و زحمات شما را بی نتیجه کند. پس همیشه دفتر و قلم و از آن بهتر رایانه خود را کنارتان موجود داشته باشید و کوچک‌ترین و جزئی‌ترین اعمالی که در آزمایش انجام می‌دهید را یادداشت نمایید.

 

ادامه دارد….

نوشته شده در از — دیدگاه‌تان را بنویسید

تغییرات میزان آنزیم گلوتاتیون پراکسیداز در دیابت و علل آن

از آنزیم‌های آنتی‌اکسیدان مهم شناخته شده می‌توان به گلوتاتیون پراکسیداز اشاره کرد. گلوتاتیون پراکسیداز (GPx) نام عمومی خانواده‌ای از آنزیم‌ها با فعالیت پراکسیدازی است که نقش بیولوژیکی اصلی آن‌ها محافظت ارگانیسم‌ها در برابر آسیب‌های اکسیداتیو می‌باشد. عملکرد بیوشیمیایی آنزیم گلوتاتیون پراکسیداز کاهش هیدروپراکسیدهای لیپیدی به الکل‌های مربوطه و کاهش پراکسید هیدروژن آزاد به آب است. آنزیم‌های GPx با استفاده از گلوتاتیون، پراکسیدها را به الکل کاهیده و از تشکیل رادیکال‌های آزاد جلوگیری می‌کنند. در واقع گلوتاتیون پراکسیدازها کاهش پراکسید هیدروژن (آب اکسیژنه) و طیف گسترده ای از پراکسیدهای آلی به الکل مربوطه و آب را با استفاده از گلوتاتیون سلولی کاتالیز می‌کنند. گلوتاتیون فراوان‌ترین ترکیب تیول دار غیرپروتئینی با جرم مولکولی پایین می‌باشد که نقش مهمی را در دفاع سلولی علیه استرس اکسیداتیو به عنوان کوفاکتور گلوتاتیون پراکسیداز برعهده دارد؛ همچنین گلوتاتیون در تنظیم بیان ژن،‌ انتقال سیگنال، تکثیر و مرگ سلولی، تولید سیتوکین‌ها و پاسخ ایمنی دخیل می‌باشد. نسبت گلوتاتیون احیا/ گلوتاتیون اکسید مهمترین شاخص کارایی و سلامتی یک سلول می‌باشد. کمبود گلوتاتیون در فرایند پیری و پاتوژنز بسیاری از بیماری‌ها شامل بیماری‌های قلبی – عروقی، دیابت، ایدز، بیماری‌های سیستم عصبی و تنفسی نقش ایفا می‌کند. استفاده از مواد پروتئینی حاوی پیش‌ماده سنتز گلوتاتیون و دوری از عوامل اکسیدان خارجی مانند اشعه‌های یونیزه کننده، سیگار، ورزش‌های شدید و مصرف بی‌رویه برخی داروها همگی می‌توانند راهکارهای مناسبی در جهت جلوگیری از تهی شدن سلول‌ها از منابع گلوتاتیون باشند.

رادیکال‌های آزاد مولکول‌هایی هستند که از نظر شیمیایی بسیار فعال بوده و طی واکنش‌های متابولیسمی بدن یا در نتیجه موارد دیگر نظیر استعمال دخانیات، قرار گرفتن در معرض اشعه‌های یونیزان، انجام فعالیت‌های شدید بدنی یا در ادامه‌ی برخی بیماری‌ها مانند دیابت ممکن است تولید گردند. ترکیبات ناپایدار رادیکال‌های آزاد بر روی چربی، پروتیین، DNA و کربوهیدرات‌های سلول‌ها تاثیر می‌گذارند؛ که از بین این مواد چربی‌ها بیشترین حساسیت را نسبت به رادیکال‌های آزاد دارا می‌باشند. تاثیر این رادیکال‌ها توسط سیستم دفاعی بدن در حالت طبیعی خنثی می‌گردد. عدم تعادل بین تاثیر دفاعی بدن و کاهش ظرفیت تولید آنتی‌اکسیدانی بدن باعث ایجاد استرس اکسیداتیو می‌شود. این حالت که از تولید اکسیدان‌هایی مثل اکسیژن فعال به‌وجود می‌آید، ممکن است باعث بروز آسیب سلولی شده و در ظهور برخی بیماری‌ها نقش اساسی ایفا کند.

بیماری دیابت یکی از بیماری‌های اصلی در کشورهای پیشرفته می‌باشد. میزان مرگ و میر بیماران دیابتی تیپ ۲ نسبت به افراد سالم به خصوص در رابطه با بیماری‌های قلبی و عروقی افزایش معناداری نشان داده است. مطالعات جدید نشان داده که دیابت با استرس اکسیداتیو در ارتباط بوده و باعث افزایش تولید رادیکال‌های آزاد می‌گردد.هایپرگلیسمی که از نتایج بیماری دیابت می‌باشد نیز یکی از عوامل ایجاد این استرس است. دیابت با افزایش گلوکز و تغییرات بیوشیمیایی در پراکسیداسیون قند و چربی‌ها همراه است. افزایش قند خون از یک سو و از سوی دیگر اختلال در سیستم دفاع آنتی‌اکسیدانی در دیابت، سبب تولید بیش از حد رادیکال‌های آزاد می‌شود. مطالعات آزمایشگاهی نشان داده‌اند استرس اکسیداتیو ناشی از افزایش قند خون مدت‌ها پیش از این که عوارض دیابت به صورت بالینی نمود کند، رخ می‌دهد. درنتیجه این استرس علاوه بر افزایش مقاومت به انسولین و تشدید دیابت، نقش مهمی در پاتوژنز عوارض و تشدید پیامدهای بعدی دیابت دارد. با این وجود مطالعات مختلفی که بر روی مدل‌های حیوانی و همچنین در گروه‌های مختلف بیماران دیابتی صورت گرفته، نتایج ضد و نقیضی در مورد تغییر فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانی در ابتلا به دیابت نوع ۲ نشان داده‌اند.
در آزمایش صورت گرفته توسط مرجانی و همکاران (۱۳۸۴) بر روی افراد دیابتی، میانگین فعالیت آنزیم گلوتاتیون پراکسیداز در بیماران دیابتی بالاتر از افراد سالم و دارای اختلافی معنادار بوده است. در مطالعه‌ای دیگر توسط Pasaoglu و همکاران درباره‌ی بررسی وضعیت آنتی‌اکسیدانی در افراد سالم و دیابتی، نتایج نشان داده که پراکسیداسون لیپیدها در بیماران دیابتی بالاتر و سطح گلوتاتیون احیا در گلبول‌های قرمز پایین‌تر از افراد سالم است. همچنین در این بررسی گزارش شده که در بیماران دیابتی در مراحل اولیه بیماری، سیستم دفاع آنتی‌اکسیدانی به مقابله با رادیکال‌های آزاد می‌پردازد ولی با پیشرفت مراحل بیماری به تدریج سیستم آنتی‌اکسیدانی دچار اختلال شده و فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانی کاهش می‌یابد.
با توجه به نتایج جدیدتر حاصل از تحقیقات طاهری و همکاران (۱۳۹۱) اختلاف در نتایج می‌تواند به علت تفاوت مطالعات در زمینه جنس، مدت ابتلا به دیابت، میزان و نحوه کنترل قند خون و گونه‌های مورد مطالعه مدل‌های حیوانی باشد. این تفاوت‌ها در آزمایشات انسانی نیز مطرح است. در این مطالعات بیان می‌شود که افزایش سطح آنزیم‌های گلوتاتیون پراکسیداز می‌تواند ناشی از پاسخ جبرانی بدن به شرایط اکسیداتیو باشد. همچنین در همان مقاله ذکر شده است که احتمالا پس از بالارفتن سطح آنزیم به دلیل پاسخ جبرانی بدن، با رشد و شدت یافتن بیماری یا کنترل ضغیف قند خون، سطوح آنزیمی گلوتاتیون پراکسیداز با کاهش روبرو خواهد شد.
دیابت نوع ۲ تا حد زیادی ناشی از پیروی ناسالم از سبک زندگی‌های پرخطر و ماشینی شدن بیش از اندازه آن‌ها است. همه روزه راهکارهایی برای جوگیری از دچار شدن به آسیب‌های ناشی از کاهش توان بدن در مقابله با استرس اکسیداتیو ارائه می‌شود. این راهکارها شامل توصیه‌های تجویزی و هم‌چنین دستورهایی جهت اجتناب از مصرف برخی مواد یا انجام ندادن برخی کارهای روزمره و پرخطر می‌شود. شما نیز برای سهیم شدن در مبارزه و پیشگیری با این بیماری تلخ و خطرناک، اطلاعات خود را در رابطه با این بیماری و مقابله با استرس اکسیداتیو ناشی از آن زیر این مطلب با دیگران به اشتراک بگذارید؛ یا برای اطلاع از راهکارهای جدید مقابله در خبرنامه ما عضو شوید.

منابع:

Pasaoglu, H., Sancak, B. and Bukan, N., 2004. Lipid peroxidation and resistance to oxidation in patients with type 2 diabetes mellitus. The Tohoku journal of experimental medicine, 203(3), pp.211-218.

PeerapatditMD, T., 2007. Glutathione and glutathione peroxidase in type 1 diabetic patients. J Med Assoc Thai, 90(9), pp.1759-67.

Sailaja Devi, M.M., Suresh, Y. and Das, U.N., 2000. Preservation of the antioxidant status in chemically‐induced diabetes mellitus by melatonin. Journal of pineal research, 29(2), pp.108-115.

Nangle, M.R., Gibson, T.M., Cotter, M.A. and Cameron, N.E., 2006. Effects of eugenol on nerve and vascular dysfunction in streptozotocin-diabetic rats. Planta medica, 72(6), p.494.