دسته: بیوتکنولوژی

نوشته شده در از — دیدگاه‌تان را بنویسید

انتقال دارو به سلول با حباب کاتالاز

آنزیم طبیعی کاتالاز ممکن است پتانسیل بسیاری در درمان بیماری‌های نورولوژیک از جمله پارکینسون داشته باشد. این آنزیم آنتی‌اکسیدان قوی قادر است التهابِ کشنده‌ی نورون‌ها را با روشی غیرموازی با داروهای ریزمولکول، از بین ببرد. اما یک مشکل بزرگ وجود دارد. این آنزیم بسیار بزرگ هستند. تا حدی که عبور از سد خونی-مغزی و رسیدن به سلول‌های مغزی برای آن‌ها تقریبا غیرممکن است. اما محققین روشی را پیدا کرده‌اند که بارگذاری این آنزیم در حباب‌های کوچک و طبیعی خون، عبور آن‌ها را از سیستم ایمنی مغز ممکن ساخته و راه جدیدی برای درمان بیماری‌های مغزی ایجاد می‌کند.

در تحقیقی که در دانشگاه کارولینای شمالی توسط دکتر النا باتراکوا رهبری می‌شود، دانشمندان اگزوزوم‌های سلول‌های ایمنی را جداسازی کردند. این حباب‌های ریز در بیماری‌هایی از جمله ایدز و سرطان تولید می‌شوند و باعث می‌شوند بیماری با سرعت بیشتری در بدن انتشار یابد. در این مورد، محققین توانستند این حباب‌ها را با کاتالاز بارگذاری کنند تا در بافت مغز پروتئین‌های عامل التهاب مقابله کند.

باتراکوا عنوان کرد:

اگزوزوم‌ها به‌وسیله طبیعت به عنوان یک حامل عالی برای پروتئین‌ها و محتوای ژنتیکی طراحی شده‌اند. کاتالاز پروتئین بزرگی است و تقریبا عبور آن از سد خونی-مغزی امکان ناپذیر است. ما از اگزوزوم‌های گلبول‌های سفید بدین منظور استفاده کردیم. این اگزوزوم‌ها علاوه بر اینکه از نظر سیستم ایمنی نامرئی هستند، با پیوستن به سد خونی-مغزی باعث انتقال محتویات آن به مغز می‌شوند.

این محققین اذعان می‌کنند که هر مولکول کاتالاز می‌تواند تا یک میلیون مولکول مخرب را در هر ثانیه خنثی کنند. این واکنش ادامه پیدا می‌کند چرا که کاتالاز نقش کاتالیزور را ایفا می‌کند.

باتراکوا و همکاران امیدوارند بتوانند درمان‌های شخصی با استفاده از اگزوزوم‌های خود فرد توسعه دهند. به‌عنوان مثال یک اسپری نازال برای این درمان بسیار موثر خواهد بود.

 

منبع:

Haney MJ, Klyachko NL, Zhao Y, Gupta R, Plotnikova EG, He Z, Patel T, Piroyan A, Sokolsky M, Kabanov AV, Batrakova EV. Exosomes as drug delivery vehicles for Parkinson’s disease therapy. Journal of Controlled Release. 2015 Jun 10;207:18-30.

نوشته شده در از — دیدگاه‌تان را بنویسید

الایزا در بیماری‌های طیور (قسمت اول)

مایکوپلاسموز یک بیماری عفونی ماکیان و عامل مهم خسارت اقتصادی وسیع، از طریق ایجاد بیماری‌های دستگاه تنفس، ناهنجاری‌های حرکتی، کاهش در رشد و نیز کاهش بازدهی جوجه درآوری می‌باشد که عامل شایع آن مایکوپلاسماگالی‌سپتیکوم(MG) است. عفونت مایکوپلاسما بیشترین بیماری در گونه های پرندگان است؛ مانند CRD در جوجه‌ها، سینوزیت عفونی در بوقلمون. میزبان و حاملان طبیعی شامل قرقاول، کبک، بلدرچین، طوطی، اردک و غاز می‌باشد. این باکتری با اثر بر مرغان موجب بیماری مزمن تنفسی (CRD) می‌شود که باعث کاهش میزان تبدیل غذا (FCR)، کاهش تولید تخم مرغ و همچنین افزایش هزینه تولید می‌گردد. ورم ملتحمه، ترشحات کف‌مانند از بینی و چشم نیز در تعداد زیادی از پرندگان آلوده مشاهده گردید. این بیماری بیشتر در پرندگان جوان رویت می شود.

میزان شدت مایکوپلاسموز وابسته به عفونت ثانویه باکتریایی به ویژه Escherichia coli ،  و همچنین برخی از عفونت‌های ویروسی مانند ویروس بیماری نیوکاسل و ویروس انسدادی برونشیت است. تشخیص مایکوپلاسماگالی‌سپتیکوم در مزارع طیور به طور کلی توسط تست آگلوتیناسین صفحه‌ای سریع (SPAT) یا توسط تست  ELISA انجام می‌شود. با وجود استفاده از آزمون کشت، آزمایش‌های بیوشیمیایی مختلف، آزمایش‌های سرولوژیکی و آزمایش مولکولی(واکنش زنجیره ای پلیمراز) برای تشخیص مایکوپلاسماگالی‌سپتیکوم، اما باز شایع‌ترین و مشخص‌ترین آزمون سرولوژیک برای تشخیص سوق کلاسیک و همچنین MG بالینی در گله، الایزاغیرمستقیم ( (indirect ELISA) و آزمون آگلوتیناسیون سطح سرمی است. آزمایش ELISA دقیق‌تر می تواند با استفاده از خواننده ELISA تا سطح بسیار دقیق آنتی‌بادی شناسایی کند. از سوی دیگر آزمون آگلوتیناسیون سرمی یک آزمایش سریع است که در آن واکنش آنتی‌ژن آنتی‌بادی توسط چشم تشخیص داده می‌شود. هر دو آزمايش سرولوژيكي براي تشخيص آنتي بادي‌هاي اختصاصي در برابر MG مورد استفاده قرار می‌گیرد، هر چند كه حساسيت و ويژگي دو روش متفاوت است. سرولوژی به عنوان ابزار تشخیصی، انتخاب به خصوص برای غربالگری گله‌های مرغ دیده می‌شود. آگلوتینین سرم اغلب نتایج مثبت کاذب را تولید می‌کند، در حالی که ELISA ویژگی های بالاتری را ارائه می‌دهد.

اکنون باید به عنوان آزمایش‌های غربالگری از نظارت معمول مایکوپلاسماگالی‌سپتیکوم برای وضعیت سلامت طیور استفاده شود. نتایج مثبت حاصل از آزمون SPA باید با استفاده از تست های اضافی نظیر HI، کشت یا تست‌های مولکولی(PCR)  به دلیل کمبود مشخصات مشاهده شده در SPA تایید شود. با این حال، آزمایش IELISA و SPA می‌تواند برای کشاورزان مرغداری مفید باشد تا وضعیت MG گله را بدانند و همچنین نقش مهمی در استفاده از داروهای ضدمیکروب شناسی، برنامه واکسیناسیون و بیولوژیک مزرعه ایفا کنند. پرندگان آلوده برای همه‌ی عمر این باکتری را حمل می‌کنند.

تشخیص مایکوپلاسماگالی‌سپتیکوم با ELISA برای انواع گونه های پرنده، ترکیبی است از حساسیت بالا یک آزمایش ELISA با خاصیت بالا با توجه به آنتی بادی منوکلونال اختصاصی Mycoplasma gallisepticum. در این روش آنتی‌بادی‌ها را در نمونه‌های سرم و تخم‌مرغ تخمگذار 10 روز پس از عفونت تشخیص می‌دهد. این آزمایش ابزار کنترل مایکوپلاسماگالی‌سپتیکوم را فراهم می‌کند و زیان‌های اقتصادی تولید مرغ را به حداقل می‌رساند. در نتیجه می‌توان کنترل یکی از پر هزینه ترین بیماری های پرندگان با توزیع جهانی را که شیوع افقی و همچنین با انتقال عمودی می‌تواند رخ دهد را در‌ دست گرفت.

منابع:

 

Sesti, L., Inoue, A., Chacón, J. and Lopes, M.A., 2016. GPS (GLOBAL PROTECTION STRATEGY): AN ORGANIZED, SIMPLE, OBJECTIVE AND FLEXIBLE POULTRY DISEASES SURVEILLANCE/DIAGNOSTIC AND VACCINATION MONITORING SYSTEM FOR A SUSTAINED AND PROFITABLE POULTRY MEAT AND EGG PRODUCTION. In WESTERN POULTRY DISEASE CONFERENCE  ) p. 257).

.Verma, V., 2018. “Study on peptide based enzyme linked immune-sorbent assay for the diagnosis of infectious bronchiti ,Doctoral dissertation, LUVAS

الایزا در بیماری‌های طیور(قسمت دوم)

نوشته شده در از — دیدگاه‌تان را بنویسید

درمان فلجی با ژل‌های ترمیم کننده

هنگامی که یک عصب در سیستم عصبی محیطی پاره یا قطع می‌شود، بسته به نوع آسیب ممکن است به کلی از کار بیفتد و یا زمان زیادی صرف شود تا این آسیب ترمیم گردد. با توجه به محل این آسیب، ممکن است بخشی از بدن بیمار از بین برود و یا برای سال‌ها یا حتی بقیه عمر منجر به فلجی گردد. با این حال، به تازگی دانشمندان ادعا می‌کنند یک نوع ژل و ایمپلنتی را ایجاد کرده‌اند که می‌تواند به بهبود اعصاب آسیب دیده کمک کند.

این ایمپلنت یک لوله زیست تخریب پذیر بسیار کوچک و قابل انعطاف است که در اطراف دو انتهای آسیب دیده عصب قرار می‌گیرد و منجر می‌شود تا این دو انتها در راستای یکدیگر قرار گرفته و ثابت گردند، بعلاوه سطح داخلی این ایمپلنت با ژل خاصی پوشیده شده است که ژل هدایت کننده ترمیم (Guiding Regeneration Gel) نامیده می‌شود این ژل منجر به رشد فیبرهای عصبی جدید می‌گردد و دارای سه ترکیب اصلی زیر می‌باشد:

  • آنتی اکسیدانت‌ها، که به جلوگیری از التهاب کمک می‌کنند.
  • پپتیدهای سنتتیک لامینین (ترکیبات آمینو اسیدی)، که نوعی مسیر هدایت کننده برای رشد فیبر‌های عصبی را فراهم می‌کند تا فاصله بین دو انتهای عصب آسیب دیده ترمیم شود.
  • اسید هیالورونیک، که معمولا در جنین انسان یافت می‌شود، مانع از خشکی بافت می‌شود.

در حال حاضر سیستم ایمپلنت-ژل با موفقیت در حیوانات آزمایشگاهی آزمایش شده است و انتظار می‌رود تا چند سال آینده به صورت بالینی بر روی انسان نیز استفاده گردد. همچنین این ژل می‌تواند در زمینه سلول درمانی به عنوان وسیله‌ای جهت حفظ سلول‌ها برای پیوند استفاده شود.

 

منبع:

American Friends of Tel Aviv University. “Reversing paralysis with a restorative gel.” ScienceDaily.  (accessed July 6, 2017).

 

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.