امروزه شاخه ای جدید در علوم بوجود آمده است که تلفیقی است از فیزیک پلاسما ، پزشکی و مهندسی زیستی، که هدف آن استفاده از پلاسما برای مقاصد درمانی است. محققین این شاخه نو ظهور را به عنوان پلاسمای پزشکی می شناسند. چندی پیش در پی دستیابی به پلاسمایی که دمایی آن در سطح دمای محیط و در فشار اتمسفر پایدار بود جرقه های از ظهور فناوری نو برای مقاصد زیست پزشکی زده شد. فناوری که در سال های بعد پتانسیلش را برای به کار رفتن در جنبه های مختلف پزشکی و زیست شناسی از جمله : قدرت بالا در استریل کردن مواد، تجهیزات و سطوح، استفاده از آن به عنوان راه بردی جدید در درمان سرطان، بهبود سریع تر زخم در افرادی که در ترمیم جراحت با مشکل مواجه بودند، استفاده به عنوان یک روش جراحی غیرتهاجمی بدون آسیب دمایی و یا الکتریکی به بافت مجاور در شرایط آزمایشگاهی نشان داد. اما برای کاربردی شدن و استفاده بهینه از این فناوری نیاز به بررسی دقیق اثرات آن در سطح سلولی و زیر سلولی است. همان چیزی که در سال های اخیر دغدغه ذهنی محققین است. زیرا با درک مکانیسم زیر سلولی پلاسما می توان این فناوری را بهینه سازی کرد و گسترش داد. به همین منظور در این پژوهش ابتدا اثر جت پلاسمای سرد فشار اتمسفری در پاکسازی باکتری گرم مثبت استرپتوکوک پیوژن و گرم منفی اشرشیاکلای در سطوح مایع و جامد بررسی و مقایسه شد. نتایج این بخش ضمن نشان دادن قدرت بالای جت پالاسمای سرد فشار اتمسفری در پاکسازی محیط از این دو میکروارگانیسم، نشان داد که جت پلاسمایی سرد فشار اتمسفری، اثرگذاری بیشتری را بر روی باکتری گرم منفی اشرشیاکلای نسبت به باکتری گرم مثبت استرپتوکوک پیوژن دارد. در قسمت بعدی پژوهش با توجه به گسترش حوزه تحقیقات پلاسما و خلاء های موجود، روش سنجش atp به کمک دستگاه لومینومتری برای بررسی میزان اثرگذاری پلاسما استانداردسازی و استفاده گردید. بررسی میزان اثرگذاری خوناب بر روی باکتری گرم منفی اشرشیاکلای به روش لومینومتری نشان داد که این روش با داشتن مزایای مانند حساسیت و دقت بسیار بالا، به خوبی می تواند میزان اثرگذاری پلاسما را بر حیات میکروارگانیسم ها مشخص سازد. در ادامه این پژوهش برای بررسی تغییرات ایجادشده در میکروارگانیسم ها بعد از تیمار با پلاسما در سطح سلولار از روش رنگ آمیزی گرم استفاده شد. نتایج رنگ آمیزی گرم تغییر مورفولوژک باکتری اشرشیاکلای را علاوه بر تخریب آن در اثر تیمار با پلاسما نشان داد. برای بررسی علت ایجاد این تغییرات مورفولوژیک بررسی هایی در سطح ملوکولار بر روی پروتئین های غشایی، پروتئین های تام، اسیدهای چرب غیراشباع غشایی و میزان پروتئین نشت کرده به سوپرناتانت باکتری انجام شد. نتایج نشان داد که پلاسما داری اثر تخریبی بر روی این ماکروملکول های می باشد. که این امر می تواند سبب از دست رفتن تمامیت غشا و تغییر شکل ظاهری باکتری گردد. همچنین نتایج نشان دادند که پروتئین های غشایی نسبت به پروتئین های تام سلول در اثر تیمار با پلاسما در زمان کوتاه تری دچار تخریب می گردند. از سوی دیگر نتایج بررسی اثرات پلاسما بر روی پروتئین های تام نشان داد که پلاسمای سرد فشار اتمسفری دارای اثر تخریبی بر روی پروتئین های مسئول اسکلت سلولی باکتری اشرشیاکلای نیز است. همچنین در ادامه این پژوهش بررسی های دقیقی بر روی مولکول هایی حیاتی همچون dna و اسیدهای نوکلئیک بوسیله روش هایی مانند ssca، ژل پلی اکریل آمید و لومینومتری به منظور درک مکانیسم اثرگذاری و میانکنش پلاسما با سلول انجام گرفت. نتایج حاصل از آن نشان داد که پلاسما علاوه بر اثر تخریبی بر روی این مولکول های حیاتی، باعث تغییر در آن ها نیز می گردد. که این تغییرات ایجادشده می توانند سبب جهش در مولکول dna گردند. این تأثیرات در جایی که سبب مرگ سلول های هدف مورد نظر می شوند مفید هستند اما بر طبق نتایج بدست آمده باید شرایطی لحاظ گردد که فقط سلول های مورد نظر تحت تأثیر پلاسما قرار گیرند و سلول های دیگر از اثرات پلاسما، خصوصاً اثرات جهش زای آن حفظ گردند.

گیاهان منابع غنی از ترکیبات فنلی و فلاونوئیدی هستند که این ترکیبات، مهمترین آنتی اکسیدان¬های طبیعی به شمار می¬آیند. گیاه خاس(ilex spinigera (loes.) loes.) بومی ایران است و در مناطق شمالی کشور، بویژه استان مازندران می¬روید. از آنجایی¬که در مورد خواص آنتی¬اکسیدان و فعالیت زیستی این گیاه گزارش¬های کمی موجود است، این تحقیق به منظور بررسی خواص آنتی¬اکسیدانی و اثر این گیاه در محافظت از dna در برابر اکسیداسیون انجام گردید. گیاه از روستای سنگچال آمل، ایران جمع آوری شد و عصاره گیری از برگ گیاه به روش خیساندن در حلال¬های مختلف متانول، اتانول و آب مقطر انجام شد. محتوای فنولی و فلاونوئیدی عصاره¬ها اندازه¬گیری و با یکدیگر مقایسه گردید. عصاره آبی، با دارا بودن مقدار 006/0 ± 117/0 میلی¬گرم معادل گالیک اسید بر گرم وزن خشک گیاه، و عصاره متانولی با دارا بودن 005/0 ± 03/0 میلی¬گرم معادل کوئرسیتین بر گرم وزن خشک گیاه، به ترتیب محتوای ترکیبات فنولی و فلاونوئیدی بیشتری نسبت به سایر عصاره¬ها دارند. فعالیت آنتی اکسیدانی عصاره برگ گیاه خاس با روش¬های تعیین قدرت احیاکنندگی، فعالیت آنتی اکسیدانی کل، به دام اندازی رادیکال dpph (1,1-diphenyl-2-picryl hydrazyl) و تعیین تعادل پروکسیدان و آنتی اکسیدان (prooxidant-antioxidant balance) مورد ارزیابی قرار گرفت. میزان فعالیت آنتی اکسیدانی عصاره¬ها با فعالیت آنتی اکسیدانی اسید آسکوربیک و bht (butylated hydroxyl toluene) به ترتیب به عنوان آنتی اکسیدان طبیعی و سنتزی مقایسه گردیدند. در آزمون به دام اندازی رادیکالهای آزاد dpph غلظت مهار 50% (ic50)در عصاره متانولی، آبی و اتانولی به ترتیب 001/0 ± 22/102 ، 002/0 ± 58/106 و 001/0 ± 09/145 میکروگرم بر میلی¬لیتر بدست آورده شد. تمامی عصاره¬ها در آزمون قدرت احیاکنندگی در مقایسه با آسکوربیک اسید از خود فعالیت خوبی نشان دادند. عصار¬ه¬ها در تست فعالیت آنتی اکسیدانی کل در غلظت 200 میکروگرم بر میلی¬لیتر ماکزیمم فعالیت را نشان دادند. همچنین در تعیین تأثیر عصاره¬ها در حفظ تعادل پروکسیدان- آنتی اکسیدان، عصاره آبی فعالیت بیشتری از خود نشان داد. در ادامه، اثر مهاری عصاره¬های مختلف برگ گیاه بر روی مهار اکسیداسیون dna وابسته به aaph مورد بررسی قرار گرفت. براساس نتایج به دست آمده، عصاره آبی برگ فعالیت مهاری بالاتری نسبت به عصاره¬¬های دیگر دارد. نتایج بررسی¬ها نشان داد که عصاره آبی برگ این گیاه با محتوای فنولی بالاتر از عصاره¬های دیگر، خواص آنتی اکسیدانی و مهاری قابل ملاحظه¬ای را نسبت به سایر عصاره¬ها نشان می¬دهد. در نتیجه عصاره آبی گیاه خاس، به عنوان منبع آنتی اکسیدان طبیعی و با اثر مهاری بر اکسیداسیون dna، می¬تواند تأثیر استرس¬های اکسیداتیو را بر روی dna کاهش دهد و در درمان و پیشگیری بسیاری از بیماری¬هایی که عامل آن اکسیداسیون در سلول است، مؤثر باشد.

ضدعفونی بیولوژیکی با استفاده از تخلیه ی گاز غیرحرارتی در فشار اتمسفر موضوع تلاش پژوهشی مهم در حال حاضر می باشد. ساختار هندسی جدید تخلیه ی سد دی الکتریک (dbd) در فشار اتمسفر توسعه داده شد و برای استریلیزاسیون گونه های باکتری به کار گرفته شد. چشمه ی پلاسما با یک منبع تغذیه یac در hz50 و ولتاژ 5400vrms راه اندازی شد. از گاز اکسیژن با خلوص 99/99 درصد برای تولید پلاسما استفاده شد. به منظورارزیابی اثر تجربی پس تاب پلاسمای اتمسفری غیرحرارتی روی اندیکاتورهای باکتری، سوسپانسیون های گونه های باکتری گرم منفی (escherichia coli; atcc 35218, pseudomonas aeuroginosa; atcc 27853) با پس تاب پلاسمای اتمسفری غیرحرارتی برای 5، 10 و 15 دقیقه پردازش شدند. نتایج طیف سنجی نشان داد که کاهش بقا برای p. aeuroginosa در زمان تابش 10 دقیقه و e. coli در زمان تابش 15 دقیقه به 100 درصد رسید. در این تحقیق ضدعفونی بیولوژیکی با پس تاب پلاسمای غیرحرارتی تخلیه ی گاز در فشار اتمسفر روی کشتن نمونه های باکتری به وسیله ی اکسیداسیون و آسیب به غشا یا مولفه های سلولی به وسیله ی گونه های گاز واکنش پذیر تولید شده متمرکز شد. اثر غیرمستقیم پس تاب پلاسمای غیرحرارتی منجر به غیرفعال سازی معادل با پردازش مستقیم شد، می توان نتیجه گرفت که اثر ذرات باردار پلاسما در برهم کنش با نمونه های باکتری جزئی می باشد.

سیانوباکتری ها که عموما با نام های سیانوفیسیه ها و یا جلبک های سبز- آبی شناخته شده اند، از مهمترین و بزرگترین پروکاریوتهای فتوسنتزکننده می باشند که نزدیک به 3/5 بیلیون سال روی کره زمین قدمت دارند. تنوع مورفولوژیکی، متابولیسمی، توانایی بقاء در زیستگاه های مختلف و تولید ترکیبات ثانویه متنوع از ویژگی های بارز بیشتر جنس های سیانوباکتریایی بوده که توجه اغلب محققان علوم اکولوژیکی، فیزیولوژیکی و مولکولی را به خود جلب نموده است. در نتیجه این تحقیقات، امروزه طیف وسیعی از کاربردها در زمینه تولید انرژی، کود زیستی، تغذیه انسان و دام، صنایع داروسازی و حذف آلودگی های محیطی برای این موجودات شناسایی شده است. جنس اوسیلاتوریا، که در دسته سیانوباکتری های رشته ای فاقد هتروسیست طبقه بندی می گردد، به دلیل پراکندگی جغرافیایی گسترده و توانایی های متابولیسمی و فیزیولوژیکی متنوع، موضوع بسیاری از تحقیقات مولکولی کاربردی در دنیا می باشد. تنوع و تغییرپذیری خصوصیات مورفولوژیکی و فیزیولوژیکی به دلیل تغییر شرایط محیطی در طول رشد یکی از معایب مهم سیستم های رده بندی سنتی سیانوباکتری ها می باشد که بر اساس چنین ویژگی هایی انجام شده است. ظهور تکنیک های مولکولی و توسعه آنها در دهه های اخیر، امکان به کارگیری روشهای آنالیز ژنتیکی و مولکولی نظیرrapd-pcr برای بازبینی رده بندی های قدیمی و شناسایی نمونه های جدید بر اساس ترکیبی از ویژگی های مولکولی، ظاهری و فیزیولوژیکی فراهم نموده است. در این پژوهش جدایه های اوسیلاتوریا از رودخانه های استان مازندران جمع آوری شد. سپس با استفاده از خاصیت فوتوتاکسیک و حرکت، جدایه های اسیلاتوریا خالص سازی گردیدند. جدایه های خالص شده با استفاده از پلی مورفیسم الگوی رویشی رشته ها، تنوع رشد روی محیط کشت جامد و تنوع آرایش سلولهای انتهایی مطالعه شد و 10 مورفوتیپ از اوسیلاتوریا برای مطالعات مولکولی انتخاب گردید. مطالعه الگوی پروتئینی تنوع الگوی باندی (25 باند) از پروتئین های کل را در محدوده باندی18/4-100کیلو دالتون را نشان داد. به منظور مطالعه rapd ابتدا از نمونه به روش کائو و همکاران با اندکی تغییرات و همچنین روش عمومی ctab، استخراج dna انجام شد مطالعه کیفی و کمی dna استخراج شده نشان داد استفاده از روش تغییر یافته کائو و همکاران می تواند dna مناسبتری برای مطالعات مولکولی باشد. به منظور تائید dna استخراجی از پرایمرهای اختصاصی 16srrna اوسیلاتوریا استفاده شد نتایج نشان داد کلیه 10 جدایه واجد قطعه 670 جفت بازی بودند. در مرحله بعد تنوع ژنتیکی با استفاده از 10 اولیگومر ده نوکلئوتیدی انجام شد نتایج ما نشان داد چهار پرایمر فاقد پلی مورفیسم باندی بودند اما از بین محصولات pcr شش پرایمر دیگر، پرایمرope18 با داشتن 68 قطعه تکثیری دارای بیشترین باند بود در صورتیکه پرایمرss6 دارای 48 قطعه تکثیری بود. آنالیز ترکیبی تنوع باندی با استفاده از ماتریس صفر (عدم حضور باند) و یک (حضور باند) به روش upgma با استفاده از ماتریس مربع فاصله اقلیدوسی و برنامه spss انجام شد. نتایج مطالعات ما نشان داد سه جدایه 201sp1، 201sp3 و 104sp اگرچه دارای تنوع رویشی متنوع بودند ولی در یک کلاستر در سطح کمتر از 20 درصد قرار گرفتند. این مطالعه و مقایسه آن با نتایج تحقیق دیگر محققین نشان می دهد، استفاده از روشrapd ضمن مستقل بودن از فعالیت و موقعیت ژنها، می تواند برای گروه بندی جدایه های اسیلاتوریا های جمع آوری شده از مناطق مختلف، مورد استفاده قرار گیرد.