کلونینگ، بیان، تخلیص و تثبیت پروتئین csth هیبرید جاذب فلزات سنگین روی نانو ذرات سیلیکا با هسته مغناطیسی و بررسی میزان جذب فلز سنگین

وجود فلزات سنگین در منابع آبی یک مسئله¬ی بسیار مهم می¬باشد که توجه بسیاری از زیست-شناسان را به خود معطوف داشته است. اهمیت مسئله از آنجا مشخص¬ می¬شود که پژوهشگران سال هاست به دنبال راه کار برای حذف این آلودگی¬ها می¬باشند. در بین روش¬های ارائه شده توسط محققین فرآیند جذب به دلیل سادگی، هزینه کم، انعطاف پذیری و کارایی بالا، عمومیت بیشتری دارد. دراین تحقیق، ژن زیرواحد پیلی هیبرید csth::cbm جاذب فلزات سنگین در حامل بیانی pet-26b(+) همسانه¬سازی شد. بعد از همسانه سازی و تاییدهای آن، پروتئین مدنظر در باکتری بیانی e. coli bl21 بیان شد. بیان پروتئین به صورت اینکلوژن بادی در این سامانه با آنالیز وسترن بلات تایید شد. سپس چند عامل تاثیر گذار در جداسازی اینکلوژن بادی مورد بررسی قرار گرفت. با نتایج بدست آمده، پروتئین مدنظر تا 86% جداسازی شد. با توجه به نتایج مطالعات قبلی روی جذب فلزات سنگین توسط این پروتئین در سطح سلول امکان استفاده از آن در طراحی و توسعه سیستم های حذف فلزات سنگین از آب¬های آلوده وجود دارد. به منظور بهبود ویژگی¬های جذب فلز سنگین پروتئین csth38::cbm، این پروتئین بر روی نانوذرات¬ مغناطیسی با پوشش سیلیکا تثبیت شد. نانوذرات مغناطیسی با پوشش سیلیکا، نانوذرات مغناطیسی با پوشش سیلیکای آمینه شده و نانوذرات مغناطیسی با پوشش سیلیکای حاوی پروتئین از نظر میزان جذب فلز سنگین مورد آزمایش قرار گرفتند. نانوذرات مغناطیسی با پوشش سیلیکا ظرفیت جذب فلز کادمیوم را نداشتند ولی بررسی ایزوترم جذب فلز کادمیوم توسط دو نوع نانوذره¬ی دیگر مشخص کرد که هر دو برای جذب کادمیوم با ایزوترم جذب لانگمویر، تطابق بیشتری دارند. حداکثر میزان جذب فلز کادمیوم برای نانوذرات مغناطیسی با پوشش سیلیکای آمینه و نانوذرات حاوی پروتئین به ترتیبmg/g 50/204 و mg/g 42/305 محاسبه شد. قابلیت استفاده¬ی مجدد نانوذرات به عنوان یک ویژگی اقتصادی نیز برای این جاذب¬ها مورد بررسی قرار گرفت. حفظ بیش از 70% از فعالیت اولیه نانوسیستم طراحی شده بعد از چهار بار استفاده ، مزیت دیگر این جاذب بود.