در این تحقیق کاربرد نانوذرات مگنتیت (fe3o4) برای جداسازی باکتری های گوگردزدا و تأثیر آن ها روی فعالیت گوگردزدایی و استفاده مجدد دو نوع باکتری رودوکوکوس اریتروپولیس fmf و رودوکوکوس اریتروپولیس igts8 بررسی شد. سنتز نانوذرات fe3o4 به روش هم رسوبی شیمیایی انجام شد. تصویربرداری به وسیله میکروسکوپ الکترونی عبوری (tem) نشان داد که نانوذرات سنتز شده همراه با اضافه کردن گلایسین در طی سنتز (نوع اول) و اضافه نکردن گلایسین در طی سنتز (نوع دو) به ترتیب اندازه 13/1 ± 35/5 و 18/1 ± 74/8 نانومتر دارند. گلایسین بعد از سنتز هر دو نوع نانوذره برای پایدار کردن پراکندگی نانوذرات اضافه شد. تصاویر tem از باکتری های پوشش دار شده با نانوذرات نشان داد که نانوذرات نوع یک به طور یکنواخت تر بر روی سطح باکتری تثبیت می شوند. نتایج آنالیز مغناطوسنجی نمونه ارتعاشی (vsm) نشان می دهد که اشباع مغناطیسی نانوذرات نوع یک (emu/gr 84/45) کمتر از نانوذرات نوع دو (emu/gr 85/75) می باشد. فعالیت گوگردزدایی و استفاده مجدد هر دو نوع سویه پوشش دار شده به وسیله نانوذرات نوع یک در مقایسه با باکتری های آزاد به وسیله روش اسپکتروفتومتری گیبس مورد بررسی قرار گرفت. فعالیت گوگردزدایی باکتری رودوکوکوس اریتروپولیس fmf پوشش دار شده در مقایسه با باکتری آزاد افزایش معناداری در سطح 95 درصد نشان نداد (67% در مقابل 74%). همچنین فعالیت گوگردزدایی باکتری رودوکوکوس اریتروپولیس igts8 پوشش دار شده افزایش معناداری نسبت به باکتری آزاد نداشت (72% در مقابل 77%). بررسی فعالیت گوگردزدایی باکتری در طی چند دوره استفاده مجدد باکتری ها نشان داد که باکتری های پوشش دار شده بعد از چند بار استفاده مجدد فعالیت گوگردزدایی خود را حفظ می کنند و نانوذرات اکسید آهن کارایی بالایی برای جداسازی باکتری ها دارند. در نهایت اثر سمیت نانوذرات بر روی هر دو نوع باکتری پوشش دار شده در مقایسه با باکتری های آزاد به وسیله آنالیز cfu و رنگ آمیزی فلورسنت مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که نانوذرات اثر سمی ناچیزی بر روی هر دو نوع باکتری دارند.

در این تحقیق نانوذرات طلا جهت توسعه یک زیست حسگر نوری dna، برپایه رنگ سنجی، ساخته و به کار گرفته شدند. دراین راستا اثرات اندازه نانوذرات و ساختار روبشگر بر تجمع نانوذرات طلای عاملدار شده و تغییر خصوصیات نوری محلول در حضور ملکولهای هدف و در نتیجه علکرد سامانه، مورد بررسی قرار گرفتند. در این مطالعه، یک توالی موجود در گیاهان تراریخت، به عنوان مدل، در آشکارسازی توالی های dna استفاده شد. سنتز نانوذرات با استفاده از 5 نسبت متفاوت از سیترات به طلا (نسبت های 1:1، 3/0: 1، 25/0: 1، 2/0: 1، 1/0: 1) به عنوان مواد پیش ساز انجام گرفت، این ذرات به ترتیب دارای متوسط اندازه 26/92، 44/18، 39/15، 65/13و 22/20 نانومتر بودند. ثابت نگه داشتن غلظت سیترات، تأثیر تغییر غلظت نمک طلا بر خصوصیات نانوذرات سنتز شده را مشخص کرد. تصاویر tem نشان داد همراه با کاهش غلظت طلا و در نتیجه افزایش ph، اندازه نانوذرات کاهش یافته و توزیع اندازه نانوذرات نیز محدودتر می شود. اما این روند تا نسبت 2/0: 1 ادامه داشته و با کاهش بیشتر غلظت نمک طلا، اندازه نانوذرات افزایش یافت، ولی توزیع اندازه آنها همچنان محدود بود. برای اولین بار در این تحقیق، رشته های روبشگر با استفاده از یک توالی نوکلئوتید آدنین که نقش فضاپرکن افقی را نیز ایفا می کرد، بر روی سطح نانوذرات طلا تثبیت شدند. توالی بهینه ای از آغازگر 35s rrna ویروس موزاییک گل کلم، در طراحی ساختار رشته های روبشگر و رشته هدف استفاده شد. در ساختمان روبشگرهای اتصالی به نانوذرات، علاوه بر توالی دخیل در هیبریداسیون، دو بخش، توالی از آدنین برای اتصال به نانوذرات طلا و به عنوان فضاپرکن افقی و دیگری توالی از تیمین به عنوان فضاپرکن عمودی لحاظ شد. پس از آماده سازی دو گروه از نانوذرات عامل دار شده که قابلیت ایجاد تجمع در حضور ملکولهای هدف را دارا بودند، تجمع نانوذرات در مجاورت رشته هدف تحت شرایط مختلف بررسی شد. تغییرات ایجاد شده در طیف جذبی و تغییر رنگ مشاهده شده در محلول در مورد نانوذرات بزرگتر بیشتر بود. افزایش اندازه نانوذرات هرچند با کاهش همگنی اندازه همراه بود ولی موجب عملکرد بهتر آنها در تجمع نانوذرات شد. از طرف دیگر، بلندتر شدن فضاپرکنهای عمودی با کاهش سرعت ایجاد تجمع بین نانوذرات و همچنین با تغییرات اندک خصوصیات نوری محلول پس از مجاورت با ملکول هدف همراه بود. به عبارت دیگر در این شرایط عملکرد ضعیفتری به دست آمد. در پایان بررسی عملکرد سامانه طراحی شده در مجاورت dna گیاه تراریخت مطلوب نبود.

یکی از پلیمر های مورد توجه در زمینه مهندسی بافت پلی لاکتیک گلایکولیک اسید (plga) است. plga دارای خواص مطلوب زیست سازگاری و زیست تخریب پذیری می باشد ولی دارای خواص سطحی مطلوب برای چسبیدن، تکثیر وگسترش سلول ها نمی باشد. به همین دلیل پلیمرهای طبیعی و مواد معدنی طبیعی را به منظور بهبود برهم کنش بین سلول و داربست و همچنین بهبود خواص مکانیکی به داربست اضافه می کنند. در این تحقیق، ابتدا نانوالیافی از plga، مخلوط plga/gelatin و مخلوطplga/nano silica به روش الکتروریسی تهیه شد. بررسی مورفولوژی نانوالیاف حاصل با میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) نشان داد که بهترین غلظت برای الکتروریسی plga غلظت17% (w/v)، برای مخلوط plga/gelatin غلظت 17% (w/v) با نسبت (75:25) و برای مخلوط plga/nano silica غلظت 17% (w/v) و مقدار 5 و 10 درصد وزنی نانو سلیکا می باشد. سلول-های پیش ساز عصبی pc12 به منظور بررسی زیست سازگاری و سمیت وب های مذکور و بررسی رشد و تکثیر این سلول ها بر روی داربست کشت داده شدند. نتایج میکروسکوپ الکترونی روبشی sem و آنالیز mts assay نشان داد هیچ یک از داربست های تولیدی باعث سمیت نشدند افزایش ژلاتین به داربست plga باعث چسبندگی، رشد و تکثیر بهتر سلول ها و ایجاد زواید سلولی بیشتر شد. و همچنین افزایش نانو سلیکا باعث بهبود خواص مکانیکی داربست وافزایش رشد و تکثیر سلول های پیش ساز عصبی pc12 برروی داربست شد.

با توجه به ویژگی های مطلوب داربست های نانولیفی در کاربردهای داربست کشت سلول و به منظور بهره گیری همزمان از خواص مکانیکی پلیمرهای مصنوعی و خواص زیستی پلیمرهای طبیعی، داربست نانولیفی plga/کیتوزان الکتروریسی گردید. به علت خواص شیمیایی متفاوت این دو پلیمر و عدم وجود حلال مشترک مناسب، الکتروریسی بر روی امولسیون این دو پلیمر و با استفاده از محلول پلی وینیل الکل (pva) به عنوان امولسیفایر انجام گردید. پس از انجام الکتروریسی، pva به راحتی با قراردادن داربست در محلول اتانل 50% خارج گردید. نتایج نشان داد که سهم کیتوزان در مخلوط الکتروریسی شده تا 33% قابل تنظیم است. داربست تهیه شده با نسبت وزنی plga (80%) و کیتوزان (20% ) برای انجام آزمایش های بعدی و نیز کشت سلول های فیبروبلاست موشی و سلول های بنیادی مزانشیمی انسانی استفاده گردید. آنالیزهای انجام شده توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی و عبوری نشان دادند که نانو الیاف، یکنواخت بوده و توزیع همگونی از دو پلیمر plga و کیتوزان در سطح مقطع آنها دیده می شود. نتایج ftir حضور هر دو پلیمر در نانوالیاف تهیه شده را تایید نموده و خواص مکانیکی مطلوبی جهت کاربرد به عنوان داربست های مهندسی بافت در هر دو حالت خشک(استحکام کششی 94/4 مگاپاسکال و ازدیادطول پارگی 39 درصد) و تر (استحکام کششی 30/4 مگاپاسکال و ازدیادطول پارگی 3/27 درصد) اندازه گیری گردید. تست اندازه گیری زاویه تماس آب نشان داد که افزایش کیتوزان منجر به افزایش آبدوستی داربست هیبریدی (24 درجه) در مقایسه با داربست plga تنها (5/105 درجه) می گردد. همچنین نتایج آزمون کالریمتری روبشی تفاضلی و آنالیز میکروسکوپ الکترونی عبوری نشان داد که سیستم حاصل از الکتروریسی مخلوط plga و کیتوزان جداشده ی فازی در مقیاس میکرو می باشد چرا که تباین مشخصی که بیانگر جدایی دو فاز از یکدیگر باشد در سطح مقطع نانو الیاف دیده نشد و از این رو، این مخلوط به عنوان امتزاج ناپذیز اما سازگار معرفی گردید. مقایسه زیست تخریب پذیری دو داربست نشان داد که داربست مخلوط plga و کیتوزان نرخ تخریب بالاتری (25% کاهش جرم پس از 8 هفته) در مقابل داربست plga (کاهش جرم 14 درصدی) دارد. مطالعه ی زیست سازگاری و تکثیر سلول های فیبروبلاست موشی و بنیادی انسانی بر روی داربست مخلوط plga/کیتوزان نشان داد که هر دو داربست plga و plga/کیتوزان زیست سازگار بوده و از تکثیر سلولی حمایت می نمایند، اما داربست plga/ کیتوزان تکثیر و فعالیت متابولیکی بیشتری را در محیط کشت تکثیری حمایت می کند. تمایز خود به خودی سلول های بنیادی کشت داده شده بر روی هر دو داربست پس از 14 روز کشت در محیط کشت تکثیری توسط آنالیز qpcr انجام گردید. نتایج حاکی از این بود که هر دو داربست، به سه رده سلولی استخوان، چربی و عصب تمایز خود به خودی نشان می دهند و تفاوت معنی داری از نظر آماری بین این دو داربست در رابطه با بیان ژن های مورد استفاده مشاهده نگردید. لازم به ذکر است که هیچ یک از این دو داربست از تمایز به سمت غضروف حمایت ننمود.

در این تحقیق محتوای پروتئین سبوس گندم با روش تبدیل زیستی بخش کربوهیدراتی و سلولزی و با استفاده از قارچ رشته ای نئوروسپوراسیتوفیلا و در شرائط کشت غوطه ور از 15.3 درصد به 38.3 درصد وزنی افزایش یافت . سبوس غنی شده می تواند به عنوان افزودنی به خوراک دام و طیور مورد استفاده قرار گیرد. در این تحقیق اجزاء محیط کشت شامل: سبوس گندم، اوره، سولفات آمونیم، پتاسیم دی هیدروژن فسفات ، عناصر کم مقدار، و پارامترهای محیطی شامل: ph، دما، دور همزن و اندازه ذرات بهینه شدند. برای بهینه سازی از روش تاگوچی طی دو مرحله استفاده شد. در مرحله اول اثر پارامترهای مهم و تعدادی از اثرات متقابل بررسی شد. در پایان این مرحله، پارامترهای میزان سبوس ، اندازه ذرات سبوس ، مفقدار اوره و سولفات آمونیم برای بررسی در سطوح بیشتر در مرحله بعد انتخاب شدند. در مرحله نهایی مقدار بهینه سبوس ، 20 گرم بر لیتر، اندازه ذرات سبوس ، مش 30، مقدار اوره، 0.86 گرم بر لیتر، و مقدار بهینه سولفات آمونیم، 0.7 گرم بر لیتر بدست آمد. در پایان با استفاده از برازش منحنی رابطه ای برای میزان محتوای پروتئین سبوس گندم بر حسب چهار متغیر ذکر شده بدست آمد. r sq این رابطه برابر با 0.99718 بوده و در مرحله تایید نیز تطابق بسیار خوبی با نتایج تجربی داشت . رابطه بدست آمده عبارتست از: y22.3341-7.16531nxa+11.2723/xb+(118.5459)exp(-0.0122/xc)-115.3093(0.9937)xd