آرسنیک (as) فلزی سمی می باشد که در طبیعت با ظرفیت های شیمیایی مختلفی وجود دارد. در این بین آرسنیک سه ظرفیتی (as (iii)) برای انسان خطرناک بوده و باعث پخش سرطان پوست و اندام های داخلی می شود. آب آشامیدنی دارای درصد بالایی از آرسنیک سه ظرفیتی بوده و آلودگی های صنعتی، منبع اصلی ورود این فلز به آلودگی های محیطی جهان است. در سال 1994 لای و همکارانش طی پژوهشی در تایوان، دریافتند که بین تجمع آرسنیک سه ظرفیتی و شیوع بیماری دیابت در بیمارانی که از آب آشامیدنی حاوی آرسنیک سه ظرفیتی استفاده کرده اند، رابطه مستقیم وجود دارد. از آن جا که بیماری شایع دیابت نوع دو مرتبط با عملکرد پروتئین انسولین می باشد، در این پژوهش اثر آرسنیک سه ظرفیتی بر انسولین مورد بررسی قرار گرفته است. در این راستا از روش های دو رنگ نمایی دورانی، الکتروفورز در ژل پلی اکریل آمید و ولتامتری چرخه ای بهره گیری شده است. نتایج حاصل از انجام طیف سنجی دو رنگ نمایی دورانی در ناحیه فرا بنفش دور و نزدیک و نیز الکتروفورز در ژل پلی اکریل آمید نشان داد که آرسنیک می تواند سبب گسسته شدن پیوند دی سولفید بین دو زنجیره a و b گردد. به دنبال این نتایج، آزمایشات ولتامتری چرخه ای و محاسبات ترمودینامیکی و سینتیکی و انتقال الکترون نشان داد که مقدار انرژی آزاد گیبس جذب آرسنیک تری اکسید توسط انسولین kj/mol 98/57- است. این مقدار نسبتا بزرگ نشان دهنده جذب بالای انسولین در حضور آرسنیک تری اکسید می باشد. هم چنین مقدار متوسط پارامتر سینتیکی ks که نشان دهنده ثابت سرعت انتقال بار در واکنش انسولین در حضور آرسنیک تری اکسید است s-1 816/2 به دست آمد . بر اساس نتایج به دست آمده مشخص گردید که آرسنیک تری اکسید می تواند از طریق گسستن پیوند دی سولفید موجود در انسولین مانع از اثر بخشی انسولین در بدن و سبب ایجاد بیماری دیابت گردد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

استفاده از حاملهای داروئی (مانند لیپوزومها، کره های بسیار ریز microspheres، ذرات نانومتری nanoparticles) ازجمله روشهای جدیدی است که در زمینه دارورسانی هدف دار مورد بررسی قرار گرفته اند. در این پایان نامه تهیه ایمن لیپوزمهای (immunolipossomes) حاوی متوترکسات سدیم که یک داروی ضد سرطان پر مصرف است ، مورد مطالعه قرار گرفت . بدین منظور لیپوزومهای چند جداره(multilamellar vesticles - mlv) با روش آب پوشانی لایه نازک و لیپوزومهای تک جداره بزرگ (large unilamellar vesicles - luv) با روش تبخیر فاز معکوس ساخته شد و محصور سازی دارو در آنها با استفاده از جذب نوری در طول موج 305 نانومتر تعیین گردید. برای یکنواخت کردن اندازه ذرات از صافی پلی کربنات با منافذ 0/4 میکرومتر استفاده شد. اندازه و توزیع انداز ذرات لیپوزمها پیش از صاف کردن و پس از آن، با روش تفریق نور لیزری اندازه گیری شد. پایداری لیپوزمهای تهیه شده در دماهای 4، 25، و 37 درجه سانتی گراد تعیین شد. برای افزایش پایداری از روش منجمد خشکانی (lyophilization) استفاده شد. و به این منظور لیپوزومها در حضور مقادیر معینی از مواد محافظ در برابر انجماد (cryoprotectant) که ضمنا پایداری آنها در خون را نیز افزایش می دهند، مانند ترهالوز، پلی اتیلین گلایکول 10000 و 20000 و مخلوط ترهالوز - پلی اتیلن گلایکول 20000 مورد منجمد خشکانی قرار گرفت . اثر هر یک از این مواد بر روی میزان داروی باقی مانده در لیپوزومها بعد از عمل منجمد خشکانی مورد بررسی دارو در طی عمل انجماد خشک را داشت ، در سه دمای 4، 25، 37 درجه سانتی گراد تعیین گردید. برای هدف گیری لیپوزمها، ایمن لیپوزم حاوی متوترکسات سدیم با استفاده از فسفاتیدیل کولین و فسفاتیدیل اتانول آمین تهیه شد. به منظور نشاندار کردن از ماده فلوئورسئین سدیم (ماده فلوئورسانس) در ساخت آنها استفاده گردید. برای اتصال پادتن های ضد cd3 و ضد cd4 (cluster designation) (ضد شاخص های لنفوسیتهای انسانی) به فسفاتیدیل اتانل آمین از ماده کربودی ایمید استفاده شد. برای اطمینان از ایجاد پیوند و عدم تغییر ساختمان پادتن در نتیجه پیوستنش به لیپوزوم و در نتیجه تغییر در واکنش آن نسبت به پادگن مربوط، ایمن لیپوزومهای حاصل با سلولهای لنوفوسیت انسانی مجاور شد و تشکیل پیوند پادتن - پادگن در زیر میکروسکوپ فلوئورسانس مورد بررسی و تایید قرار گرفت .

امروزه انتقال ژن به دلیل توانایی درمان بسیاری از بیماریها و کاربردهای فراوانش در بیوتکنولوژی از اهمیت خاصی برخوردار است. به همین دلیل طراحی یا ساخت حامل مناسب به منظور انتقال هر چه بهتر ژن هنوز هم از مسائل مهم و پرطرفدار علم زیست شناسی محسوب می شود. معمولا برای تعیین کیفیت و کمیت کارایی های یک حامل جدید، گروههای تحقیقاتی متعددی آن را از جنبه های گوناگون مورد بررسی قرار می دهند. یکی از جنبه های مورد بحث در این زمینه، بررسی چگونگی و مقدار تغییراتی است که حامل به ‏‎dna‎‏ تحمیل می کند. این تحقیق نیز به بررسی تغییرات ساختمانی دو نوع ‏‎dna‎‏ پلاسمیدی و ژنومی (تیموسی) ناشی از همراهی آنها با دو نوع حامل: دندروزم ‏‎f1‎‏ (نوعی پلیمر سنتزی جدید) و لیپوزوم دندریتیک بار مثبت با استفاده از روشهای دورنگ نمایی دورانی ‏‎(cd)‎‏ و طیف سنجی فلورسانس می پردازد. این تغییرات همگی در غلظتهای کم تا غلظتهای زیاد این حاملهای بررسی شده اند، در آزمایشی دیگر با دو نوع پلاسمید با میزان درصد ‏‎gc‎‏ متفاوت، حساسیت هر یک از حاملها نسبت به درصد ‏‎gc‎‏ بررسی شد و نتایج نشان داد که دندروزوم ‏‎f1‎‏ کاملا نسبت به درصد ‏‎gc‎‏ حساس است. همچنین به کمک واسرشت سازی حرارتی ‏‎(cd)‎‏، میزان تغییرات پایداری ‏‎dna‎‏ هنگام مجاورت با حاملها گزارش شده و در پایان با توجه به بررسی این تغییرات مدل پیشنهادی برای مکانیسم اندرکنش ‏‎dna‎‏ با دندروزوم ‏‎f1‎‏ و لیپوزوم دندریتیک بار مثبت، ارائه گردیده است.

در این پایان نامه با استفاده از الکتروکوچ ‏‎(electrophore sis)‎‏ دو هدف اصلی دنبال شده است: 1- تعیین ساختار (میانگین شعاع روزنه) ژل از طریق سنجش تحرک الکتروفورتیکی پروتئین های گلبولی و بهره گیری از روابط ریاضی الگوهای سرند. 2- تعیین ابعاد پروتئین ها در حالتهای طبیعی و واسرشته ‏‎(denatured)‎‏ و همچئین تخمین میزان پیشرفت واسرشته شدن آنها در حین انجام این فرایند در ژل هایی که ساختارهایشان از پیش شناخته شده است. برای این منظور ابتدا اندازه منافذ ژل با دو روش تعیین شد. الف - محاسبه شعاع میانگین روزنه ها با استفاده از سنجش تراوایی هیدرولیکی ژل و الگوی روزنه های استوانه ای شکل یکسان و معادله پوآسوی. ب- سنجش الکتروفورتیکی پروتئین های گلبولی با اندازه مشخص در ژل های اکریل آمید با غلظت (تراکم) های گوناگون و بهره گیری از فرمولهای مربوط به الگوهای گوناگون سرند. نتایج مربوط به شعاع روزنه ها از سه جنبه تطابق خوبی با نتایج دیگران دارد:اول از لحاظ وجود دو دسته منافذ در ژل (یک دسته منافذ کوچک که از روش الکتروفورز به دست می آید و یک دسته منافذ بزرگ که از روش تراوایی به دست می آید). دوم از لحاظ تطبیق اندازه منافذ در هر دو دسته با ارقام گزارش شده و سوم از لحاظ اندازه منافذ به نوع ملکول کاوشگر ‏‎(probe)‎‏ در اینجا ملکول آب یا ملکول پروتئین)پس از تعیین شعاع روزنه های انواع ژل ها (اندازه منافذ دسته کوچک آنها) شعاع هیدرودینامیکی ملکولهای طبیعی یا کاملا باز شده (به وسیله ‏‎sds‎‏ ) از سنجش تحرک الکتروفورتیکی شان و با استفاده از روابط ریاضی مربوط به دو الگوی سرند (دایره ای و شکافی) به دست آورده شد. در اینجا نیز نتایج به دست آمده با شعاع هیدرودینامیکی حاصل از روشهایی چون کروماتوگرافی، گرانروی ذاتی و پراکندگی نور توسط دیگران مطابقت بسیار نزدیک دارد. همچنین با اطلاع از شعاع پروتئین گلبولی و پروتئین واسرشته و با استفاده از روش الکتروفورز در شیب اوره میزان پیشرفت واسرشته شدن به دست آورده شد که این کار علاوه بر سادگی و آسانی تقریبا به هیچ روش دیگر ممکن نیست.

در این پایان نامه تلاش شده است اندرکنش انسولین (به عنوان یک پروتئین دارویی) با لیپوزوم (به عنوان حامل مواد دارویی) به صورت کمی و کیفی مورد بررسی قرار گیرد. با استفاده از گرماسنجی تیتراسیونی هم دما ‏‎(isothermal titration calorimetry: itc)‎‏ میزان اتصال انسولین به لیپوزوم های ساده و پوشیده و تابع ریاضی مربوطه به دست آمد. داده های حاصل از این روش با الگوهای متداول تقسیم تعادلی و جذب سطحی هم دما نظیر ‏‎freundlich‎‏ و ‏‎langmuir‎‏ مورد بررسی قرار گرفت و مشخص شد که اتصال انسولین به سطح لیپوزوم ها با هیچ یک از الگوهای یاد شده تطبیق نمی نماید. این بررسی ها نشان دادند که در اتصال انسولین به لیپوزوم ها نوعی همیاری مثبت دیده می شود و هر مولکول انسولین پس از جذب لیپوزوم ها، اتصال مولکول های بعدی انسولین را تسهیل می نماید. افزون بر این به احتمال زیاد انسولین اتصال یافته به تدریج تغییراتی در ساختار جمعی لیپیدها ایجاد می نماید. مقایسه داده های ‏‎itc‎‏ حاصل از اتصال انسولین به لیپوزوم های ساده و پوشیده از پلیمر پلی اتیلن گلیکول نشان داد که مکانیسم و پیامد اتصال انسولین به لیپوزوم ها هر چه باشد تفاوت معنی داری بین این دو نوع لیپوزوم وجود ندارد. بعبارت بهتر پوشش پلیمری تاثیر چندانی بر چگونگی و میزان اتصال انسولین به لیپوزوم ها ندارد و تغییراتی که در نتیجه اندرکنش با لیپوزوم ها روی می دهند، در هر دو مورد از ماهیتی مشابه برخوردارند. مقایسه میزان اتصال انسولین به لیپوزوم ها با مقادیر گزارش شده اتصال انسولین به گیرنده اختصاصی آن در بدن انسان نشان داد که اتصال غیر اختصاصی انسولین به غشاهای لیپیدی رقابتی جدی با اتصال به گیرنده اختصاصی انسولین ندارد. بررسیهای انجام شده به کمک دورنگ نمایی دورانی ‏‎(circular dichroism: cd)‎‏ نشان دادند که حضور لیپوزوم در محلول انسولین باعث کاهش قابل توجه درصد ساختارهای دوم منظم (مارپیچ و صفات چین دار ) و افزایش میزان ساختارهای دوم نامنظم (‏‎turn‎‏ و کلاف بختانه) می شود، بعلاوه در حضور لیپوزوم های پوشیده از پلیمر ‏‎peg‎‏، یک انتقال از مارپیچ آلفا به صفحات چین دار بتا نیز مشاهده گردید. با این حال حضور انواع لیپوزوم ها در محلول انسولین تغییر معنی داری در ‏‎tm‎‏ آن ایجاد ننمود. در بررسی های آنزیمی مشاهده گردید که حضور لیپوزوم های ساده و پوشیده از پلیمر ‏‎peg‎‏ در محلول انسولین تاثیر محسوسی بر میزان هضم انسولین توسط آنزیم پروتئولیتیک تریپسین ندارد.

مهندسی ژنتیک و ژن درمانی از دستاوردهای جدید فناوری زیستی و پزشکی به شمار می آیند زیرا قابلیت اعمال تغییرات مورد نظر و یا درمان بیماری ها را در بنیادی ترین سطح آن در اختیار می نهند. همه این دستکاری ها در نخستین گام نیاز به ورود اسیدنوکلئیک بطور سالم به درون یاخته هدف دارند. اسیدنوکلئیک می تواند ‏‎rna, dna‎‏ و یا الیگونوکلئوتیدهای پادسمت ‏‎(antisense)‎‏ باشد. مولکول وارد شده به یاخته نه تنها می تواند باعث بیان انتخابی یک ژن شود بلکه در مواردی لازم است از بیان بعضی از آنها جلوگیری کند.برای انتقال اسیدهای نوکلئیک به داخل یاخته روشهای مختلفی ابداع شده و به کار می روند که به طور کلی می توانند به سه نوع تقسیم شوند: روشهای ویروسی، روشهای غیرویروسی شیمیایی و غیرویروسی فیزیکی. در این پایان نامه از میان روشهای مختلف انتقال ژن، مطالعه لیپوزوم ها (دستگاه غیرویروسی) انتخاب و مورد بررسی قرار گرفته است. انواع مختلف لیپوزوم ها که از لحاظ اجزای تشکیل دهنده تا حدی با هم متفاوتند، ساخته شده؛ حجم محصور شده توسط آنها اندازه گیری شد. سپس با استفاده از حجم محصورشده، بطور غیرمستقیم، قطر لیپوزوم ها محاسبه و تعیین گردید. از نتایجی که تا این مرحله بدست آمد مشخص گردید در انواعی از لیپوزوم ها که واجد پلیمر هستند (لیپوزوم های ایمن گریز) درصدی از پلیمرها درون لیپوزوم ها واقع می شوند.سپس کمپلکس های ‏‎-dna‎‏ لیپوزوم ساخته شد و درصد اتصال مولکول های ‏‎‎‏dna‎‏ پلاسمید توسط هریک از انواع لیپوزوم ها تعیین گردید. بررسی ها نشان داد که در اینمورد لیپوزوم های ایمن گریز کاتیونی بسیار موفق بوده اند. در نهایت، اثر حفاظتی انواع مختلف لیپوزوم های ساخته شده (کاتیونی، ایمن گریز کاتیونی، ایمن گریز و ساده) بر dna‎‏ ، در مقابل نوکلئاز ‏‎dnaset‎‏ بررسی شد و مشخص گردید وجود بار مثبت به حفاظت از dna‎‏ کمک بسیاری می کند. علت آن می تواند به قرار گرفتن dna‎‏ بین جداره های لیپوزوم های کاتیونی مختلف نسبت داده شود. اگرچه لیپوزوم های ایمن گریز- کاتیونی، در این تحقیق مورد تایید قرار گرفته اند، باید آزمایشات لازم درباره عملکرد آنها در شرایط ‏‎in vivo‎‏ انجام و نتیجه گیری شود. در این بررسی ها، توانایی چهار نوع مختلف لیپوزوم (ساده، کاتیونی، ایمن گریز و ایمن گریز کاتیونی) در حمل dna‎‏ و محافظت از آن در هر مقابل نوکلئاز با هم بررسی شد تا از مقایسه آنها با هم بتوان نوع مناسب، را انتخاب کرد.

طی فرآیند پیری و برخی دیگر پدیده ها یکی از بخشهای عمده سلولی که مورد حمله اکسایشی قرار می گیرد، غشاهای سلولی است. برای پی بردن به راهکارهای مولکولی این گونه رویدادها در این تحقیق از لیپوزوم های ساخته شده از فسفاتیدهای گلبول قرمز و فسفاتیدیل کولین زرده تخم مرغ به عنوان مدلهایی از غشاهای سلولی برای مطالعه پر اکسایش فسفولیپدها استفاده شده و اثر یونهای آهن دو ظرفیتی بر آنها بررسی شد. همچینین الگوی زمانی پراکسایش، اثر بارهای مثبت و منفی در غشا و اثر بتا-کاروتن بر فرآیند پر اکسایش مورد بررسی قرار گرفتند. آزمایشات مربوط به پر اکسایش لیپوزومهای تهیه شده از فسفاتیدهای گلبولهای قرمز در حضور یونهای آهن دو ظرفیتی نشان داد که اگر بتا -کاروتن به هنگام ساخت لیپوزومها به مخلوط لیپیدی اضافه شده باشد هیچ تاثیر ضد اکسایندگی بر فسفولیپیدهای غشا لیپوزومی ندارد. در حالی که اثر ضد اکسایندگی بتا-کاروتن در غشا لیپوزومهای تهیه شده از فسفاتیدیل کولین تخم مرغ کاملا هویدا است و بتا- کاروتن در این غشاها موجب کاهش میزان پر اکسایش ایجاد شده توسط یونهای آهن دو ظرفیتی شده است. همچنین بررسی روند افزایش پیوندهای دو گانه مزدوج در غشا لیپوزومهای تهیه شده از فسفاتیدیل کولین که دارای بتا-کاروتن می باشد، نقش ضد اکسایندگی بتا-کاروتن را به خوبی در این غشاها به اثبات می رساند. در مورد غشا لیپوزمهای تهیه شده از فسفاتیدهای گلبول قرمز در حضور یونهای آهن دو ظرفیتی وجود بار منفی و مثبت در میران واکنش یا طول زمان تاخیری تاثیری ندارد، در حالی که در غشا لیپوزمهای تهیه شده از فسفاتیدیل کولین در حضور یونهای آهن دو ظرفیتی وجود بار منفی باعث کاهش میزان واکنش پر اکسایش و بار مثبت باعث افزایش میزان واکنش پر اکسایش فسفولیپیدهای غشا می شود. با استفاده از این نتایج، نظریات و راهکارهای ارائه شده در مورد نحوه اثر یونهای آهن و همچنین تاثیر بار غشا روی پر اکسایش لیپیدها مورد نقد و بررسی قرار گرفتند.