پژوهشگران دانشگاه صنعتی مالک اشتر و تربیت مدرس با استفاده از تثبیت باکتری فلاوباکتریوم به عملکرد معنی‌داری از بیومولکول‌ها در برابر میدان‌های مغناطیسی دست یافتند. از تثبیت سلول در زیست‌تغییرپذیری، حذف مواد مضر، تولید مواد، ساخت زیست‌حسگرها و همچنین در طراحی کیت‌های تشخیصی نسل جدید که مبتنی بر اتصال بیومولکول-نانوذرات است، می‌توان بهره جست.
بررسی عملکرد آنزیمی باکتری‌های مغناطیسی بوسیله محققان داخلی
|
پژوهشگران دانشگاه صنعتی مالک اشتر و تربیت مدرس با استفاده از تثبیت باکتری فلاوباکتریوم به عملکرد معنی‌داری از بیومولکول‌ها در برابر میدان‌های مغناطیسی دست یافتند. از تثبیت سلول در زیست‌تغییرپذیری، حذف مواد مضر، تولید مواد، ساخت زیست‌حسگرها و همچنین در طراحی کیت‌های تشخیصی نسل جدید که مبتنی بر اتصال بیومولکول- نانوذرات است، می‌توان بهره جست.
این پژوهشگران با بررسی تأثیر نانوذرات مغناطیسی بر فعالیت آنزیمی باکتری‌ها، باکتری فلاوباکتریوم اصلاح شده با نانوذرات مغناطیسی را به عنوان یک مدل با میدان‌های مغناطیسی خارجی و داخلی تثبیت کردند. تثبیت سلول به معنی نگهداری فیزیکی و یا اتصال سلول در یک مکان خاص است به طوری که از آن به صورت تکرارپذیر و پیوسته استفاده شود. خواص ویژه و منحصربه‌فرد نانوذرات مغناطیسی باعث کاربرد آن‌ها در اصلاح مغناطیسی سلول‌ها و بیومولکول‌ها شده است. این سلول‌ها را می‌توان به‌وسیله‌ی میدان مغناطیسی خارجی ویا داخلی تثبیت نمود.
در این تحقیقات که توسط دکتر سیدمرتضی رباطجزی و دکتر رسول خلیل‌زاده از دانشگاه صنعتی مالک اشتر، با همکاری دکتر سیدعباس شجاع‌الساداتی و دکتر ابراهیم واشقانی فراهانی از دانشگاه تربیت مدرس صورت گرفته است، در ابتدا باکتری فلاوباکتریوم با استفاده از نانوذرات مغناطیسی (MNP) اصلاح مغناطیسی گردید سپس باکتری مغناطیسی شده به‌وسیله‌ی میدان مغناطیسی داخلی و خارجی تثبیت شده و تأثیر نانوذرات و نحوه فرآیند تثبیت بر عملکرد بیولوژیک باکتری اصلاح شده مغناطیسی، مورد مطالعه قرار گرفت.
دکتر رباطجزی عضو هیئت علمی دانشگاه مالک اشتر در مورد این پژوهش گفت: «موضوع اصلاح مغناطیسی بیومولکول‌ها و میکروارگانیسم‌ها با توجه به توسعه فرآیندهای ساخت نانوذرات مغناطیسی از روش‌های جدید است که در موضوعات مختلف می‌توان مورد استفاده قرار داد. این تحقیق نگاه دقیق‌تری بر تأثیر این نوع نانوذرات و میدان مغناطیسی بر عملکرد بیولوژیک باکتری اصلاح مغناطیسی شده دارد.»
هدف اصلی از انجام این تحقیقات نیز بررسی تأثیر نانوذرات مغناطیسی بر فعالیت آنزیمی باکتری فلاوباکتریوم (به عنوان یک مدل) بوده و پایداری آنزیمی باکتری اصلاح مغناطیسی شده فلاوباکتریوم مورد ارزیابی قرار گرفت. دکتر رباطجزی در ادامه افزود: «در فاز اول با استفاده از نانوذرات مغناطیسی باکتری فلاوباکتریوم اصلاح مغناطیسی گردید، به‌طوری که باکتری اصلاح مغناطیسی شده را می‌توان یک ذره مغناطیسی در نظر گرفت. نتایج این فاز از تحقیقات به صورت یک مقاله منتشر شده است. در ادامه و در فاز دوم نیز با توجه به ویژگی مغناطیسی باکتری، با استفاده از دو روش تثبیت میدان مغناطیسی خارجی و تثبیت بر روی دانه‌های مغناطیسی، باکتری تثبیت گردید.»
در این تحقیقات با انجام این تثبیت، تأثیر حضور نانوذرات و میدان مغناطیسی بر عملکرد آنزیمی باکتری اصلاح مغناطیسی شده، بررسی شده و عملکرد باکتری اصلاح مغناطیسی شده در دماهای مختلف و شرایط محیطی مختلف مورد ارزیابی قرار گرفت و نتایج آن با شرایط استفاده از باکتری طبیعی بدون اصلاح مغناطیسی شده مقایسه گردید. نتایج این پژوهش نشان داد که تثبیت با استفاده از اعمال میدان مغناطیسی خارجی و داخلی باعث افزایش پایداری فعالیت آنزیمی باکتری تثبیت شده درpHهای بالا و پایین شده است.
دکتر رباطجزی با اشاره به دیگر نتایج، افزود: «تثبیت باکتری مغناطیسی شده با استفاده از اعمال میدان مغناطیسی خارجی باعث افزایش در پایداری گرمایی آنزیمی در دماهای ۳۰، ۴۵ و ۵۵ درجه سانتی‌گراد شد. نتایج به دست آمده نشان داد که دانه‌های مغناطیسی استفاده شده در تثبیت بروش داخلی تأثیر منفی معنی‌داری در فعالیت بیولوژیک باکتری تثبیت شده در مقایسه با سلول آزاد داشته‌اند.»
نتایج فاز اول این تحقیقات در مجله Biocatalysis and Biotransformation (جلد ۲۸، شماره ۶-۵، ماه دسامبر سال ۲۰۱۰) منتشر شده است. علاقمندان می‌توانند متن مقاله را در صفحات ۳۰۴ الی ۳۱۲ همین شماره مشاهده نمایند. هچنین نتایج حاصل از فاز دوم از تحقیقات در مجله Bioresource Technology (جلد ۱۰۴، ژانویه ۲۰۱۲) در صفحات ۶ الی ۱۱ منتشر شده است. |
