امروزه از محيط‌هاي كشت متنوعي جهت انبوه سازي و نگهداري سلولهاي مختلف جانوري ، انساني و ميكروارگانسيم ها به منظور مطالعات بيوشيميايي، فيزيولوژي ، ايمونولوژي استفاده مي‌گردد. از جمله مي‌توان به مطالعات در زمينه تأثير داروهاي مختلف ، مطالعات واكسن ، تهيه آنتي ژن جهت راه‌اندازي تست ‌هاي ايمونولوژيكي اشاره نمود كه لازمه آن فراهم نمودن شرايط لازم جهت انبوه سازي اوليه سلولها مي‌باشد .يكي از محيط‌هاي كشت متداول امروزي محيط مايع RPMI 1640 مي‌باشد كه بعنوان محيط پايه در زمينه كشت سلولي مطرح است و بسيار غني است. معمولاً براي رشد بهتر سلولها و غني‌تر نمودن اين محيط ، سرمهاي حيواني با غلظت نهايي 30-10 در صد استفاده مي گردد. متداولترين سرم مصرفي ، سرم جنين گاو(FBS) مي‌باشد . ياد‌آور مي‌شويم كه استفاده از اين سرم مشكلاتي به همراه خواهد داشت كه ازجمله مي‌توان به فراهم ‌آوردن امكانات و تجهيزات وسيع جهت تهيه سرم و هزينه بربودن آن ، تغيير محتوي سرم در اثر تغييرات بيولوژيكي و ژنتيكي گاو‌هاي مورد استفاده و از سوي ديگر استفاده از غلظت ‌هاي بالاي اين سرم در محيط كشت براي سلولها اثرات توكسيك دارد. تا كنون تلاشهاي زيادي (توسط محققين مختلف ) در زمينه حذف مواد حيواني از محيط كشت سلولي انجام گرفته است كه نتيجه معرفي محيط‌هاي كاملاً شيمايي بوده است كه هر كدام از آنها به دلايل مختلفي نافرجام مانده است اگر چه در برخي از موارد نتايج بسيار مطلوبي نيز به همراه داشته است. در مطا لعات انجام شده توسط اينجانب در دانشكده پزشكي ساري موفق شدم طي روند هايي با تخليص مايع كيست هيداتيد و جداسازي عناصر مزاحم آن و نيز افزودن تركيباتي به منظور غني سازي از آن در كشت انگل ‌هاي ليشمانيا استفاده نمايم كه نتايج بسيار مطلوبي بدست آمد و اين اميد بخش آن است كه با توجه به بسيار پر هزينه و غير اخلاقي بودن ( به دليل سزارين اجباري يك گاو به منظور تهيه سرم گوساله) سرم جنين گاو(FBS) ، مايع كيست هيداتيد بسيار مقرون به صرفه بوده ودر صورت توليد به روش جديد پيشنهادي ضمن جلوگيري از خروج ارز و مسايل جانبي آن به دليل پر مصرف بودن از بارزار بسيار مناسب و سود آوري مطالوبي برخوردار خواهد بود.

مواد نارساناي الكتريكي مانند شيشه و كامپوزيتها داراي كاربردهاي فراواني هستند. در سالهاي اخير پروسه هاي ماشينكاري مختلفي از جمله ماشينكاري آلتراسونيك، ليتوگرافي، ماشينكاري با پرتو ليزر و .... براي ماشينكاري مواد نارسانا مورد بررسي قرار گرفته است كه در تمامي اين روشها محدوديت هايي وجود دارند. روش ماشينكاري الكتروشيميايي با تخليه الكتريكي(ECDM) كه با تركيب دو فرآيند ECM و EDM بوجود مي آيد ، رنج وسيعي از مواد را پوشش داده و براي ماشينكاري مواد رسانا و نارساناي الكتريكي بكار مي رود. اين روش شامل يك تركيب پيچيده از واكنش الكتروشميايي و واكنش تخليه الكتريكي مي باشد. واكنش الكتروشيميايي به تشكيل حباب هاي گازي با يونهايي با بار مثبت مانند هيدروژن كمك مي كند و واكنش تخليه الكتريكي به علت شكست لايه هاي عايق ايجاد شده به وسيله حباب هاي گازي ميان ابزار(كاتد) و قطعه كار(آند) و با اعمال ولتاژ DC ميان آنها اتفاق مي افتد. در نتيجه براده برداري به علت ذوب شدن و تبخير مواد قطعه كار و سايش مكانيكي انجام مي شود. در اين اختراع، دستگاه ماشينكاري الكتروشيميايي با تخليه الكتريكي به كمك يك كنترلر CNC (براي كنترل نمودن حركت ابزار) طراحي و ساخته شد .

قطعات صنعتي داراي پيچيدگي هاي مختلف و متنوع سطحي و حجمي مي باشند، لذا با توجه به وجود اين پيچيدگي ها در قطعات ، ساخت چند مدل ، قبل از توليد نهايي يا توليد انبوه قطعات لازم به نظر مي رسد. تكنيك نمونه سازي سريع كه بر اساس استفاده از كامپيوتر در توليد اجزا و قطعات استوار بوده و اصولا يك روش توليد لايه به لايه است، با ايجاد يك مدل سه بعدي در CAD آغاز شده و پس از تأييد مشخصه هاي گوناگون هندسي، ابعادي و دقت تلرانسي مدل، اطلاعات لايه هاي مختلف و متوالي قطعه با ضخامت معين توسط نرم افزار تهيه مي شود. ادامه كار توليد قطعه با استفاده از همين اطلاعات به روشهاي متعدد امكان پذير است. نمونه سازي سريع به كمك تزريق پلاستيك را نيز مي توان به عنوان يكي از روشهاي نمونه سازي سريع نام برد. در اين روش فيلامنتي از جنس ترمو پلاستيك ، توسط سيستم تغذيه وارد سيستم حرارتي شده تا دماي فيلامنت را كمي بالاتر از نقطه انجماد ببرد. سپس فيلامنت گرم شده و از درون يك نازل اكسترود گرديده و روي يك صفحه كنترل شده هدايت مي شود. پس از اسكن لايه اول، پلتفرم به اندازه يك لايه به پايين حركت مي كند و اين روند ادامه پيدا مي كند تا مدل سه بعدي كامل شود. در اين اختراع طراحي و ساخت قسمتهاي مكانيكي و الكترونيكي انجام شد و قطعات با اشكال ساده و پيچيده با موفقيت توليد شد. با استفاده از اين دستگاه مي توان قطعاتي براي مدلهاي ريخته گري ، مدلهاي تزئيني و... با استحكام مكانيكي مناسب توليد نمود.

كامپوزيتهاي پليمري امروزه در صنعت از اهميت خاصي برخوردار هستند و روز به روز بر كاربردهاي مختلف آنها افزوده مي شود. با توجه به خواص مكانيكي بالا، سبكي، مقاومت عالي در برابر خوردگي و راحتي كار با آنها، جايگزين مناسبي براي فلزات در بسياري از كاربردها مي باشند. در اين توصيف نامه روشي براي ساخت قطعات كامپوزيتي پليمر – فلزي ابداع گرديده است كه از تكنيك نمونه سازي سريع كمك مي گيرد. در اين پروسه در ابتدا يك لايه از پودر بر روي پلتفرم توسط مكانيزم پيشروي پودر دوراني پخش مي شود. سپس اين لايه از پودر در معرض يك هيتر كه دماي آن كنترل مي شود، قرار مي گيرد. در اين مرحله عمليات زينترينگ (تف جوشي) بستگي به جنس پودر انجام مي گيرد. سپس پلتفرم در جهت محور Z به اندازه يك لايه حركت مي كند. در مرحله سوم يك اكسترودر فيلامنتهاي ترموپلاستيكي را بر روي پودرها اكسترود مي كند. اين اكسترودر با حركت در جهات X و Yسطح مقطع هر لايه از مدل سه بعدي را ترسيم مي كند. در اين مرحله در واقع فيلامنتها نقش يك فيبر را در كامپوزيت را ايفا مي كنند. از آنجا كه فيلامنتهاي ABS اكسترود شده به دليل خواص فيزيكي شان سريعا سرد مي شوند، در مرحله بعدي فيلامنتها در معرض حرارت قرار گرفته تا خواص چسبندگي آنها براي مرحله بعدي كه پودرها بر روي آنها ريخته مي شوند، حفظ شود. سپس پلتفرم به اندازه يك لايه در جهت محور Z حركت مي كند. اين مراحل تكرار مي شود تا قطعه نهايي با هندسه مطلوب و با دقت مناسب بدست آيد.

اختراع آنتي بادي نوتركيب تك زنجيره عليه گيرنده سلولهاي بنيادي سرطاني LGR5 در زمينه بيوتكنولوژي پزشكي مي باشد. در حال حاضر درمانهاي هدفمند براي برخي از ماركرهاي سرطان وجود دارد ولي ماركر سلول هاي بنيادي سرطاني (Cancer stem cell) كه بنظر مي رسد نقش اصلي در عدم پاسخ به درمانهايي مانند شيمي درماني و متاستاز دارند تحت درمان هدفمند قرار نگرفته اند. توليد آنتي بادي نوتركيب تك زنجيره شاخة بسيار مهمي از علومي مانند ايمونولوژي و بيوتكنولوژي را تشكيل مي دهند. هدف از توليد آنتي بادي نوتركيب تك زنجيره براي LGR5، بدست آوردن محصولي جهت استفاده در درمان سرطان و نيز در تست هاي تشخيصي ماركر فوق است. از جمله موارد استفاده مي توان به استفاده از آن در درمان سرطان هاي گوارشي از جمله معده و كولون كه اين ماركر در آنها بيان بالايي دارد اشاره كرد. براي توليدآنتي بادي از تكنيك فاژ ديسپلي و كتابخانه Tomlinson استفاده شد. ارزيابي ويژگي كلون هاي جدا شده برضد LGR5 با استفاده از تست هاي فاژ الايزا و وسترن بلات انجام گرفت. براي بررسي اثر از تست MTT و براي بررسي قدرت تشخيصي تست ايمونوفلورسانس گذاشته شد.

اين اختراع در زمينه زيست فن آوري پزشكي و توليد آنتي بادي نوتركيب عليه گيرنده ErbB3 است. گيرنده هاي خانواده ErbB نقش مهمي در رشد و پيشرفت انواع مختلفي از سرطان‌ها دارند. توسعه روش‌هاي درماني سرطان پستان بر پايه شناسايي مكانيسم‌هاي بيان و تنظيم ژن‌ها و عملكرد مسيرهاي سيگنالينگ دخيل در سرطان، استوار بوده كه منجر به توليد داروهايي نظير آنتي‌بادي نوتركيب ( Trastuzumab (Herceptin عليه گيرنده ErbB2 گرديد. با اين وجود، سلولهاي توموري با روشهايي مختلف از جمله: انتقال پيام از طريق ساير اجزاي اين گيرنده ها، مانع كار آرايي و ايجاد مقاومت نسبت به اين داروها مي شوند. در اين راستا اختراع حاضر با هدف غلبه بر مقاومت دارويي در سلولهاي توموري سرطان پستان، آنتي بادي نوتركيب، با قابليت بلوك همزمان انتقال پيام از طريق گيرنده‌هاي ErbB2 و ErbB3 ساخته شد. در اين اختراع، پس از توليد سلولهاي پايدار ErbB3 و ارزيابي بيان اين گيرنده در سطح رده سلولي VERO، توليد آنتي بادي نوتركيب ضد گيرنده ErbB3 صورت گرفت. آنتي بادي توليد شده در اين اختراع قادر به مهار رشد سلول هاي سرطان پستان در محيط آزمايشگاه بود. هم افزايي تاثير مهار توام انتقال پيام گيرنده هاي ErbB2 و ErbB3 توسط آنتي بادي توليد شده در اين اختراع نشان دهنده قابليت آن در درمان بيماران مبتلا به سرطان پستان و جلوگيري از پيدايش مقاومت دارويي در اين بيماران است.

در اين اختراع به معرفي يك سردوش كم مصرف حمام خواهيم پرداخت كه با استفاده از نازلهاي مه پاش باعث صرفه جويي در مصرف آب تا حدود 65 درصد خواهد شد. اين سر دوش ميزان آب و حرارت استفاده ‌شده را در هنگام دوش گرفتن به ميزان قابل‌توجهي كاهش مي‌دهد. عملكرد اين دوش به اين صورت است كه با استفاده از نازل هاي مه پاش، يك مه از قطرات بسيار كوچك آب توليد شده كه توانايي پوشش سطح بيشتري را نسبت به دوش هاي معمولي دارد و همچنين به دليل افزايش سرعت آب باعث شستشوي بهتري خواهد شد. علاوه بر اين به دليل مصرف آب گرم كمتر، مصرف انرژي و حرارت نيز از صرفه جويي قابل ملاحظه اي برخوردار مي باشد.

در اين پروژه ابتدا طراحي پرايمرقطعه مورد نظر انجام شد و سپس تكثير توالي مورد نظر به روش PCR انجام شد. سپس كلونينگ و تكثير قطعات ژني مورد نظر در TA وكتور انجام شد. تاييد كلونينگ انجام شده به روش PCR تاييد گرديد. سپس استخراج پلازميد از باكتري انجام شد. پس از آن TA وكتور و هم چنين وكتور بياني PGEX توسط آنزيم هاي اختصاصي برش خورد و قطعه مورد نظر جداسازي گرديد. طي عمل لايگيشن قطعه استخراج شده وارد وكتور بياني وارد و كلونينگ انجام شد. پس از تاييد به روش PCR بيان صورت گرفت و سپس تاييد بيان به روش SDS و وسترن انجام شد. در نهايت تخليص پروتئين با استفاده از كروماتوگرافي انجام شد.

سرطان كبد پنجمين سرطان شايع و سومين سرطان كشنده در جهان است. از آنجايي كه سرطان كبد به دليل فنوتيپ تهاجمي، معمولا در حالت هاي پيشرفته تشخيص داده مي شود و درمان قطعي براي افزايش بقاي بيماران وجود ندارد، بنابراين درمان هاي بر پايه مولكولي در مراحل اوليه بيماري با مهار تكثير سلول هاي بنيادي سرطاني كه عامل اصلي عود، متاستاز و مقاومت به درمان هستند بسيار موثر مي باشد. SOX2 يك فاكتور رونويسي است كه افزايش بيان آن باعث حفظ بقاي سلول هاي بنيادي سرطاني مي شود. شواهد فراوان وجود سلول هاي بنيادي سرطاني را در كارسينوم كبد تاييد مي كند و نشان مي دهد كهSOX2 در حفظ سلول هاي بنيادي سرطاني كبد و القاي پيشرفت تومور نقش دارد. دراختراع حاضر كه براي اولين بار در كشور انجام شد، از استراتژي كاهش بيان ژن SOX2 با كمك siRNA(si-SOX2) با نام "ساكسين" در سلول هاي سرطاني كبد استفاده شد و تاثير مهار اين ژن در تكثير سلول ها و ايجاد تومور در موجود زنده مورد بررسي قرار گرفت. ساكسين توانايي كاهش بيان ژن SOX2 را به صورت اختصاصي دارد و با كاهش تكثير سلول هاي سرطاني Hep G2، تومورزايي در موش هاي nude به طور معني داري كاهش يافت.

سرطان يكي از بزرگترين مشكلات امروزه بشريت است كه سلامتي انسان ها را تهديد مي كند. امروزه سرطان ها از مهم ترين دلايل مرگ و مير كودكان و بزرگسالان در دنيا به شمار مي روند. شروع سرطان از تكثير بيش از حد و كنترل نشده سلول هاي بدن و گسترش كلون هاي بدخيم و تغيير شكل يافته منشا مي گيرد. در سال هاي اخير تلاش هاي فراواني براي مبارزه با اين بيماري در نتيجه پيشرفت در زيست شناسي سلولي و مولكولي شده كه منجر به توسعه عوامل ضد سرطان قوي گرديده است. هيبريد كردن داروها يكي از استراتژي‌هاي موثر در جهت درمان سرطان بوده است. استفاده از داروهاي پلي فارماكولوژي كه در آن يك مولكول واحد مي‌تواند در دو يا تعداد بيشتري مسير سيگنالينگ مرتبط با بيماري شركت داشته باشد نيز اثر درماني مطلوبي مي‌تواند نشان دهد. با توجه به شواهد موجود در بهبود اثرات ناشي از هيبريد كردن حلقه‌هاي هتروسيكل، در اين پروژه 4 مشتق هيبريد كومارين- تريازول را طراحي و سنتز نموديم و اثرات سيتوتوكسيك آن در شرايط برون تني بر سلول هايA549, MCF7 با ارزيابي ميزان زنده بودن سلول ها بررسي شدند. نتايج به دست آمده نشان دادند كه تركيبات سنتز شده داراي اثرات مهاري قابل ملاحظه اي بر روي سلول هاي سرطاني تست شده ميباشند. بنابراين اين تركيبات ميتوانند به عنوان يك كانديد بالقوه براي مطالعات بيشتر بر روي اين سلول هاي سرطاني در نظر گرفته شوند.