بيماري رايزومونيا يكي از مخرب¬ترين بيماري¬هاي چغندرقند در مناطق زير سطح كشت كشور است كه توسط ويروس Beet necrotic yellow vein virus (BNYVV) ايجاد ميشود. روش¬هاي سنتي كنترل از قبيل سادرن¬بلات و وسترن ¬بلات نيز به ترتيب جهت شناسايي قطعات DNA و پروتئين اختصاصي، قابليت محدودي در شناسايي اين بيماري دارند. بنابراين استفاده از تكنولوژي¬هاي نوين براي تشخيص به موقع بيماري جهت كاهش خسارات پيش رو مي¬بايد در نظر گرفته شود. \\\\\\\\\\\\\\"نانو كيت تشخيص Polymyxa betae، ناقل عامل بيماري ريشه¬گنايي چغندرقند با بازدهي بالا \\\\\\\\\\\\\\" كيت تشخيصي بر پايه علم نانوبيوتكنولوژي جهت رديابي موثر، دقيق، سريع و ارزان عامل بيماري مي باشد. در كيت توليد شده سعي گرديده است ضمن حل تمام مشكلات موجود در مسير شناسايي عامل بيماري به ارائه يك روش كاملا جديد و منطبق بر اصول علمي مبادرت گردد. در اين سيستم سامانه تشخيصي از نقاط كوانتومي پوشيده شده با آنتي باديهاي پلي¬كلونال كه در حالت هم¬پوشاني با Rhodamin متصل به آنتي ژن GST هستند تشكيل شده است. Rhodamin متصل به آنتي ژن GST نقش گيرنده و نقاط كوانتومي متصل به آنتي باديهاي پلي كلونال در نقش دهنده انرژي را دارند. هنگام اضافه كردن آنتي ژن GST خالص (مثلا موجود در عصاره ريشه گياه مشكوك به آلودگي) به محلول قبلي عمل جايگزيني آنتي ژن GST خالص به جاي آنتي ژن GST متصل به Rhodamin صورت گرفته و اثر هم پوشاني بين گيرنده و دهنده برداشته شده و نمودارهاي نشري به سطوح پايين¬تر جابه¬جا مي¬شوند. اين اختراع در واقع امكان تشخيص عامل بيماري در غلظت¬هاي پايين عصاره آلوده را فراهم آورده است.

چغندرقند يكي از مهم¬ترين گياهان زراعي مي¬باشد كه اصلي¬ترين ماده اوليه جهت توليد قند و شكر در كشور مي-باشد. بيماري رايزومونيا به عنوان مهم¬ترين بيماري ويروسي چغندرقند در ايران شناخته شده است. قارچ Polymyxa betae به عنوان تنها ناقل طبيعي اين بيماري نقش كليدي در انتقال ويروس Beet nectotic yellow vein virus(BNYVV) دارد. با توجه به محدود بودن منابع مقاومت به بيماري رايزومونيا كه عمدتاً از ‍‍ژنهاي مقاومت به ويروس BNYVV استفاده مي¬شود، ارزيابي¬هائي جهت تعيين ژرم¬پلاسم¬هاي مقاوم به اين قارچ ضروري مي¬باشد. با توجه به عدم قابليت كشت قارچ مذكور، ايجاد يك سيستم تشخيصي مناسب جهت شناسائي نمونه هاي آلوده براي انجام مطالعات اپيدميولوژي و همچنين تعيين منابع مقاومت ضروري ميباشد. پروتئين (GST) glutathione-S-transferase به ميزان بالا درقارچ توليد ميشود و ميتوان از آن به عنوان معياري در جهت شناسائي نمونه هاي آلوده استفاده نمود. در اين پروژه از تكنولوژي نانوبيوسنسور متصل به آنتي بادي جهت شناسايي نمونه هاي آلوده استفاده ميشود. نقاط كوانتومي Quantum dots، نانو¬ذراتي با خصوصيات منحصر به فرد هستند كه كاربردهاي بالقوه¬اي در علوم زيستي و مشاهده وقايع درون سلول دارند. اين نانو¬ذرات، عموماً نيمه¬هادي¬هايي از جنس سلنيد¬كادميم بوده كه به وسيله يك پوسته نيمه¬هادي ديگر از جنس سولفيد¬روي پوشيده شده¬اند و توانايي نشر نورهايي با رنگ¬هاي مختلف را دارند، كه رنگ نور به اندازه كريستال آن¬ها بستگي دارد .مولكول¬هايي نظير آنتي¬بادي¬ها و يا رشته¬هاي DNA مي¬توانند به اين لايه پليمري متصل شوندو به اين صورت مي¬توان از آن¬ها براي شناسايي و رديابي پروتئين هاي خاص از آن استفاده كرد. در اين تحقيق، ژن كد كننده پروتئين GST از نمونه هاي آلوده جداسازي گرديده و پس از بيان در ميزبان باكتريايي و خالص سازي بر روي ستون كروماتوگرافي از آن به عنوان آنتي ژن جهت توليد آنتي بادي اختصاصي بر عليه قارچ استفاده ميگردد. خالص سازي آنتي بادي بر روي ستون پروتئين A صورت پذيرفته و از آن براي اتصال به ذرات ¬كوانتومي QD استفاده ميگردد و از سيستم شناسايي مبتني بر اساس FRET براي تاييد وجود آلودگي استفاده ميگردد. تا به حال گزارشي از تهيه اين تركيب براي شناسايي اين قارچ ارائه نشده است.

يكي از مهمترين عوامل مؤثر در فرآيند كمپوست سازي، ريز سازواره هاي دخيل در تجزيه مواد زائد موجود در ضايعات كشاورزي و صنعتي مي‎باشند، لذا شناسايي و تلقيح اين ريز سازواره هاي مفيد مي‎تواند نقش قابل توجهي در بهبود و غني سازي كمپوست حاصل ايفا نمايد. در اختراع حاضر به منظور شناسايي سويه هاي باكتريايي و قارچي موثر در فرايند كمپوست سازي، بررسي فعاليت هاي مختلف آنزيمي سويه هاي مذكور براي تجزيه مواد مختلف آلي و ارائه تركيب مناسبي از سويه هاي موثر جهت استفاده در تسريع فرايند توليد كمپوست در يك سيستم باز در مقياس صنعتي انجام پذيرفت. جدايه هاي باكتريايي و قارچي جداسازي شده از فرايند كمپوست كارخانه كمپوست اصفهان، در ابتدا با روش هاي بيوشيميايي استاندارد بررسي و سپس با استفاده از توالي يابي ژن 16S rDNA (جدايه هاي باكتريايي) و 18S rDNA (جدايه هاي قارچي) شناسايي شدند. نتايج بررسي‎هاي مولكولي حاكي از وجود 3 سويه‎ قارچي Aspergillus fumigatus و 11 سويه‎ باكتريايي Thermoactinomyces intermedius ، Geobacillus thermodenitrificans، Geobacillus sp.، Bacillus licheniformis، Brevibacillus parabrevis، Brevibacillus formosus، Brevibacillus agri، Bordetella petrii، Aneurinibacillus migulanus، Pseudoxanthomonas sp. بود. بررسي كيفي و كمي فعاليت آنزيمي سلولاز، زايلاناز، آميلاز، پروتئاز و ليپاز نشان داد كه سويه هاي مختلف داراي توانايي و فعاليت آنزيمي متفاوتي مي باشند ولي مجموعا داراي فعاليت آنزيمي خوبي براي آنزيم هاي اشاره شده بودند. لذا با استفاده از تركيب مناسبي از سويه هاي مذكور كه قابليت تجزيه كامل تركيبات سلولزي، ليگنوسلولزي، نشاسته اي، پروتئيني و ليپيدي موجود در ضايعات كشاورزي و صنعتي را دارند، و در پسماندهاي شهري نيز اين قبيل تركيبات عموما وجود دارند، امكان نسريع فرابند كمپوست ايجاد گرديد. سويه هاي مذكور در ادامه بهينه سازي شرايط كشت و رشد سويه هاي مذكور در فرمانتور انجام شد. به منظور تسريع فرآيند و افزايش كيفيت بيوكمپوست، سويه هاي مذكور در شرايط فرمانتور توليد (CFU=107-108) و به همراه چيپس چوب (به عنوان عامل افزايش كيفيت كمپوست به نسبت يك به سه وزني) در فرايند كمپوست سازي كارخانه كمپوست اصفهان در قالب طرح آماري استفاده شدند. در طي انجام فرآيند، نمونه برداري ها و آناليزهاي لازم صورت پذيرفت. نتايج كلي آزمايش نشان داد كه فرآيند كمپوست سازي در تيمار ميكروبي به همراه چيپس چوب در حدود 28 روز بطور كامل انجام پذيرفت در صورتيكه در تيمار كنترل اين ميزان تا بيش از 3 ماه ادامه يافت. كيفيت كمپوست توليد شده بر طبق استانداردها آناليز شد. اين استانداردها محتواي رطوبت، اسيديته، محتواي نيتروژن، كربن آلي، نسبت كربن به نيتروژن، نسبت NH4/NO3، مواد آلي، عناصر غذايي، هدايت الكتريكي، فلزات سنگين و شاخص هاي عملكرد هستند. نتايج نشان داد كه كمپوست توليد شده در تيمار حاوي سويه هاي ميكروبي و چيپس داراي كيفيت مناسب و استانداردهاي لازم كمپوست مي باشد.

ويروس تريستزا يكي ازمهمترين عوامل بيماريزاي مركبات در دنيا به شمار مي‌رود. امروزه روش‌هاي نوين مبتني بر مهندسي آنتي بادي به عنوان راهكاري جديد در شناسايي گياهان آلوده مورد استفاده قرار مي‌گيرد. يكي از ابزار‌هاي مهم در توليد آنتي بادي‌هاي نوتركيب استفاده از تكنولوژي نمايش فاژي مي‌باشد كه در اين سيستم توليد و جدا سازي فاژهاي اختصاصي نوتركيب با قابليت اتصال به ويروس و يا پروتئين ايجاد مي شوند. در اين فرايند از كتابخانه فاژي حاوي ژن‌هاي آنتي بادي انساني به منظور توليد فاژ‌هاي نوتركيب حاوي قطعات آنتي بادي اختصاصي بر عليه ويروس تريستزاي مركبات استفاده شد. براي اين منظور، توليد و خالص سازي پروتئين پوششي ويروس تريستزا به صورت نوتركيب در باكتري انجام شد. براي ‌اين منظور از سازه بياني حاوي ژن كد كننده پروتئين پوششي CTV استفاده گرديد. ژن پروتئين پوششي ويروس از نمونه گياهي آلوده به CTV جمع آوري شده از منطقه ساري جدا سازي شده بود. غني سازي كتابخانه فاژي با انجام مراحل غربال گري صورت گرفت و قابليت اتصال جمعيت‌هاي اختصاصي فاژ‌ها با استفاده از آزمون‌هاي سرولوژيك بررسي شد. استفاده از فرايند مذكور با انجام سه دور‌ متوالي بيوپنينگ كتابخانه فاژي، منجر به افزايش اختصاصيت فاژها شد و فاژهاي جدا شده اختصاصيت بالايي در اتصال به پروتئين پوششي ويروس و همچنين نمونه هاي گياهي آلوده داشتند.

بيماري تريستزاي مركبات يكي از مخرب ترين بيماري‌هاي مركبات در كشور مي باشد. امروزه استفاده از كيت‌هاي تشخيصي به منظور رديابي اين بيماري در باغات جهت جلوگيري از گسترش بيماري و توليد نهال‌هاي عاري از ويروس اهميت به سزايي دارد. اختراع حاضر شامل فرايند جديد توليد كيت تشخيصي به منظور شناسايي بيماري تريستزاي مركبات با استفاده از فناوري پروتئين نوتركيب و آنزيم پراكسيداز مي باشد. براي ‌اين منظور توليد پروتئين پوششي ويروس ابتدا به صورت نوتركيب در سلول باكتري انجام مي گردد. پس از انجام خالص سازي از اين پروتئين براي‌ايمني‌زايي خرگوش و توليد آنتي‌بادي چند همسانه‌اي اختصاصي ويروس تريستزا استفاده مي شود. خالص سازي‌ايمونوگلوبولين از سرم انجام گرفته و سپس نشاندار نمودن آن با آنزيم پراكسيداز صورت مي گيرد. شناسايي نمونه هاي گياهي آلوده با استفاده از آنتي بادي و كانژوگه تهيه شده در اين فرايند با روش اليزا صورت مي پذيرد. نتايج حاصله حاكي از كاركرد موثر و دقيق اين فرايند براي شناسايي بيماري تريستزا در نمونه هاي گياهي مي باشد.

اين دستگاه با ايجاد جريان گردابي به توليد بيوديزل مي پردازد . طراحي دستگاه به گونه اي است كه براي توليد بيوديزل بهينه شده و مي تواند در نيم ثانيه محصول را توليد نمايد. اين زمان با مقايسه زمان توليد دستگاههاي ديگر كه در حدود 15 - 20 دقيقه است، قابل ملاحظه مي باشد براي كار با دستگاه ابتدا مخلوط مواد واكنش (روغن و الكل و كاتاليزور) را از طريق پمپ به درون راكتور وارد نموده و موتور راكتور را نيز روشن نماييم تا به دور مورد نظر برسد. براي اين كار كليد مربوط به پمپ سبز رنگ و موتور زده مي شود. براي كنترل دبي ورودي به راكتور جلوي پمپ شيري گذاشته شده است. دور موتور نيز توسط اينورتوري كنترل مي شود. با عبور مواد از راكتور جريانهاي گردبي درون راكتور ايجاد مي شوند و همزمان با اعمال حرارت مواد به صورت مولكولي همزده مي شوند. كيفيت اين همزني به گونه اي است كه زمان واكنش به شدت كاهش پيدا كرده و امكان افزايش دماي واكنش نيز ميسر است. لذا با ايين دستگاه شرايط ايده آل براي واكنش ايجاد مي گردد. مواد در انتها يبه فضاي خالي بالاي راكتور مي رسد و در آنجا قبل از خروج از آن مقداري باقي مي ماند. در اين زمان به خاطر دماي بالاي مواد الكل اضافي تبخير و از بالاي راكتور خارج مي گردد. پس بدون استفاده از هيچ امكانات اضافي جداسازي الكل صورت مي گيرد. محصول توليدي كه شامل مخلوط بيوديزل و گليسيرين است از بالاي راكتور به ددرون سيستم سانتريفيوژ وارد مي گردد. اين سانتريفيوژ با استفاده از موتور استفاده شده براي چرخش روتور راكتور چرخانده مي شود و بيوديزل و گليسيرين را از هم با كيفيت بالا جدا مي كند.

يكي از مونع موجود در تجاري سازي توليد بيوديزل در مقياس هاي خانگي و رستوراني، عدم وجود دستگاهي كاملا خودكار جهت توليد بيوديزل مي باشد. در اين طرح دستگاهي طراحي و ساخته شد كه كاملا خودكار بوده و فرآيندها توسط منوي كاربر قابل برنامه دهي و كنترل مي‌باشند. اين پايلوت در حقيقت شبيه‌سازي پايلوت‌هاي صنعتي در مقياس كوچك بوده و نتايج خروجي به آساني قابل تعميم به سازه‌هاي صنعتي مي‌باشد. علاوه بر آن از اين دستگاه مي‌توان در نمايشگاه‌ها و كارگاه‌هاي آموزشي جهت آموزش و ارائه روش‌هاي توليد بيوديزل استفاده نمود. دستگاه به گونه اي طراحي شد كه كاربري آن براي كارگران شاغل در رستوران ها آسان بوده و همه فرآيندها با حالت پيش تنظيم و فقط با فشار يك دكمه شروع، قابل اجرا باشد. با ساخت اين دستگاه و نصب آن در رستوران ها امكان ترويج توليد و كاربرد سوخت هاي زيستي فراهم شده است. علاوه بر آن با استفاده از اين دستگاه، روغن پسماند رستوران ها به جاي دفع نادرست در فاضلاب ها و اثرات تخريبي زيست محيطي، به سوختي پاك تبديل خواهد شد كه تا حدودي جلوي مصرف گازوئيل را در كشور خواهد گرفت.