اگرچه پيشرفت هاي مهمي كه در زمينه علم پزشكي و روش هاي تشخيصي نوين در سراسر جهان انجام پذيرفته است، بيماري هاي عفوني هنوز جان ميليون ها نفردر سراسر دنيا به خصوص در كشورهاي در حال توسعه را تهديد مي كنند. تشخيص صحيح و به موقع بيماري ها در جهت جلوگيري از پيشرفت بيماري، تجويز داروي مناسب با دوزاژ كافي بسيار حائز اهميت است. توسعه روش ها و متد هاي تشخيصي معتبر، حساس و در عين حال سريع و آسان جهت تشخيص و تعيين ارگانيسم پاتوژن زير بنايي جهت درمان، كنترل بيماري و حتي ريشه كني آن مي باشد.يكي از اين ارگانيسم هاي پاتوژن انگل هاي تريكواسترونژيلوس (Trichostongylus) هستند كه عامل بيماري تريكواسترونژيليازيس (trichostrongyliasis) مي باشند. نماتود زئونوز تريكوسترونژيلوس انگل انسان و عمدتاً دامها و نشخواركنندگان اهلي و وحشي بوده و سالانه خسارات زيادي را به صنعت دامداري كشورهاي مختلف وارد مي‌كند موارد آلودگي انساني از كشورهاي زيادي به خصوص از خاورميانه و ايران گزارش شده است. به علت محدوديت هاي روش هاي تشخيصي موجود نياز به توسعه روش هاي سريع تر، ارزان قيمت تر و با كارآمدي بالاتر احساس مي شود. يك گروه از اين متد ها روش هايIsothermal بوده كه سر دسته اين روش ها متدLoop-mediated isothermal amplification يا LAMP مي باشد. LAMPيكي از تكنيك هاي تكثير اسيدهاي نوكلئيك بوده كه DNA را تحت شرايط تك دمايي با استفاده از 2 تا 3 جفت پرايمر اختصاصي تكثير مي نمايد. روشm LAMP-RFLP بر اساس روش LAMPطراحي گرديده كه تحت شرايط تك دمايي با استفاده از 4 عدد پرايمر اختصاصي قادر خواهد بود بدون نياز به تجهيزات پيچيده و گران قيمت مقدار بسيار كمي از DNA را با حساسيت و اختصاصيت بالا در كوتاهترين زمان تكثير نموده و مقدار بسيار زيادي محصول توليد نمايد.روش معرفي شده روش m RFLP-LAMP با مطالعات بيشتر قابليت تبديل به كيت تشخيصي روي نه تنهاانگل هاي تريكواسترونژيلوس بلكه با مطالعات كامل تر روي ساير عوامل عفوني را داشته و در صورت توليد مي تواند به عنوان يك كيت تشخيصي سريع در آزمايشگاه هاي تشخيص طبي و باليني با هزينه هاي پايين تر و حساسيت و اختصاصيت بالا كاربرد مطلوبي داشته باشد.

گياه آلوئه ورا با داشتن تركيب پلي ساكاريدي سلولزي، به عنوان فراوانترين بيوپليمر طبيعي با خواص زيست تجديدپذيري، قيمت پايين، سطح و مقاومت ويژه بالا از يك سو و از سوي ديگر به دليل داشتن متبوليت هاي دارويي در بخش ژل مانند گياه، از گذشته هاي دور دركانون توجه قرار داشته است. ردپاي فناوري نانو به عنوان يكي از نو ظهورترين فناوري هاي روز دنيا، امروزه درصنايع سلولزي به چشم مي خورد. لذا روش هاي تخليص و جداسازي نانوالياف سلولزي از گياهان داراي متابوليت هاي دارويي كه با بهبود خواص فيزيكي و افزايش واكنشگري مولكولي همراه هستند، از روش هاي نوين در حوزه نانوفناوري مي باشد. هدف از انجام اين اختراع مرتبط با حوزه نانوبيوتكنولوژي و دندانپزشكي، توليد نانوسلولز آلوئه ورايي با دو روش مكانيكي خردسازي سرد و اولتراسونيك و بررسي اثرات ضد ميكروبي آن روي ميكروب هاي مولد پريودنتيت (عفونت لثه) در محيط كشت جامد بود. اثرات ضد ميكروبي نانوسلولز آلوئه ورايي به مراتب قويتر از آلوئه وراي غير نانويي بود.

عفونتهاي بيمارستاني يك معضل جهاني هستند .از دهه 80 ميكروارگانيزمهاي به خصوص استافيلوكوك اورئوس، به عنوان عامل اصلي عفونتهاي بيمارستاني پديدار شدند. از ميان استافيلوكوكوس ها، استافيلوكوكوس اورئوس مهاجم ترين گونه بوده و طيف وسيعي از بيماريها شامل باكتريمي، سپتي سمي، پنوموني ، عفونت ها پوستي ، استئوميليت واندوكارديت را در انسان ايجاد مي نمايد. در 50 سال گذشته اين باكتري تغييرات ژنتيكي زيادي را متحمل شده است و به دنبال آن سويه هاي بيماريزا و مقاوم به دارو از جمله استاف اورئوس مقاوم به متيسيلين (MRSA) گسترش يافته و استراتژي درماني را مورد تهديد قرار داده اند. اين باكتري معمولا عامل اصلي عفونتهاي بيمارستاني مرتبط باوسايل پزشكي يا عمل هاي جراحي مي باشد و يا مي تواند از طريق تماس مستقيم منتقل شود و در نهايت عفونت هاي شديد مانند سپتي سمي كه كشنده ترين هستند را ايجاد نمايد، همچنين باعث ايجاد مقاومت همزمان به آنتي بيوتيك هاي بتالاكتام، آمينوگليكوزيدها و ماكروليدهامي شود. باتوجه به افزايش سوش هاي (MDR(multidrug resistance و بازگشت عفونت ها نياز به جستجوي يك آنتي بيوتيك جديد مي باشد. استفاده از اندوليزين ها كه مي توانند باكتري هاي MDR (multidrug resistance) را از بين ببرند پيشنهاد مي گردد . از ويژگي هاي منحصر به فرد اندوليزين ها مي توان به اختصاصيت آن كه باعث از بين بردن فلور طبيعي بدن نمي شوند، سلول هاي يوكاريوتيك را تحت تاثير قرار نمي دهند و برخلاف آنتي بيوتيك ها نياز به تنظيم دوز ندارند و مقاومت به آنها گزارش نشده و در شرايط In vivo توليد آنتي بادي خنثي كننده عليه آنها انجام نمي گيرد اشاره كرد. جهت استفاده بهينه از حضور نانوفاژها در زمينه نانوپزشكي و درمان عفونت هاي باكتريايي با استفاده از فناوري نمايش فاژي (Phage Display) و كلون كردن قطعه هايپرليتيك اندوليزينK در درون ژنوم نانوفاژ با هدف ساخت نانوفاژهاي نوتركيب بعنوان كانديدي خارق العاده جهت توليد نوكلئوپروتيين هايي هوشمند در مقياس بسيار زياد و با عملكرد كاملا اختصاصي و بدون عوارض جانبي و مقرون به صرفه از لحاظ اقتصادي و كاهش دوز موثره دارو بهره برده مي شود. در تكنيك نمايش فاژي (Phage Display) استفاده از سلول و روش هاي مهندسي ژنتيك كه با صرف وقت و هزينه بسيار زياد و راندمان پايين توليد پروتيين نوتركيب همراه مي باشد را برطرف مي نمايد. در واقع از نانوفاژها بعنوان يك بيو نانو پارتيكل جهت توليد نوكلئوپروتيين هايي با ابعاد نانويي كه كاملا هوشمند كه گرايش اختصاصي به باكتري ميزبان استاف اورئوس مقاوم به متيسيلين (MRSA)را دارا مي باشند بدون اينكه عوارض سمي و جانبي داشته باشند . تاكنون مطالعه اي در زمينه كاربرد نانوفاژهاي نوتركيب در حوزه نانوبيوتكنولوژي با خاصيت درماني برعليه عفونت هاي بيمارستاني در جهان و ايران گزارش نشده است.

Human Leukocyte Antigen G (HLA-G) يك HLA كلاس يك غير كلاسيك با پلي مورفيسم محدود است كه اولين بار در سال 1986 به دنبال يافتن يك مولكول HLA در سطح سلول تروفوبلاست خارج ويلوسي و يك رده ي كوريوكارسينوما شناخته شد. . HLA-G به عنوان يك مولكول تحمل زاي ايمني در جايگزيني سلول تخم طي بارداري و قبول پيوند نقش مثبت ايفا مي كند و از طرفي موجب پيشرفت تومور و عفونت هاي ويروسي مي گردد. اندازه گيري HLA-G1 سطح سلولي در پروژه هاي تحقيقاتي مختلف به روش فلوسيتومتري يا ايمونوهيستوشيمي با استفاده از آنتي بادي اختصاصي آن MEM-G9 صورت ميگيرد. در اين كار پژوهشي با هدف معرفي ابزاري كارآمد و مقرون به صرفه تر از آنتي بادي هاي اختصاصي كه در سنجش فلوسيتومتري مورد استفاده قرار گيرد، آپتامر اختصاصي HLA-G1 از جنس RNA و DNA به صورت كونژوگه به FAM بر روي سلول هاي رده ي كوريوكارسينوماي JEG3 به عنوان كنترل مثبت HLAG1 و سلول هاي تك هسته اي خون محيطي (PBMC) شخص مذكر سالم به عنوان كنترل منفي HLAG1با يكديگر مورد مقايسه قرار گرفته و نتايج حاصل نشان داد اين آپتامر ها همانند آنتي بادي قادر به شناسايي اختصاصي مولكول HLA-G1 سطح سلولي هستند.

اﺳﺘﺎﻓﯿﻠﻮﮐﻮﮐﻮس اورﺋﻮس يكي از مهمترين عوامل ايجاد كننده ي عفونت بيمارستاني است و ﻋﻔﻮﻧﺘﻬﺎي ﺑﯿﻤﺎرﺳﺘﺎﻧﯽ ﯾﮑﯽ از دﻻﯾﻞ اﺻﻠﯽ ﻣﺮگ و ﻣﯿﺮ در ﺗﻤﺎﻣﯽ ﮐﺸﻮرﻫﺎي جهان ﻣﺤﺴﻮب ﻣﯽ ﮔﺮدد. اﯾﻦ ﺑﺎﮐﺘﺮي ﺑﻪ واﺳﻄﻪ ﺗﻮاﻧﺎﯾﯽ ذاﺗﯽ و ﮐﺴﺐ ﻣﻘﺎوﻣﺖ ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ ﻋﻮاﻣﻞ و داروﻫﺎي ﺿﺪ ﻣﯿﮑﺮوﺑﯽ ﺑﻪ ﯾﮑﯽ از ﻧﮕﺮاﻧﯽ ﻫﺎي ﻋﻤﺪه ﺳﻼﻣﺖ عمومي در دنيا تبديل شده است. روش هاي مورد استفاده در حال حاضر شامل كشت، سرولوژي و PCR مي باشند كه به ترتيب روش هايي وقت گير، غير اختصاصي و پرهزينه مي باشند. شناساگر فلورسانس توسعه يافته در اين اختراع قادر است استافيلوكوكوس اورئوس مقاوم به متي سيلين را به صورت مستقيم در نمونه ي خون شناسايي نمايد. در ساخت اين شناساگر از تكنولوژي LAMP (Loop Mediated Isothermal Amplification ) براي تكثير ناحيه ژني mecA استافيلوكوكوس اورئوس مقاوم به متي¬سيلين استفاده شده است. براي انجام واكنش LAMP در ميان dNTP mix آن از نوكلئوتيد تغييريافته¬ي biotin-dUTP استفاده شده است تا با نشاندارسازي محصول اصلي وكنش با مولكول بيوتين با افينيتي بالا زمينه اتصال كوانتوم دات¬هاي پوشش¬دار شده با استرپتواويدين را فراهم نمود. نانوذرات كوانتومي پوشش¬دار شده با استرپتواويدين پس از اتصال به DNAآمپليكون¬هاي اختصاصي تكثير شده توسط واكنش Biotin-labeling LAMP موجبات آشكارسازي محصول اصلي واكنش تكثيري را از طريق سنجش نشر نوري حاصله فراهم مي¬سازند. اين روش شناسايي محصول DNA واكنش LAMP نيازي به استفاده از رنگهاي فلورسانس رايج از قبيل اتيديوم برومايد ندارد و علاوه بر ايجاد حساسيت بالاي سيگنال نهايي تشخيص از آلوده شدن فضاي آزمايشگاه به مواد كارسينوژنيك فلورسانس از قبيل اتيديوم برومايد پيشگيري مي¬نمايد؛ مضاف اينكه در قالب شناساگري فلورسانس مي¬تواند در افتراق انواع مقاوم به متي سيلين باكتري استافيلوكوك اورئوس به عنوان يكي از عوامل مهم مرگ و مير عفونتهاي بيمارستاني از آن بهره جست. به گونه¬ايكه اين تكنيك در مدت تقريبي 3 ساعت با حساسيت برابر 87 درصد و اختصاصيت 100 درصد توانسته است باكتري استافيلوكوكوس اورئوس مقاوم به متي سيلين را در نمونه هاي خون آلوده به باكتري به طور مستقيم شناسايي نمايد.

علي رغم پيشرفت در زمينه كنترل و درمان زخم هاي سوختگي و وجود مراقبت هاي ويژه براي اين بيماران، عامل اصلي مرگ و مير در بيماران دچار سوختگي عفونت است. كنترل عفونت زخم يكي از مشكلات اساسي هر بخش سوختگي است و هر سال تعداد زيادي از بيماران دچار سوختگي در اثر اين ضايعه جان خود را از دست داده و يا ناتواني پيدا مي كنند. از دهه 80 ميكروارگانيزم هايي به خصوص استافيلوكوك اورئوس، به عنوان عامل اصلي عفونت هاي بيمارستاني پديدار شدند. افزايش مقاومت اين باكتري ها بطور همزمان به آنتي بيوتيك هاي بتالاكتام، آمينوگليكوزيدها و ماكروليدها استراتژي درمان و كنترل عفونت را در ميان بيماران دچار سوختگي مورد تهديد قرار داده است. باتوجه به افزايش سوش هاي (MDR(Multidrug Resistance ، بازگشت عفونت ها در بخش هاي سوختگي ، مرگ و مير در بخش هاي سوختگي بعلت عفونت به محصولي احتياج هست كه اولا اثر ضد ميكروبي بر باكتري هاي پاتوژن مخصوصا بر استاف اورئوس مقاوم به متيسيلين (MRSA) را دارا باشد ، اين فعاليت ضدميكروبي در كوتاهترين زمان و با حداقل دوز موثره باشد و در كنار اين خصوصيات، آن محصول از يك منبع طبيعي كه بدون عوارض براي بيماران دچار سوختگي باشد ، تهيه گردد. استفاده از فاژهاي ليتيك و محصولات آنها اندوليزين ها كه مي توانند باكتري هاي MDR (Multidrug Resistance) را از بين ببرند پيشنهاد مي گردد . از ويژگي هاي منحصر به فرد اينها مي توان به اختصاصيتشان كه باعث از بين بردن فلور طبيعي بدن نمي شوند، سلول هاي انساني را تحت تاثير قرار نمي دهند و برخلاف آنتي بيوتيك ها نياز به تنظيم دوز ندارند و مقاومت به آنها گزارش نشده است ، اشاره كرد. بدين منظور اهدف از انجام اين طرح ساخت ژل حاوي اندوليزين CHAPk نمايش داده شده در سطح باكتريوفاژ عليه عفونت زخم دچارسوختگي ن با استفاده از تكنيك نمايش فاژي (Phage Display) جهت استفاده بهينه از حضور فاژها در زمينه نانوپزشكي و درمان عفونت هاي باكتريايي مي باشد . از نانو زيست ذرات فاژي بعنوان كانديدي هوشمند با عملكرد كاملا اختصاصي و بدون عوارض جانبي در مقياس بسيار زياد و مقرون به صرفه از لحاظ اقتصادي و كاهش دوز موثره بهره برده مي شود. تاكنون مطالعه اي در زمينه كاربرد ژل هاي فاژ ليتيك و ژل حاوي اندوليزينCHAPk نمايش داده شده در سطح فاژ جهت درمان عفونت هاي باكتريايي انجام نشده است.

شناخت هر چه دقيق تر خصوصيات مولكولي و ساختماني DNA اسيدهاي تازه اي را براي ساخت مواد در مقياس نانو فراهنم نموده است. نانو ساختارها از جنس DNA تاكنون براي شكل دهي دقيق پروتئين ها ، نانو ذرات، فلزات هادي و ساير عناصر عملكردي در قالب الگوهاي از پيش طراحي شده كاربرد داشته است. اما شرط اساسي در دستيابي به اين فناوري مادر، كسب دانش فني ساخت انواع نانو ساختارهاي DNA در محيط In Vitro مي باشد كه بخشي از آن با استفاده زا فنون رايج در مهندسي اسيدهاي نوكلئيك به دست مي آيد. به عنوان نمونه استفاده از خصوصيت داتي هيبريداسيون اسيدهاي نوكلئيك به عنوان اساس خودبازيابندگي اين آرايه هاي كنترل شونده مطرح است و يا استفاده از فنون تكثير اسيدهاي نوكلئيك با دخالت نانوموتورهاي زيستي - پروتئيني پليمريزه كننده جهت ساخت انواع نانو ساختارهاي اسيد نوكلئيكي رايج است. آنچه كه در اين اختراع توصيف مي شود طراحي و راه اندازي روش تكثير تكدماي حلقه اي DNA است كه توانايي ايجاد بلنداي لازم (چندين ميكروني) براي نانوسيم DNA را دارند. همچنين اين روش توليد نانو ساختارهاي حلقه اي و اتصالي / انشعابي از جنس DNA را امكان پذير مي سازد. از اينرو به محصولات بدست آمده از روش تكثير تكدماي حلقه اي، نانو ساختارهاي DNA گل كلمي گفته مي شود.

خلاصه توصيف يكي از بزرگترين رقابت هاي استراتژي هاي تشخيص مولكولي مدرن ادغام اطلاعات ژنتيكي با روش هايي است كه بتواند تكنيك سريع، مقرون بصرفه، قابل اعتماد وداراي حساسيت و اختصاصيت بالا ايجاد نمايد. به همين منظور، سيستم تشخيصي فلورسانس حساس مبتني بر نانوذرات كوانتوم دات و مغناطيسي به عنوان پاسخي به اين نياز پيشنهاد شده است. اين سيستم بر اساس اتصال دو پروب اليگونوكلئوتيد مجاور هم توسط آنزيم ليگاز كه به طور كامل با يك رشته از DNA هدف هيبريد مي گردند، استوار مي باشد. در صورت اتصال اختصاصي، محصولات ليگاسيون از يك انتها به كوانتوم دات و از انتهاي ديگر به نانوذرات مغناطيسي متصل مي گردد. در نهايت سيگنال كوانتوم دات در طول موج 605 نانومتر توسط شناساگر نوري تشخيص داده مي شود. اين سيستم قادر به شناسايي و تمايز ژنوتيپ هاي هتروزيگوت، هموزيگوت و سالم با آناليز پرايمرهاي مختص الل اتصال يافته به كوانتوم دات ها مي باشد. اين روش ساده ، مقرون به صرفه بوده و يك روش جديد با حساسيت و اختصاصيت بالا جهت شناسايي موتاسيون هاي نقطه اي به طور مستقيم روي نمونه هاي DNA ژنومي در تشخيص مولكولي فراهم مي نمايد.

سامانه تشخيصي ميكروفلوئيدي تكثير تكدماي حلقه اي DNA براي شناسايي عامل بيماريزاي سل دراين مطالعه، روش ساده و نويني براي تسريع واكنش تكثير تكدماي حلقه اي (LAMP)، با هدف تشخيص و تكثير توالي اسيدنوكلئيك از جنس DNA، معرّفي و مورد ارزيابي قرارگرفته است كه مي تواند در بخش سلامت انساني و نياز هاي بهداشتي با توجه به اهميت تشخيص سريع و آسان بيماري ها خصوصا در زمان بروز اپيدمي هاي وسيع از بيماري هاي عفوني حائز اهميت مي باشد. درطرّاحي و ساخت ريزسامانه ي جديد طرّاحي شده برپايه ي واكنش تكثير تكدماي حلقه اي يا LAMP، از لوله هاي موئينه به عنوان رآكتور ميكروفلوئيدي براي وقوع واكنش، استفاده گرديده است. در اين پژوهش، تأثيرات ريزسامانه ي جديد بر شرايط وقوع واكنش LAMP مورد مطالعه قرار گرفته و چگونگي وقوع واكنش در لوله ي موئينه ارزيابي شده و با وقوع واكنش LAMP در ميكروتيوب به عنوان قالب متداول براي وقوع واكنش LAMP، مورد مقايسه قرارگرفته است. نتايج واكنش كه با استفاده از كدورت سنجي چشمي و روش ژل الكتروفورز مورد برّرسي قرار گرفته اند نشان مي دهند كه در ريزسامانه ي طرّاحي شده، واكنش LAMP در مدّت 15 دقيقه با كارآيي و شدّتي مشابه و يكسان با محصول واكنش LAMP در ميكروتيوب به مدّت 60 دقيقه انجام مي گيرد، بدون آنكه تغييري در شرايط و اجزاي تشكيل دهنده ي ميكس درمقايسه با ميكس متداول واكنش، لحاظ گردد. علاوه براين، حسّاسيت، اختصاصيّت، حدّاقل زمان و حجم لازم براي وقوع واكنش LAMP دراين سامانه ي جديد، مورد مطالعه قرار گرفته است.

طراحي و ساخت نانولوله از جنس DNA ساخت و مشخصه يابي نانولوله هاي DNA توجهات بساري از دانشمندان حوزه ي نانوبيوتكنولوژي را به خود جلب كرده است و اين بدليل كاربردهاي پيشنهادي اين نانوساختارها در استفاده در حوزه هاي مختلف پزشكي مانند حامل مناسب جهت ژن درماني، در تهيه نانوبيوسنسورهاي تشخيصي براي عوامل بيماريزاي عفوني و غيرعفوني و در طراحي سامانه هاي دارورساني مي باشد. به اين دليل ، طراحي و دستيابي به روش هاي آسان، مناسب و بصرفه براي ساخت ، پايدارسازي و مشخصه يابي اين نانوساختارها با پيچيدگي ها و ط.ل هاي متفاوت اما با هزينه كمتر ،اهميت فراواني در دستيابي به آرمان كاربري اين نانوساختارها در دارورساني و ژن درماني و عمليات مختلف دارد. با استفاده از روش DNA اوريگامي، در اين پژوهش، نانولوله هاي طويل و پايدار DNA با استفاده از نرم افزا مناسب طراحي شده و سپس با روش DNA اوريگامي طي يك برنامه دمايي مناسب ساخته و در نهايت طي فرايند ليگاسيون طويل سازي نهايي سازي شده و در نهايت با استفاده از روش الكتروفورز و روش تصويربرداري ميكروسكوپ تونل زني روبشي مورد تاييد قرار گرفته است. نتايج بررسيها روش نوين در جهت ساخت و طويل سازي نانولوله ها مورد تاييد قرار مي دهد.