عنوان: توليد آنزيم فعال پراكسيداز گياهي در باكتري خلاصه اختراع: آنزيم¬هاي پراكسيداز گياهي يكي از پركاربردترين آنزيم¬ها بوده و در ساختارشان پيوند دي¬سولفيد داشته و براي فولد صحيح و فعاليت به كلسيم و هم (Heme) نياز دارند. تا كنون توليد نوتركيب اين آنزيم¬ها در سيستم پروكاريوتي به صورت اجسام غير¬فعال و نامحلول (اينكلوژن بادي) بوده كه بازيابي پروتئين به فرم محلول و فعال نياز به مراحل ريفولدنگ داشته است. ريفولدينگ علاوه بر هزينه بر بودن، زمانبر مي¬باشد و بخشي از پروتئين نيز طي فرايند از دست مي¬رود. در روش جديد، براي توليد ارزان و سريع پراكسيداز گياهي، از باكتري¬هاي مهندسي شده (مثل Escherichia coli T7 SHuffle) به عنوان ميزبان استفاده شد كه توانايي تشكيل پيوند دي سولفيدي را در سيتوپلاسم خود دارا مي-باشند. با تشكيل پيوندهاي دي¬سولفيدي، ساختار آنزيم به نحوي شكل مي¬گيرد كه با بهينه¬سازي اضافه نمودن كوفاكتورهاي آنزيم از قبيل كلسيم و هم به صورت مستقيم به محيط كشت، اين مواد در داخل باكتري در ساختار پروتئين قرار مي¬گيرند و پروتئين در حال توليد به سمت فرم محلول و فعال هدايت مي¬شود بطوريكه پس از تخليص قابل استفاده مي¬باشد. در اين روش ضمن توليد ارزانتر و سريعتر آنزيم، بازده توليد هم تقريبا دو برابر مي¬شود.

اختراع دستگاه اندازه‌گيري ضريب هدايت حرارتي مايعات و نانوسيالات به روش مدار تقسيم ولتاژ و پل وتسون اصلاح شده، با استفاده از علوم مربوط به مهندسي مكانيك و الكترونيك انجام شده است. در اين روش با استفاده از سيم پلاتيني به قطر 100 ميكرومتر با روكش تفلون و بهره‌گيري از مدار الكترونيكي طراحي شده و استفاده از نرم‌افزار محاسباتي، مي‌توان به راحتي ضريب هدايت حرارتي انواع مايعات و نانوسيالات را اندازه‌گيري نمود. استفاده ازين روش باعث كاهش خطاي انساني دخيل در اندازه‌گيري، افزايش دقت اندازه‌گيري و كاهش زمان آن مي‌شود. همچنين در مقايسه با ساير دستگاه‌هاي اندازه‌گيري ضريب هدايت حرارتي تجاري قيمت بسيار پايين‌تري دارد. در قسمت ضميمه نتايج اندازه‌گيري شده توسط دستگاه بيان شده است.

در اين فرآيند، با استفاده از آمونياك و آهك و آب‌اكسيژنه، كه مواد ارزان‌قيمتي هستند، به روش ليچينگ و رسوب‌دهي كنترل‌شده، رنيوم به دو شكل پررنات آمونيوم و پررنات پتاسيم توليد مي‌شود. خلوص نمك‌هاي به‌دست‌آمده در اين روش، در مقايسه با روش‌هاي مشابه بسيار بالاتر است. قيمت تمام‌شده محصول نيز با توجه به چيدمان حرفه‌اي و حساب‌شده دستگاه‌ها، بسيار پايين‌تر است. همچنين راندمان انرژي نيز در اين روش بالاست. لازم به ذكر است كه رنيوم، پس از طلا و پلاتين، بالاترين قيمت را در بين فلزات داراست. تاكنون در ايران و نيز كشورهاي توليدكننده نمك‌هاي رنيوم از قبيل قزاقستان، با اين روش كسي نتوانسته به خلوص بسيار بالادست پيدا كند. مي‌توان گفت كه براي اولين بار در جهان، توليد نمك‌هاي رنيوم با خلوص بسيار بالا با هزينه توليد كم از روش رسوب‌دهي كنترل‌شده انجام‌شده است.

با توجه به خشك سالي هاي اخير و كمبود آب اشاميدني، آب‌ شيرين‌كن خورشيدي رطوبت زني-رطوبت‌زدايي، يكي از كارآمد‌ترين روش‌هاي شيرين‌سازي آب در مقياس كوچك براي مناطق دورافتاده و كم‌جمعيت ميباشد. اين سيستم از واحدهاي رطوبت زن، رطوبت گير، هوا گرم‌كن خورشيدي و آب‌گرم‌كن خورشيدي تشكيل‌شده است.روش كار اين نوع آب‌شيرين‌كن بر اين مبنا استوار است كه هوا قابليت جذب و حمل ميزان قابل‌توجهي بخارآب را در دماهاي بالا دارد. در ابتدا هوا و آب در كلكتور هاي صفحه تخت و هوا گرم كن خورشيدي با لوله هاي زبر (براي تبادل حرارت بهتر) گرم ميشوند و در واحد رطوبت زن بهم برخورد ميكنن و رطوبت هوا بالا ميرود و در واحد رطوبت گير از روي كويل هاي سرمايش عبور ميكند و دماي هوا كاهش پيدا ميكند و رطوبت خود را از دست ميدهد و آب شيرين توليد ميشود. با توجه به پايين بودن دماي عملكرد اين سيستم تمام انرژي حرارتي موردنياز آن مي‌تواند از انرژي خورشيد تأمين شود. ازاين‌رو، براي جلوگيري از آلودگي ناشي از سوخت هاي فسيلي و همچنين مناطقي كه دسترسي به انرژي فسيلي ندارند گزينه مناسبي مي‌باشد. اين دستگاه هر آب غير آشاميدني با هر سختي و املاحي را به آب مقطر تبديل ميكند و براي توليد آب مصرفي يا املاح به آب مقطر اضافه ميكنيم يا اگر آب شور ورودي آلودگي نداشته باشد به آب مقطر با درصد مشخص (بستگي به مشخصات آب ورودي دارد) مخلوط كرده و آب آشايدني حاصل ميشود. اين دستگاه از سيستم گرمايش آب و هوا به صورت همزمان استفاده شده است استفاده از سيستم گرمايش هوا موجب حمل بيشتر رطوبت و توليد آب شيرين ميشود. سيستم گرمايش آب هم موجب بالا رفتن تخبير سطحي و رطوبت و دماي بيشتر هواي خروجي از رطوبت زن ميشود كه موجب افزايش آب شيرين توليدي ميشود. از طرفي با توجه به دماي بالاي آب پسماند در واحد رطوبت زن ميتوان اين دستگاه به صورت همزمان آب شيرين و آب گرم مصرفي را توليد كند.

در اين اختراع، براي اولين بار در جهان، نمك هاي مختلف رنيوم از يكديگر جدا شدند. با انحلال و كريستاليزاسيون مجدد مخلوط نمك هاي رنيوم، مي توان آنها را از يكديگر جدا نمود. به اين ترتيب كه نمك هاي پررنات پتاسيم در جامد باقيمانده و نمك هاي پررنات آمونيوم بصورت محلول در مي آيند كه با تبلور مجدد، مي توان نمك هاي خالص پررنات آمونيوم توليد كرد. در روش هاي فعلي، نمك هاي بارزش پررنات آمونيم را به نمك هاي كم ارزش تر پررنات پتاسيوم تبديل مي نمايند كه روش اختراعي فعلي، با توجه به سهولت و كم هزينه بودن بسيار قابل كاربرد و تجاري سازي است.

كامپوزيت مسلح كننده خاك ( geoFRP composite) با توجه به خواص و معايب ژئوگريد و الياف FRP و هم پوشاني بسيار عالي بين معايب و محاسن آنها ابداع گرديد . مقاومت كششي بالا و كرنش كم الياف FRPو در مقابل درگيري مناسب ژئوگريد با خاك مي تواند از آنها كامپوزيت بسيار كاربردي بسازد . كامپوزيت اين دو ماده در كنار هم نقايص ديگري را پوشش داده و به عضوي باربر با قابليت هاي ويژه تبديل مي نمايد . اين ايده با استفاده از الياف FRP در وسط و به عنوان المان كششي و ژئوگريد در دو طرف آن براي ايجاد اندركنش مناسب با خاك شكل مي گيرد. اين دو ماده توسط اپوكسي رزين به هم متصل شده و به عنصري واحد تبديل مي گردد . از فوايد اين كامپوزيت مقاومت كششي و اندركنش بسيار بالا با خاك و حذف عوامل مخرب از قبيل كرنش و خزش بالا ، ساييدگي در برابر خاك ، خوردگي هاي الكتروشيميايي و خستگي مي باشد . اين كامپوزيت مي تواند با تغيير نوع پوسته ، نوع هسته و چسب مخصوص جهت انجام وظيفه خاص ارتقا يابد .

1-با توجه به افزايش روز افزون تحقيقات در زمينه سرطان و ساخت تركيبات شيمي درماني جديد ، توانايي اين داروها در القاي مرگ سلولي يك اصل اوليه و بسيار مهم در بررسي كيفيت و تاثيرگذاري آن ها مي باشد. 2-بررسي ميزان القاي مرگ سلولي در مراحل اوليه اولويت دارد زيرا زماني كه سلول وارد فاز آپوپتوز(مرگ سلولي) مي شود، اولين اتفاق درمراحل اوليه ي مرگ سلولي ، جابجا شدن و انتقال فسفاتيديل سرين از سمت داخلي غشاي پلاسمايي به سمت بيروني غشا است كه دراين صورت اين تركيب در معرض قرار مي گيرد و هنوز يكپارچگي غشاي سلول حفظ شده و غشا همچنان يكپارچه و پايدار است. 3-تشخيص افتراقي آپوپتوز از نكروز، اصلي مهم است و سنجش فسفاتيديل سرين ها در آپوپتوز اختصاصيت دارد. براي بررسي آپاپتوز در سلولها چند روش بكار ميرود كه عبارتند از : 1- ژل الكتروفورز 2- ميكروسكوپ الكتروني 3- ميكروسكوپ نوري 4- نشاندار كردن قطعه انتهايي 5- تكنيك هاي فلوئورسنس 6- نشان دار كردن با فسفاتيديل سرين از آنجايي كه در مراحل اوليه آپاپتوز، فسفاتيديل سرين از سطح داخلي غشاء پلاسمايي به سطح خارجي آن منتقل مي شود و در آنجا براي رساندن پيام مرگ به سلولهاي مجاور فاگوسيتهاي عملكردي جهت بلعيدن سلول عمل مي نمايند، در روشي جديد براي نشان دادن سلول هاي آپاپتوزي ، Annexin V كه عضوي از خانواده انكسين ها است را بكار مي برند. Annexin با واسطه ++ ca مي تواند به فسفو ليپيد متصل شود و براي نشان دادن سلولهاي آپاپتوزي در محيط هاي كشت و يا مقاطع بافتي كه توسط FITC- AnnexinVفيكس شده اند، بكار برود. سنجش مرگ برنامه ريزي شده ي سلول از طريق پروب Annexin V-FITC بر اين اساس استوار است كه در مراحل اوليه ي مرگ برنامه ريزي شده ي سلول ، تغييراتي در سطح سلولي اتفاق مي افتد. يكي از اين تغييرات، جابجا شدن و انتقال فسفاتيديل سرين از سمت داخلي غشاي پلاسمايي به سمت بيروني غشا است كه دراين صورت اين تركيب در معرض قرار مي گيرد و از آنجايي كه انكسينv پروتئيني وابسته به كلسيم با تمايل بسيار بالا براي اتصال به فسفاتيديل سرين مي باشد، با انتقال فسفاتيديل سرين بر روي سطح غشا ، اتصال بين اين فسفوليپيد و انكسينV اتفاق مي افتد. درنتيجه اگر پروتئين انكسينV به يك تركيب فلوئورسنت متصل باشد ميتوان اتصال آن به فسفاتيديل سرين را تشخيص داد. در طراحي اين پروب، از تكنولوژي كانژوگه كردن تركيب فلوئورسنتFITC به پروتئين انكسينV استفاده شد. از آنجايي كه بهم خوردن تقارن غشا و انتقال فسفاتيديل سرين از سمت داخلي غشا به سمت بيرون در مراحل اوليه مرگ سلولي اتفاق مي افتد ، تشخيص به موقع و زود هنگام مرگ سلولي توسط اين پروب براي بررسي تركيبات و داروهاي شيمي درماني امري اجتناب ناپذير و مهم مي باشد. بعد از تيمار سلول ها با استفاده از داروهاي شيمي درماني همانند دوكسوروبيسين و شروع فرآيند القاي مرگ سلولي ، براي بررسي درصد مرگ سلولي از پروب انكسين FITC- استفاده شد. نتايج به دست آمده نشان دهنده ي كارايي بالاي اين پروب در تشخيص سلول هاي آپوپتوي وافتراق آن ها از سلول هاي نكروزي مي باشد.

آنزيم DT- ديافوراز عضوي از خانواده¬ي اكسيدوردوكتازها به شمار مي ‏آيد كه آنزيمي بسيار پراهميت در زمينه ي تشخيص و درمان به شمار مي رود. به دليل اهميت ويژه ي آنزيم ديافوراز در زمينه هاي مختلف همانند كيت هاي تشخيص طبي و صنايع غذايي و نساجي و مشكل بودن امكان توليد اين آنزيم و درنتيجه قيمت بالاي آن، توليد آن به روش نوتركيب بسيار مفيد و ارزشمند است. لذا جهت توليد ، توالي ژني آنزيم مربوطه در بانك ژني پايگاه NCBI يافت شده و سپس بر اساس ترجيح كدوني ميزبان باكتريايي Ecoli سويه¬ي BL21 با استفاده از نرم افزار Geneious ، تغييرات لازم ايجاد شده و سپس توالي ژني مهندسي شده ي مورد نظر جهت سنتز به شركت بيوبيسيك سفارش داده شد. توالي سنتزشده پس از تحويل به درون وكتور Pet28a انتقال داده شد. وكتور نامبرده حامل سازه ژني اين آنزيم ، به درون باكتري BL21 ترانسفورم شده و آنزيم ديافوراز توليد شد. درطراحي سازه ژني اين آنزيم از برچسب هيستيديني استفاده شده است، درنتيجه براي تخليص آنزيم و جداسازي آن از ميان پروتئين هاي سلول باكتري ، از روش كروماتوگرافي ميل تركيبي ((affinity chromatography ستون نيكل-سفاروز استفاده شد. بر اساس ميل تركيبي بالاي دم هيستيديني ديافوراز به نيكل ، جداسازي صورت گرفته و شستشو توسط بافر حاوي ايميدازول انجام مي گيرد. جهت تاييد توليد و همچنين بررسي ميزان خلوص آنزيم به دست آمده از روش الكتروفورز ژل پلي اكريل آميد سديم دودسيل سولفات (SDS PAGE) استفاده شد. با مهندسي سازه ژني آنزيم ديافوراز و بهينه سازي شرايط محيط كشت و دماي مناسب جهت توليد آنزيم، هم چنين استفاده از پلازميد و ميزبان باكتريايي مناسب ، آنزيم نوتركيب ديافوراز با خلوص 96درصد توليد گرديد كه از نظر اقتصادي بسيار موردتوجه و ارزشمند است. پس ازتوليد و تخليص آنزيم ديافوراز ، به منظور تست آنزيم مربوطه و بررسي ميزان كارايي آن سنجش فعاليت آن با استفاده از دستگاه اسپكتروفتومتري جذبUV انجام شد كه نتيجه بررسي ها نشان داد كه آنزيم مورد نظر داراي قدرت تشخيص و كارايي بسيار بالايي است.

خشك كن خورشيدي غيرمستقيم نوع كابينتي مجهز به كلكتور لوله گرمايي تحت خلأ با استفاده از مواد تغييرفازدهنده در منبع انبساط باز، كه براي رفع مشكلات خشك¬كردن به روش سنتي و بهبود فرآيند خشك كردن در خشك كنهاي موجود ارائه شده است در آن از مواد تغيير فاز دهنده PCM (پارافين) در يك كويل مسي درداخل منبع انبساط باز استفاده شده براي ذخيره سازي انرژي حرارتي خورشيد در طول روز و آزاد سازي آن در ساعات غير آفتابي و نتيجتا منجر به افزايش مدت زمان استفاده از خشك كن وكاهش مصرف انرژي ميگردد.همينطور از كلكتور لوله گرمايي تحت خلأ(هيت پايپ) كه داراي بيشترين راندمان حرارتي در بين كلكتورهاي تخت ميباشد براي افزايش راندمان حرارتي استفاده شده است. ازمخزن انبساط باز براي محل استقرار كويل حاوي مواد PCM استفاده شده كه امكان دسترسي به داخل مخزن انبساط باز براي جايگذاري يا تعويض موادPCM و ظرف حاوي آن را فراهم آورده و نتيجتا عدم نياز به مخزن و كلكتور تحت فشار و بالطبع كاهش هزينه هاي ساخت را بوجود مي آورد.استفاده از فن دمنده دور متغير در قسمت ورودي مبدل حرارتي(رادياتور) محفظه خشك كن، بهمراه سامانه اندازه گيري و كنترل دما و رطوبت امكان كنترل و تغيير شدت گرماي درون خشك كن را فراهم مينمايد.