فرآيند خالص‌سازي بيوسورفكتانت با استفاده از نانوذرات مغناطيسي عملگرا شده يك فرآيند جديد در حوزه‌ي نانوبيوتكنولوژي، با هدف افزايش خلوص بيوسورفكتانت‌ها مي‌باشد و با توجه به اهميت و كاربرد وسيع بيوسورفكتانت‌ها در صنايع مختلف بخصوص صنعت نفت، تلاش براي يافتن روشي بهينه و اقتصادي براي خالص‌سازي اين مواد ارزشمند، امري بسيار ضروري مي‌باشد. امروزه بيوسورفكتانت‌ها به دليل دارا بودن مزايايي از قبيل سازگاري زيست‌محيطي، سميت كمتر، توانايي بالاي توليد كف، فعاليت بيشتر در شرايط سخت دمايي و سطوح مختلف شوري و pH، غلظت بحراني تشكيل مايسل پايين‌تر، تنوع ساختاري، قابليت تجزيه زيستي توسط ريزسازواره‌ها و توانايي سنتز آن‌ها از منابع غذايي ارزان قيمت و تجديد‌پذير، به همتاهاي شيميايي خود ترجيح داده مي‌شوند. با وجود افزايش درخواست براي بيوسورفكتانت‌ها، اين تركيبات از لحاظ اقتصادي با سورفكتانت‌هاي سنتزي قابل رقابت نمي‌باشند. علت اين امر هزينه‌هاي بالاي توليد آن‌ها مي‌باشد كه حدود ` كل اين هزينه‌ها را عمليات پايين‌دستي به خود اختصاص مي‌دهد. در نتيجه كاهش هزينه‌هاي ناشي از عمليات پايين‌دستي توليد بيوسورفكتانت‌ها، قابليت رقابت آن‌ها را با سورفكتانت‌هاي شيميايي و استفاده از آن‌ها را در صنايع مختلف افزايش مي‌دهد كه همين امر لزوم يافتن روشي مناسب و بهينه براي خالص‌سازي بيوسورفكتانت‌ها را دو چندان مي‌كند. بسياري از بيوسورفكتانت‌ها را به خاطر نسبت بالاي خاصيت آبگريزي آن‌ها به خاصيت آبدوستي‌شان، به راحتي مي‌توان با تلفيق روش‌هاي قديمي مانند سانتريفيوژ، كريستاليزاسيون، ته نشين‌سازي و استخراج، از محيط كشت جدا كرد. يكي از مهمترين معايب اين روش‌هاي قديمي، زمان بر بودن آن‌ها است. به علاوه حلال‌هاي فرار آلي و مواد شيميايي استفاده شده در روش استخراج بسيار پرهزينه، آلوده‌كننده‌ي هوا و سمي هستند. همچنين، عواملي مانند غلظت پايين محصول توليدي، طبيعت آمفيفيليك و كف‌زائي بيوسورفكتانت مانع از بازده بالاي اين فرآيند‌هاي خالص‌سازي مي‌شود. از اين رو در روش مورد ادعا با بهره‌گيري از ظرفيت جذب بالاي نانوذرات مغناطيسي عملگرا شده، ناخالصي‌هاي موجود در محيط كشت بيوسورفكتانت جدا شده و به اين ترتيب روشي آسان، سريع، بهينه و با بازده بالا براي خالص‌سازي بيوسورفكتانت‌ها ارائه شده است.

اين اختراع با عنوان توليد سورفكتين قابل كاربرد در پاكسازي زيستي در زمينه‌ي فني بيوتكنولوژي و زيست محيطي قرار مي‌گيرد. از چالش‌هاي عمده در صنايع نفت، رسوب ذرات هيدروكربني سنگين از جمله آسفالتين است. زمانيكه نفت خام در تانك‌هاي بزرگ ذخيره مي‌شود، لجن‌ها و برش‌هاي سنگين نفت كه در ته مخازن ذخيره نفت ته‌نشين مي‌شوند، رسوباتي با ويسكوزيته بالا و حتي جامد مي‌باشند كه با پمپ‌هاي جابه‌جايي قادر به جداكردن آن‌ها نيستند. جداسازي نيازمند شستشو با حلال يا پاكسازي دستي مي‌باشد. هر دو فرايند زمان‌بر، خطرناك و گران‌قيمت مي‌باشد. علاوه بر اين، حجم بزرگي از خاك‌هاي آلوده نفتي به همان صورت و دست‌نخورده باقي مي‌ماند. تلاش‌هاي زيادي به منظور توسعه روشي براي فرايند پاكسازي توسط تشكيل امولسيون غليظ روغن در آب به كمك عامل‌هاي فعال سطحي صورت گرفته است كه بدين ترتيب لجن‌هاي به حركت درآمده به بيرون پمپ مي‌شوند. يكي از راه‌هاي روانسازي اين لجن‌هاي نفتي استفاده از سورفكتين مي‌باشد كه با توجه به فرآيندهاي خالص‌سازي قديمي براي آن توانايي رقابت اقتصادي با ساير روش‌هاي روانسازي را ندارد ولي با به كارگيري فرآيند خالص‌سازي با استفاده از نانوذرات مغناطيسي، ضمن استفاده از فرآيندي ارزانتر و عملياتي ساده‌تر مي‌توان به سورفكتيني دست يافت كه قابل استفاده در پاكسازي زيستي مي‌باشد.

: واژه بيوتكنولوژي نخستين بار در سال 1919 توسط Karl Ereky به مفهوم كاربرد علوم زيستي و اثر متقابل آن در تكنولوژي ساخت بشر به كار برده شد. به طور كلي هرگونه فعاليت هوشمندانه بشر در خلق، بهبود و عرضه محصولات گوناگون با استفاده از موجودات زنده در حيطه اين مهم ترين، پاك ترين و اقتصادي ترين فناوري قرن حاضر، بيوتكنولوژي، قرار مي گيرد. در اين پژوهش با استفاده از روشهاي آماري متابوليتي با بالاترين ميزان خاصيت آنتي‏اكسيداني از قارچ دارويي گانودرمالوسيدوم توليد گرديد. بدليل افزايش آمار ابتلا به سرطان در كشور توجه به تركيبات آنتي اكسيدان و توليد داروهاي ضدسرطان جديد امري ضروري است. كه از اين ميان متابوليت‏هاي با منشا طبيعي به دليل عوارض جانبي كمتر بيشتر مورد توجه قرار گرفته‏اند. قارچ گانودرما منبع غني از تركيبات آنتي‏اكسيدان مي باشد كه در كشور ما چندان مورد توجه قرار نگرفته است. در پژوهش انجام شده متابوليتي توليد گرديد كه با توجه به تست‏هاي آنتي‏اكسيدان انجام شده بيشترين خاصيت آنتي‏اكسيداني را از خود نشان داده وهم چنين قادر به مهار رده‏اي از سلولهاي سرطان سينه مي باشد. با توجه به نتايج بدست آمده وخواص آنتي اكسيداني متابوليت مورد نظر ميتوان از اين تركيب در صنايع دارويي و غذايي استفاده كرد.

ترميم زيستي روشي براي از بين بردن يا كاهش آلودگي‌هاي مضر با استفاده از فعاليت‌هاي بيولوژيك طبيعي مي‌باشد. هزينه كم و انجام فرآيند در محل از جمله مزاياي ترميم زيستي نسبت به ساير روش‌هاست. مهمترين عوامل دخيل در فرآيند ترميم زيستي موفق حضور جمعيت ميكروبي قادر به تجزيه آلودگي و در دسترس بودن آلودگي براي ميكروب‌ها مي‌باشد. در اين تحقيق دستكاري‌هايي در نفوذپذيري سطح سلولي باكتري صورت گرفته است تا در نهايت مواد آلوده راحت‌تر در دسترس باكتري قرار گيرند. جهت ايجاد نفوذپذيري در سطح باكتري از بيوسورفاكتانت‌ها استفاده شد. زيرا بيوسورفاكتانت‌ها زيست‌تخريب‌پذيرند و منشا زيستي دارند در نتيجه فاقد هر گونه عوارض نامطلوب بر روي اكوسيستم طبيعي هستند. در اين طرح اثر دو نوع بيوسورفاكتانت به نام‌هاي رامنوليپيد و سورفكتين بر روي سطح سويه باكتريايي Pseudomonas aeruginosa MM1011 و Pseudomonas aeruginosa TMU56 مورد بررسي قرار گرفت. هيدروفوبيسيتي سطح سويه باكتري Pseudomonas aeruginosa TMU56 تحت تاثير بيوسورفاكتانت‌ها قرار مي‌گيرد كه اين تغيير اصولا با از دست دادن اجزاي سطح باكتري، به ويژه اجزاي غشاي خارجي(پروتئين‌هاي غشاي خارجي) همراه است. اين امر به عبور تركيبات هيدروفوب از مناطق مشخص كمك مي‌كند. بنابراين سويه ذكر شده تحت تاثير بيوسورفاكتانت‌ها، جهت حذف آلودگي‌هاي هيدروكربني و ارتقا سطح پاكسازي محيطي مناسب مي‌باشد.

بيوراكتور غشايي قابل كاربرد به عنوان پانكراس تجهيزي است كه براي تنظيم ميزان قند خون بدن مورد استفاده قرار مي گيرد. يكي از بيماري هايي كه روز به روز در حال گسترش است و تاكنون درمان قطعي براي آن يافت نشده است، بيماري ديابت مي باشد. هم اكنون در مراحل پيشرغته ديابت از تزريق انسولين استفاده مي شود كه راه حل فيزيولوژيك نبوده و عوارض جانبي قابل توجهي دارد. بهترين راه حل فيزيولوژيك براي مواجهه با ديابت، ايمپلنت سلول هاي بتاي پانكراس مي باشد كه ترشح كننده ي انسولين هستند. منابع سلولي در دسترس عبارتند از: انساني خودي (Autogeniec)، انساني غير خودي (Allogeniec) و حيواني (Xenogeniec). دو منبع فراوان قابل استفاده يعني سلول هاي انساني غيرخودي وسلول هاي حيواني توسط سيستم ايمني بدن شناسايي شده و پس زده مي شوند. براي حل اين مشكل و استفاده از منابع سلولي ياد شده تجهيز بيوراكتور غشايي قابل كاربرد به عنوان پانكراس ساخته شد. اين تجهيز شامل غشاي نيمه تراواي خون سازگاري است كه سلول هاي بتاي انساني غيرخودي و حيواني در يك طرف آن قرار مي گيرند و از سمت ديگر آن جريان خون عبور ميكند. غشا به گلوكز و انسولين اجازه عبور مي دهد ولي به سلول هاي سيستم ايمني اجازه عبور نميدهد. به اين صورت سلول هاي بتاي كشت داده شده توسط سلول هاي سيستم ايمني شناسايي نمي شوند و سلول هاي بتا به ميزان گلوگز خون محيطي عكس العمل لازم را نشان مي دهند. تصوير 1- الف شماتيكي از عملكرد تجهيز و تصوير 1- ب تجهيز ساخته شده را نشان مي دهد.