در اين اختراع پايداري اريتروپويتين به عنوان داروي پروتئيني بيان شده در سلول حيواني در حضور 16 ماده شيميايي پايداري كننده اريتروپويتين، به عنوان چپرون شيميايي مختلف بررسي شد. در اين رابطه تجمع پروتئين ايجاد شده با حرارت با روش كدورت سنجي، DLS و روشهاي فيزيكي و شيميايي ديگر بررسي شد. روش كدورت سنجي در پليت 96 خانه به عنوان روشي ارزان و ساده براي غربالگري مواد شيميايي در پايداري پروتئين به شكل وسيع با روش تسهيل شده حرارتي، بكار رفت. اثر 16 ماده شيميايي سيستئين، دكستران، مانيتول، بتائين، ترهالوز، تورين،لينولئيك اسيد، بتاسيكلودكسترين، سولفات مس و اسپرميدين، مالتوز، بتاآلانين، مالتودكسترين، ميواينوزيتول، سوكروز و لينولئيك اسيد كونژوگه شده در تجمع اريتروپويتين ايجاد شده با حرارت، بررسي شد. سپس مواد فوق به عنوان پايدار كننده اختصاصي در آزمايشات بعدي از جمله طيف سنجي فلورسنس بكار رفتند. در مرحله بعد اثر 16 چپرون شيميايي بر رشد سلول CHO نوتركيب و توليد اختصاصي اريتروپويتين (qEPO) و تجمع داخل و خارج سلولي آن بررسي شد. همچنين در اين مطالعه اثر چپرونهاي مولكولي و افزايش سايز شبكه اندوپلاسمي ايجاد شده توسط چپرونهاي شيميايي بر بيان اريتروپويتين در سلول CHO بررسي شد. در اين مرحله هر 16 ماده قبلي مورد استفاده قرار گرفتند و اثر آنها بر ترشح اريتروپويتين در سلول CHO بررسي شد. همچنين در مجاورت سلول با مواد شيميايي پاسخ پروتئين فولد نشده (UPR) را با بررسي بيان اريتروپويتين و چپرونهاي اندوژن مقيم شبكه اندوپلاسمي و گسترش شبكه اندوپلاسمي مطالعه شد. گسترش شبكه اندوپلاسمي با استفاده از نشاندار كردن اختصاصي آن با استفاده از گلايبن كلامايد كونژوگه شده با FITC و بيان چپرونهاي مولكولي با استفاده از real-time polymerase chain reaction بررسي شد. از طرف ديگر گسترش شبكه اندوپلاسمي در مجاورت بتاآلانين، بتاسيكلودكسترين و تورين باعث افزايش توليد و ترشح اريتروپويتين شد. افزايش بيان ژن اريتروپويتين بالايي در مجاورت لينولئيك اسيد كونژوگه شده، اسپرميدين، ترهالوز و مالتوز به ترتيب 19، 20، 16 و 19 برابر مشاهده شد و بتائين بدون افزايش سايز ER با افزايش جزئي بيان EPO توليد اريتروپويتين را افزايش داد.

‏خلاصه ‏عنوان : فرايند سنتز و روش عمل تركيبات جديد با خاصيت مهاركنندگي توليد اسيدآمينه هاي آليفاتيك (شاخه دار)در سيستم قارچي با استفاده از روش سنجش معكوس ( reversal Assay ‏) تعداد رو به افزايش قارچ هاي مقاوم به دارو اهميت جستجو براي داروهاي ضد قارچي را مورد تاكيد قرار مي دهد. اگرچه غربال گنجينه هاي شيميايي و يا طبيعي يك راه اصلي يافتن تركيبات ضد قارچي ‏ولي همچنان مكانيسم اثر تركيبات مورد توجه صنايع داروسازي مي باشد ‏يكي از روش هاي شناسايي مكانيزم عمل، (سنجس معكوس) است كه پايه آن بر توانايي واسطه هاي متابوليكي يا محصول نهايي مسير مسدود شده توسط داروي موردنظر در بي اثر نمودن دارو قرار دارد. در اين مطالعه تركيب ضدقارچ سنتزي كه از لحاظ ساختاري مشابه داروهاي ضدقاچ كنوني نمي باشند، به كارگرفته شده است . بر اساس يافته ها. تركيبات سنتتيك ما اسيدآمينه هاي آليفاتيك را مهارمي كند. با توجه به اينكه اين تركيب مسير سنتز اسيدآمينه هاي شاخه دار را هدف قرار داده است ، سطح بيان ژن هاي دخيل در ساخت اين اسيدهاي آمينه با استفاده از تكنيك ‏ RT-PCR مورد بررسي قرار گرفت. با استفاده از RT-PCR نيمه كمي بر روي نمونه هاي RNA استخراج شده از مخمر ساكارومايسس سرويزيه در دو حالت حضور و عدم حضور ماده ضد قارچي ميزان بيان ژنهاي كانديد مورد آناليز قرار گرفت. نتايج نشان داده است كه سطح بيان ژن ILV5 كه كد كننده يك آنزيم كليدي در مسير سنتز اسيدهاي آمينه مذكور مي باشد، در حضورماده ضد قارچي تغيير نموده است كه اين امر نشان دهندهَ فعاليت اين تركيب سنتزي در مهار مسير سنتز اين اسيدهاي آَمينه مي باشد. در نهايت برهمكنش تركيب سنتزي ضد قارچي و آنزيم ILV5(Acetohydroxyacid reductoisomerase) توسط نرم افزار ArgusLab در حالت مختلف بررسي شد. انرژي آزاد Ebinding)) بهينه ترين حالت برهمنكش تركيب سنتزي ضد قارچي و آنزيم ILV5 تعيين گرديد كه مي توان نتيجه گرفت در in silico تمايل تركيب سنتزي ضد قارچي و آنزيم ILV5 نسبتا بالا مي باشد.

دسته اي از روش هاي طراحي دارويي ساختاري در اين سال ها رشد يافته كه به نوعي به ساختن ليگاند مربوط مي شوند. به اين روشها، ساخت de novo ‏ ليگاند گفته مي شود. در اين حالت مولكول هاي ليگاند در داخل محدوده ي فضايي و شيميايي پاكت اتصال، با ساخت قدم به قدم از قطعات اوليه، توليد مي شوند. اين قطعات مي توانند اتم ها با بلوك هاي شيميايي شناخته شده موجود در داروها، باشند. مزيت مهم اين گونه روش ها آنست كه ساختارهاي جديدي كه در داخل هيچ پايگاه داده اي از مولكول هاي موجود شيميايي نيست، مي توانند ساخته شوند و به عنوان الگوهاي دارويي پيشنهاد ‏كردند. اين گونه روش ها، با تعيين جايگاه اتصال آغاز مي شود. جايگاه بر هم كنش، فضاييست كه توسط عناصر ساختاري خود گيرنده اشغال نشده باشد و ليگاند بتواند در آن جايگاه، به شكل مطلوب يا پذيرنده بر هم كنش دهد. پس از تعيين جايگاه هاي بر همكنش، مرحله ي بعد در ساخت ليگاند، استفاده از توابعي است كه به بر همكنش هاي ليگاند-پذيرنده در مراحل ساخت ليگاند امتياز مي دهند. ‏چنانچه ساختار سه بعدي يك پروتئين هدف زيستي در دسترسي نباشد، ولي يك يا چندين مولكول متصل شونده به آن شناخته شده باشند. روش هاي مبتني بر ليگاند، راه حلي جايگزين ارائه مي دهند. اين كونه نگرش ها، براي بسياري از پروتئين هاي غشايي مئل پذيرنده هاي متصل به G-پروتئينها صادق مي باشد. ار اين گونه روش ها، معمولا خود ساختار يا توپولوژي ليگاندهاي شناخته شده، در نظر گرفته مي شود. علاوه بر قدرت اتصال به پروتئين پذيرنده و شباهت به ليگاند دارويي، روش طراحي ليگاند به نوعي از روش بهينه كردن كه خصوصيات دارويي مشخص، كه شامل جذب، پخش، توزيع، متابوليسم، ترشح و سميت ADMET) ‏) مطلوب يك تركيب به خصوص مي باشد، نيازمند مي كند. براي در نظر گرفتن اين محدوديت ها و د‏ر نتيجه حذف بخش زيادي از ليگاندهايي كه با وجود ‏داشتن بر همكنش هاي قوي با پذيرنده، فاقد خصوصيات مطلوب دارويي هستند، معمولا به روش هايي استناد مي شود كه ميزان شبه-دارو بودن يك تركيب مشخص را تعيين كنند. ‏در اين طرح هدف طراحي و ارائه فرآيندي علمي جهت ساخت و ارائه تركيبات شبه داروئي جديد هدف با خواص مطلوب مي باشد. ساختمان داده ي به كار رفته شده در اين فرآيند، شكل خاصي از ساختمان داده ي SMILES ‏ به نام SMILE connected dot ‏ است. عمل گرهايي كه براي توليد ساختار و ايجاد ‏جهش به كار بسته مي شوند. سه عملگر جايگذارنده، اضافه گر و هرس گر مي باشند. د‏و عملگر اول، از كتابخانه قطعاتي استفاده مي كنند كه توسط كاربر به عنوان ورودي به الگترريتم داده شده است. براي تشكيل تركيبات نسل بعد از عملگر كراس آور طبق تعريف جديد از اين عمل گر استفاده مي نماييم. براي انتخاب افراد از نسل قبل و تشكيل نسل بعد از انتخاب چرخ رولتي استفاده مي نماييم. انتخاب بر اساس نسبت مساحت هر فرد در روي چرخ رولت صورت مي گيرد. مساحت اين برش با شايستگي فرد تناسب خطي دارد. چرخ به تعداد افراد ‏جمعيت دور مي زند و در هر بار توقف بر حسب اين كه كدام برش د‏ر برابر نشانگر قرار گيرد، فرد ‏را انتخاب مي كند. براي تعيين مقدار هدف عددي در محدوده ي صفر تا جمع شايستگي هاي اعضاي جمعيت، عددي به تصادف انتخاب مي شود، سپس شايستگي هاي اعضاي ‏جمعيت بسته مي شود تا آن مقدار هدف به دست آ يد. در فرآ يند طراحي شده، امكان استفاده از شرط اتمام تعداد نسل ها وجود دارد به اين معنا كه فرآ يند هنگامي پايان مي پذيرد كه تعداد نسل هاي مشخصي را طي كرده باشد.

داروهايي با شاخص هاي درماني اندك از چالشهاي اصلي فراروي دانشمندان علم داروسازي مستند يكي از اصلي ترين حوزه هاي كاربرد نانوتكنولوژي حامل هاي نانو و توزيع دارو مي باشد. به گونه اي كه بر روي مسئله ايجاد فرمولاسيون هايي با ابعاد نانو تحقيقات وسيعي در حال انجام است. اما به علت آنكه مراحل ساخت نانو حامل ها بسيار مشكل و روشهاي سنتزي هم از كارايي اندكي برخوردارند و همچنين بروز مشكلاتي از قبيل بعضي گزارشات در مورد خاص نانو ذرات، استفاده از نانو الگوهاي قابل دسترس طبيعي كه بتواند همين خواص را داشته باشد مقرون به صرفه تر و كارآمدتر مي باشد بخصوص اگر بتوان اين نانو ذرات را به فرمهاي دلخواه در فرايند مورد نظر به كار گرفت. دياتومه ها گروه وسيعي از موجودات تك سلولي اند كه به شاخه كريزوفيتا و رده باسيلاريوفياسه تعلق دارند. نقطه اهميت دياتومه ها در ديواره سلولي آنهاست كه از بيوسليس تشكيل يافته است. اين ديواره سلولي را اسكلتون يا فراستول مي نامند. فراستول اشكال متنوعي دارد و از كروي تا مربعي شكل يافت مي شود. فراستونهاي دياتومه ها از سيليس بي شكل تشكيل يافته است كه تركيب شيميايي آن همانند اوپال است فرمول شيميايي سيليس بي شكل (Sio2 H2o) است. اگر چه اين فرم از سليس به شكل مكعب هاي كريستالي تشكيل نمي شود ولي ساختار آن در كل بسيار منظم و آرايش يافته دقيق است. فراستونها از دو بخش عينا يكسان تشكيل يافته است كه شبيه يك پتري ديش درون هم جا مي شوند و حجم سلولي دياتومه را در خود جاي مي دهند. با توجه به مجموعه خصوصيات گفته شده براي فراستول هاي دياتومه ها، در اين اختراع براي اولين بار نانو ساختارهاي فراستول هاي دياتومها را به عنوان نانو حاملهاي جديد در طراحي دارد و دارورساني به كار برديم براي اين كار مراحل زير طي شد: مرحله اول: نمونه برداري نمونه برداري از سواحل درياي خزر و رودخانه جاجرود مرحله دوم: كشت نمونه ها و بهينه كردن شرايط رشد آنها در آزمايشگاه و در محيط In vitro اين عمل انجام پذيرفت. شكل زير چند گونه دياتوم بررسي شده را نشان مي دهد. مرحله سوم: پايش رشد دياتومه ها: پس از كشت دياتومه ها به فاصله زماني هر سه روز يكبار رشد دياتومه ها بررسي شد. ثابت شد كه غلظت هاي مختلف نيترات، فسفات و سيليكا بر رشد دياتومه ها اثر مي گذارند. مثلا نيترات باعث تحريك رشد Cymbella minuta مي شود و غلظت هاي اندك فسفات باعث رشد بهتر cymbella minuta مي شود. مرحله چهارم: شبيه سازي الگوي نانو ساختارها به روش كامپيوتري: در اين مرحله كه نوعي كار مجازي و به عبارت بهتر in silico اين سيليكوست، ابتدا الگوي نانو ساختارهاي دياتومه ها، به روشهاي كامپيوتري شبيه سازي شده و سپس در يك پروژه داك DOCK ، بهترين داروها از نظر قابليت سوار شدن بر روي اين نانو ساختار ها تعيين مي شوند. در اينجا گونه Cymatopleura sp را به عنوان الگو براي شبيه سازي به كار برديم. شبيه سازي نانو ساختارها به وسيله chemdrawR و Cambridge,Chemoffice Suite ISIS Chemsketch and ChemwindowR , Bio-Rad Labaoratories صورت گرفت. نتايج شبيه سازي نشان داد كه الگوي نانو ساختارهاي دياتومه شبيه نانو لوله هاي كربني است و يك تفاوت مهم ميان آنها در گروه هيدروكسيل سطحي نانو ساختارهاي سليكوني است. الگوي شبيه سازي شده نانو ساختار به صورت زير است. نتايج شبيه سازي نشان داد كه برچسب اندازه مولكولي نحوه بر همكنش مولكولها با نانو ساختار تغيير مي كند. همچنين نتايج نشان داد كه الگوي رهايش مولكول هاي دارو از درون اين نانو ساختارها به روش زنجيره اي Sequential است و با افزودن تعداد مولكولهاي وارد شده مي توان به يك حالت فوق اشباع رسيد. به اين ترتيب ما توانستيم نوع جديدي از حامل هاي دارويي را طراحي كنيم كه براساس نانو ساختارهاي فراستول هاي دياتومه بنا نهاده شده است و مي تواند داروهاي وارد شده را به صورت منظم و تدريجي در محيط مورد نظر رها كند.

انسولين مهمترين هورمون آنابوليك در تمام موجودات عالي است كه در جذب گلوكوز به وسيله سلول هاي بدن، سنتز آمينو اسيدها و تبديل كربوهيدرات ها به تري اسيل گليسرول نقش داد. انسولين انساني داراي 51 آمينو اسيد است كه در دو زنجيره (يك زنجيره اسيدي A با طول 21 آمينو اسيد و يك زنجيره باز B با طول 30 آميو اسيد) قرار گرفته است الگوريتم هاي شبكه هاي عصبي مصنوعي ابزارهاي قدرتمندي هستند كه براي پيشبيني و استخراج داده ها به كار مي روند. اسپكتروسكپي CD براي به دست آوردن اطلاعات در مورد ساختار ثانويه پروتئين ها و پلي پپتيدها در محلول مورد استفاده قرار مي گيرند. اسپكتروسكوپي CD يك تكنيك نوري است كه ابزاري را براي كشف و كاير اليتي ساختارهاي مولكولي را فراهم مي آورد. CD يك دامنه از پكتروسكوپي جذبي است كه تفاوت در جذب نور قطبيده شده توسط محيط يا نمونه به سمت چپ يا راست را در طول موج نور ماوراي بنفش اندازه گيري مي كند. اگر باند جذبي نامتقارن باشد نور قطبيده شده به سمت چپ نسبت به نور قطبيده شده به سمت راست بسيار بيشتر جذب مي شود. اگر چه باندهاي پپتيدي مسطح اند ولي معمولا يك كربن آلفا نامتقارن در يك سمت وجود دارد. بنابراين چرخش باند پپتيدي به گونه اي بر همكنش مي دهد كه يك سيگنال CD كه به ساختار دوم حساس است را توليد مي كند. با وارد كردن يك نمونه فعال نوري در طول يكي از مراحل قطبش، جذب ترجيحي مشاهده شود و شدت نور عبوري در طول چرخه مودولاسيون تغيير مي كند. در اين مدل اختراعي بهترين ساختار شبكه عصبي كه كمترين سيكل پردازش باز پس خورد را بهمراه بهترين همبستگي ميان مقادير واقعي و مقادير پيش بيني شده را فراهم آورد طراحي شده است.