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.

سرطان ريه يكي از همه گيرترين سرطان‌ها و مهمترين علل مرگ در سراسر جهان است .استعمال سيگار اصلي ترين ريسك فاكتور است اما عوامل عصبي و فشار هاي محيطي و حرفه ايي هم به گسترش سرطان ريه ارتباط دارند. مطالعات نشان داد كه اختلال در مسير دوپامينرژيك در ايجاد ريسك سرطان سلول هاي ريه نقش بسزايي دارد. سيستم دوپامينرژيك شامل گيرنده هاي دوپاميني است در سيستم اعصاب مركزي بيان مي گردند و بطور طبيعي با ليگاند دوپامين تحريك مي شوند. مطالعه حاضر نشان داد كه پروفايل بيان ژن‌هاي گيرنده هاي دوپاميني در افراد مبتلا به بيماري سرطان ريه در مقايسه با افراد سالم متفاوت است و به نظر مي رسد اين پرو فايل پس از ابتلاي فرد به بيماري تغيير كرده است. واحتمالا در صورت درمان قطعي و بهبود علايم كلينيكي به حالت اول در شرايط سلامت برمي‌گردد. بنابرنتايج بدست آمده، مخترعين با اثر دهي يك آگونيست اختصاصي گيرنده درگير در سرطان ريه به نام بروموكريپتين در يك رده سلولي از آدنوكارسينوماي ريه كه طبق نتايج آماري شرح حال بيماران شايعترين نوع بيماري مي باشد، موفق به القاي آپوپتوز سلولي قابل توجهي در اين سلول هاشدند. نتايج نشان دادند كه بروموكريپتين در يك روش وابسته به مدت زمان تيمار و دوز ، تكثير سلول هاي سرطاني ريه را مهار مي كند و در دوز موثر دارو بيان ژن هاي گيرنده نوع 2 دوپامين به نحو مناسبي افزايش مي يابد . در مرحله ي نهايي براي اثر دهي بصورت هدفمند از طريق گيرنده ي اختصاصي و افزايش ميزان نفوذ دارو طراحي وساخت نانوسامانه ي ليپوزومي انجام شد كه به طور قابل توجهي بصورت هدفمند با رهايش مناسب دارو موجب بروز حدود 50 درصد آپوپتوز در سلول هاي سرطاني ريه گرديد .

حسگر متان محلول براساس غشا سيليكوني طراحي و ساخته شده ا ست. اين حسگر حداقل داراي دو بخش شناساگر و توده محلول است به طوري كه متان نفوذي به داخل بخش توده محلول پس از نفوذ توسط بخش شناساگر شناسايي شده و سپس توسط يك سيستم ثبات ثبت مي گردد. سيستم ثبات حسگر به كامپيوتر متصل است. در بخش شناساگر يك حسگر نيمه هادي حساس به گاز متان تعبيه شده است. در بخش توده محلول نيز يك لوله سيليكوني نفوذپذير نسبت به گاز متان قرار گرفته است. طول و قطر ترجيحي لوله سيليكوني نفوذپذير نسبت به گاز متان به ترتيب 10 و 0/25 سانتي متر است. جهت جداسازي متان از محيط مايع و نفوذ آن به لوله هاي سيليكون ترجيحا از گاز هليوم استفاده شده است. سرعت ترجيحي جريان گاز هليوم 50 ميلي متر بر دقيقه است. براي به حداقل رساندن مصرف گاز شهري در حين فرآيند تخمير، سامانه اي براي كنترل و تنظيم متان محلول براساس حسگر متان محلول در دستگاه آشكارساز تعبيه شده است. سامانه كنترل و تنظيم متان محلول داراي قابليت فرمان دادن به پمپ گاز سيستم حسگر را دارد. حداقل زمان پاسخ دهي و دقت حسگر متان به ترتيب 2 دقيقه و 2± درصد به دست آمد.

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.