لیست اختراعات مهدی شمس
خلاصهاي از توصيف اختراع؛ به علت شرايط سخت موجود در طي فرايندهاي آمادهسازي مواد غذايي از جمله سس سويا كه در آن غلظت نمكي بسيار بالا است (20%)، دما بهC ° 45، pH در حدود 4-5 و غلظت اتانول گاهي به 3% ميرسد و همچنين حضور پروتئازها، استفاده از آنزيمي با توانايي مقاومت در تمام اين شرايط بازده توليد محصول با كيفيت بالا را به طور قابل توجهي افزايش ميدهد. در اين پژوهش آنزيم L-گلوتاميناز (rSAM) از باكتري بومي سختدوست Cohnella sp.A01، PTCC No 1921 به صورت هترولوگ بيان شد و پس از تخليص، شرايط بهينهي فعاليت و توانايي آن در مقاومت نسبت به شرايط سخت محيطي به منظور استفاده در صنايع غذايي به خصوص توليد سس سويا مورد بررسي قرار گرفت. جهت پي بردن به pH و دماي بهينهي rSAM فعاليت آنزيم در دما و pHهاي مختلف سنجيده شد. آنزيم در دما و pH به ترتيب C° 50 و 8 بيشترين فعاليت را دارد. بررسي مقاومت rSAM در شرايط سخت مراحل توليد سس سويا از جمله نمكي، دمايي، pH و حضور اتانول و پروتئازها نشان داد rSAM يك آنزيم كاملاً مقاوم در برابر شرايط سخت است و ميتواند در طيف گستردهاي از تغيير شرايط محيطي فعاليت خود را به خوبي حفظ كند.
هدف از اختراع، نانو كامپوزيت سيمان استخواني كلسيم سولفات / الياف شيشه زيست فعال الكتروريسي شده، دستيابي به استحكامي چندين برابر بيشتر از سيمانهاي استخواني متداول است. استخوان يكي از شايع ترين نقاط بدن است كه نياز به ترميم دارد. نقايص استخوان معمولا ناشي از برداشتن تومور، تروما و يا ايجاد شكاف مي باشند.براي رفع اين نقص ها تحقيقات قابل توجهي صورت گرفته است كه از آن جمله مي توان به استفاده بيوسراميكها اشاره كرد. امروزه يكي از گزينه بيوسراميكهايي كه در زمينه پيوند استخوان استفاده ميشوند؛ سيمانهاي استخوان كلسيم سولفات و شيشه هاي زيست فعال نام برد. سيمانهاي استخواني كلسيم سولفاتي متداول؛ زيست سازگار، زيست فعال، هدايت كننده استخوان بوده و قابليت قالب گيري عالي برخوردار است همچنين به عنوان حاملهاي دارو و آنتي بيوتيك كاربرد دارد. عليرغم تمامي اين مزيت ها، اين سيمانها داراي سرعت جذب بالا، سيمت گذرا و زيست فعالي نسبتا كم و استحكام مكانيكي نسبتا ضعيفي دارند كه اين نوع عملكرد براي جراحي هاي ارتوپدي مناسب نيست. استحكام مكانيكي ضعيف، سيمان را در محل هاي تحت بار محدود ميكند، سميت گذرا نيز باعث مرگ سلول و بروز التهاب در بافت ميشود. براي استفاده از اين سيمانها در ارتوپدي، بايد اين عيوبها برطرف شود. در اين اختراع به منظور اصلاح و بهبود خواص نامطلوب سيمان استخواني كلسيم سولفات، از الياف شيشه زيست فعال تهيه شده به روش الكتروريسي استفاده شد. براي ساخت نانو كامپوزيت سيمان استخواني كلسيم سولفات/ الياف شيشه زيست فعال، 15درصد وزني الياف شيشه زيست فعال تهيه شده به روش الكتروريسي در تركيب سيمان كلسيم سولفات خالص افزوده و در نهايت خواص ساختاري، فيزيكوشيميايي و بيولوژيكي نانوكامپوزيت جهت مقايسه مورد بررسي و ارزيابي قرار گرفت. نتايج نشان دادكه اين نوع الياف شيشه زيست فعال باعث بهبود خواص فيزيكوشيمايي، مكانيكي و زيست فعالي شده است. اين اختراع نشان داد كه الياف باعث بهبود استحكام فشاري و مقاومت به شكست شده است. در اين اختراع، استحكامي چندين برابر بيشتر از ساير سيمانهاي استخواني كه توسط ديگران به ثبت رسيده است، بدست آمد، در عين حاليكه خواص زيست فعال و چسبندگي مناسب سلولي حاصل شد.
خلاصه اختراع مكمل تقويت و پاكسازي كبد، اختراعي متشكل از جلبك هماتوكوكوس پولووياليس( پنج درصد )، ميوه عناب( هفتاد درصد )، گل خارمريم( بيست درصد ) و برگ گياه آلوئه¬ورا( پنج درصد ) است كه با يكديگر مخلوط شده و هر يك ضمن انجام فرآيند اختصاصي خود، عملكرد ساير اجزاء را تقويت مي¬نمايد. زمينه اين اختراع، مكمل¬هاي گياهي-دريايي خوراكي بوده و هدف از ايجاد آن كمك به افرادي است كه به دلايل مختلف تغذيه¬اي، رفتاري يا در اثر بيماري¬ها به نوعي دچار تنبلي كبد شده¬اند و يا در معرض گرفتاري به اين عارضه قرار گرفته¬اند، ضمن اينكه افراد عادي نيز مي¬توانند بدون محدوديت سني آن را مصرف نمايند چرا كه از هيچ ماده شيميايي، عصاره گياهي و يا ماده نگهدارنده¬اي در آن استفاده نشده و برعكس، اجزاي غذايي موجود در تركيبات اين اختراع، سرشار از ويتامين¬ها، رنگدانه¬ها و موا معدني مغذي براي انسان مي¬باشند كه مصرف آنها براي بدن بسيار مفيد نيز مي¬باشد. تركيبات به كار رفته در اين اختراع، واجد قوي¬ترين آنتي اكسيدان¬هاي طبيعي هستند كه تندرستي را به ارمغان مي¬آورند. براي توليد اين اختراع، اصل گياهان فوق¬الاشاره مورد استفاده قرار مي¬گيرند و از اسانس¬ها و عصار¬هاي آنها به هيچ وجه استفاده نمي¬گردد چرا كه در اين صورت مصرف اسانس و عصاره محدوديت خواهد داشت. در تهيه اين اختراع، اجزاء به صورت خشك و پس از آسياب شدن، در دماي حدود سي درجه سانتي گراد با يكديگر مخلوط شده و پس از تبديل به قرص يا كپسول، به سرعت به دماي صفر درجه سانتي گراد منتقل مي¬گردند تا قوام يافته و شكل فيزيكي محصول حفظ گردد. اين محصول در هنگام استفاده مي¬تواند در دماي محيط يا در يخچال نگهداري گردد .
خلاصه اي از توصيف با توجه به شيوع بالاي مرگ و مير ناشي از بيماري هاي قلبي و عروقي، توليد سلول هاي قلبي يكي از دغدغه هاي اساسي جهت درمان به شمار مي آيد. در اين ثبت اختراع هدف ما توليد سلولهاي قلبي با بازده اي بالا با استفاده از شبيه سازي پالس هاي الكتريكي قلبي بوده است. به منظور دستيابي به هدف بالا، تاكنون هيچ وسيله اي طراحي نشده است كه قادر به اعمال پالس هاي الكتريكي يكنواخت به دفعات روي داربست باشد. در اين پژوهش بيوراكتوري طراحي شد كه مي تواند در محيط كاملا استريل ولتاژهاي القايي قابل تحمل را براي سلول هاي زيستي اعمال كند. با طراحي اين بيوراكتور بازده تمايز سلول هاي hiPS به cardiomyocyte به بالاتر از 80 % رسيد كه رويكرد نويني را در شاخه پزشكي ترميمي است. با اين روش مي توان سلول هاي قلبي را در حجم بالاتر توليد كرد و به مراكز درماني ارائه نمود. از طرفي پروتكل توليد اين سلولهامي تواند به آزمايشگاههاي تخصصي در اين زمينه فروخته شود. با توجه به كارايي بيوراكتور طراحي شده، از آن مي توان در مطالعات بررسي اثر جريان يا پالس الكتريكي بر تمايز سلول هاي ديگر و با انواع داربست هاي نانوالياف نيز به كار برد.
خلاصه اختراع عنوان: " ميله چند قطره تثبيت كننده شكستگي قسمت فوقاني استخوان درشت ني" مشكل فني در به كار گيري ميله با قطر يكسان براي تثبيت شكستگي فوقاني استخوان درشت ني اين است كه به دليل قطر بيشتر قسمت فوقاني از قسمت هاي مياني و تحتاني درشت ني ؛ تمام قطر فوقاني استخوان با ميله پوشانده نمي شود و در هنگام جوش خوردن استخوان يك تا دو سانتي مترانحراف درجا اندازي عرضي اتفاق مي افتد. براي جبران اين خلاء امروزه از پيچ و پلاك همراه با عوارض مختلف استفاده مي شود. راه حل اين مشكل طراحي ميله چند قطره متناسب با قطر قسمت فوقاني استخوان درشت ني است. در طراحي و ساخت اين ابزار به طول ده سانتي متر از قسمت فوقاني ميله؛ قطر ميله سه ميلي متر بيشتر از قسمت هاي مياني و انتهايي ميله خواهد بود. اين اختلاف قطربا يك شيب ملايم به قسمت هاي پايين تر امتداد خواهد يافت. مابقي طول ميله از قسمت مياني به پايين داراي قطر يكسان خواهد بود. با اندازه گيري دقيق و قالب گيري قطر و طول ميله؛ با فلزات رايج(استيل ، تيتانيوم) ريخته گري و تراشكاري انجام مي شود. اين ميله چند قطري از بالا به پايين تنگ تر خواهد شد و شكل يك قيف را دارد كه متناسب با شكل آناتوميك استخوان درشت ني در قسمت فوقاني است .
خلاصه اختراع: هدف مهندسي بافت، طراحي و ايجاد ساختار مشابه ساختار طبيعي يك بافت در بدن موجود زنده، به منظور ترميم آسيب ها و ضايعات بافتي است. عموما برخي از بافت هاي آسيب ديده، خود به خود با استفاده از سلول هاي بنيادي ترميم مي شوند كه يكي از مهمترين اين سلول ها، مي توان به سلول هاي بنيادي مزانشيمي اشاره كرد. اما گاهي اوقات به علت جراحات زياد، قدرت ترميم به صورت خود به خودي توسط سلول هاي بنيادي وجود ندارد، بنابراين از امكانات آزمايشگاهي و ابزارهاي مهندسي بافت استفاده مي شود. از اين نوع ابزارها، مي توان به داربست هاي سلولي و بيوسراميك ها اشاره كرد. داربست ها به دليل ساختار سه بعدي متخلخل و منافذ كمتر از 10 ميكرون، مانع عبور سلول ها از فضاهاي خالي ميشود و شرايط مناسب جهت رشد و تكثير سلول را فراهم مي كنند. پلي هيدروكسي اسيدي مثل پلي-ال-لاكتيك اسيد به دليل خاصيت زيست سازگاري و زيست تخريب پذيري ذاتي از جمله پليمرهاي سنتزي مي باشد كه امروزه كاربرد گسترده اي در عرصه پزشكي و مهندسي بافت به ويژه به عنوان داربست دارد. بيوسراميك¬ها نيز عمدتاً از عناصري نظير كلسيم، پتاسيم، فسفر، سديم و منيزيم تشكيل شده¬اند كه به طور طبيعي در محيط¬هاي فيزيولوژيك يافت مي¬شوند. از ميان سراميكهاي زيستي، شيشه ها و شيشه - سراميك ها كاربرد هاي باليني گسترده ايي دارند. شيشه¬هاي بايواكتيو دسته¬اي از مواد سراميكي زيستي هستند كه توانايي اتصال به بافتهاي زنده بدن را از طريق تشكيل يك لايه غني از فسفات كلسيم در فصل مشتركشان با بافتهاي زنده، دارند. از اين نوع شيشه¬ها در استخوان هايي كه در معرض بار قرار ندارند، همچنين به عنوان پركننده¬هاي اطراف دنداني، كمك انتقال دارو و داربست¬هاي مهندسي بافت استفاده شده است. يكي از انواع شيشه زيست فعال كه توانايي ايجاد پيوند با استخوان را دارند شيشه هاي بر پايه سيستم سه جزئي (اكسيد سيليسيم، اكسيد كلسيم و اكسيد فسفر) هستند. شيشه زيست فعال را مي توان به دو روش ذوبي و سل ژل تهيه نمود. در اين اختراع، به منظور بهبود خواص زيست سازگاري و تسريع قابليت رشد سريع سلول هاي استخواني بروي نانوالياف پلي ال لاكتيك اسيد از نانوذرات شيشه زيست فعال 45S5به عنوان فاز دوم استفاده شد. شيشه زيست فعال باعث افزايش خواص زيست سازگاري و قابليت تشكيل استخوان را سريعتر، فراهم مي كند. در اختراع حاضر، نانوذرات شيشه زيست فعال 45S5 به روش ذوبي سنتز و با استفاده از آسياب سياره اي به ابعاد نانو ساختار تبديل گرديد در ادامه خواص فيزيكوشيميايي و ساختاري آن ارزيابي گرديد. نانوالياف پلي ال لاكتيك اسيد نيز با روش الكتروريسي ساخته شد و مشخصه يابي گرديد. در ادامه جهت ساخت نانوالياف كامپوزيتي، نانوذرات شيشه زيست فعال را بر روي نانوالياف پلي ال لاكتيك اسيد پوشش داده شد و مجددا خواص فيزيكوشيميايي، ساختاري و زيست سازگاري آن مورد بررسي و ارزيابي قرار گرفت. جهت بررسي زيست سازگاري نانوالياف كامپوزيتي طراحي شده، از قابليت تكثير و تمايز استخواني سلول هاي بنيادي مزانشيمي مغز استخوان انسان بهره برده شد. نتايج اين اختراع نشان داد كه اتصال مناسبي بين نانوذرات شيشه و نانوالياف پلي ال لاكتيك اسيد برقرار شده است و نانوذرات به شكل يكنواخت بروي نانوالياف توزيع شده اند. نتايج بررسي رشد و تكثير سلولي نشان داد كه اين نانوالياف كامپوزيتي علاوه بر آن كه هيچ گونه سميتي نداشته بلكه باعث تحريك و القاء رشد سلول نيز مي شود. بررسي تمايز استخواني بروي نانوالياف كامپوزيتي نيز نشان داد كه سلول هاي بنيادي مزانشيمي مغز استخوان انسان به خوبي به سلول هاي استخواني تمايز يافته اند و اين سلول هاي تمايز يافته توانسته اند اتصال و چسبندگي مناسبي با نانوالياف كامپوزيتي ايجاد نمايند. بنابراين مي توان گفت كه قابليت زيست سازگاري، هدايت و رشد استخوان اين نوع نانوالياف كامپوزيتي از كيفيت بالايي برخوردار است.
خلاصهاي از توصيف اختراع؛ معرفي و به كار گيري مواد سرما محافظ مختلف، به منظور ممانعت از تشكيل كريستال هاي يخ داخل و خارج سلولي، شوك اسمزي و اثر محلول، از جمله تلاش هايي است كه در راستاي بهينه سازي فرايند انجماد شيشه اي، به آن مبادرت مي ورزند. بارز ترين ثمره ي تلاش هايي از اين دست، نرخ زنده ماني بسيار بالاي رويان هاي منجمد- ذوب شده ي حاصل از تكنيك هاي كمك باروري است كه امروزه شاهد آن هستيم. علي رغم تمام پيشرفت هاي صورت گرفته در زمينه ي بهبود روند انجماد شيشه اي، هم چنان نمي توان به كيفيت رويا هان منجمد ذوب شده اطمينان كامل داشت؛ چرا كه سنجش كيفي تنها مشروط به بررسي ويژگي هاي ماكروسكوپي و مورفولوژيكي رويان نيست. چنانچه از نقطه نظر ميكروسكوپي و با ديد مولكولي به مبحث انجماد شيشه اي بنگريم، به اين امر پي مي بريم كه تغييرات شديد و ناگهاني دما يكي از مهم ترين فاكتور هاي آسيب رساني است كه رويان حين فرايند انجماد و ذوب با آن مواجه است. شوك حرارتي نه تنها به طور مستقيم، افزايش سطح بيان خانواده ي ژني پروتئين هاي شوك حرارتي (HSPs) را به دنبال دارد بلكه به طور غير مستقيم، منجر به اختلال در عملكرد ميتوكندري و بروز استرس اكسيداتيو و آپوپتوز مي گردد. بنابراين، صرف مهيا كردن شرايط اوليه جهت انجماد مستقيم رويان، كافي نيست. يك فرايند انجماد ايده آل علاوه بر دارا بودن مواد سرمامحافظ مناسب، مستلزم فراهم نمودن نرخ بالاي سرد شدن و گرم شدن است؛ به نحوي كه عبور هر چه سريع تر رويان از ناحيه ي خطر دمايي را تضمين نموده و قادر به پيشگيري از شوك دمايي باشد. بدين منظور در اين اختراع با در نظر گرفتن اولويت هاي پيش رو در جهت بهينه سازي فرايند انجماد شيشه اي از گرافن اكسايد كه نانو ذره اي داراي خاصيت هدايت حرارتي منحصر به فرد و هم چنين وزن مولكولي بالا است به عنوان ماده ي سرما محافظ نفوذ ناپذير جديد استفاده شد و تاثير آن بر ميزان زنده ماني و سطح بيان ژن هاي دخيل در استرس هاي سلولي مورد ارزيابي قرار گرفت.
شرح خلاصه اختراع: «جدا كننده آب شيرين از جامدات محلول در پساب و آب شور»، ابزاري است كه با استفاده از انرژي حرارتي امواج مايكروويو، پساب¬ها و آب¬هاي شور را در يك محفظه تبخير كرده و بخار آب حاصله را طي تقطير در يك مبدل حرارتي، به آب پاك تبديل و در يك مخزن جداگانه ذخيره مي¬نمايد. اين سيستم، بدون توليد پساب و پسماند بوده و دوستار محيط زيست است.
ما با استفاده از تكنولوژي CRISPR (CRISPR / Cas9) موفق به توليد دو نوع موش (كريسمس) متفاوت با كمبود فاكتور VIII انعقادي (FVIII) در موش NMRI موش شديم. كار ما در سه مرحله مجزا انجام شد: (1) طراحي و ساخت سازه هاي ژني، هدف قرار دادن يك منطقه در Exon 3 از جنس FVIII موش، (2) تزريق ساخت ژن به زژيوت موش NMRI و انتقال آن در رحم، و (3) تجزيه و تحليل موش متولد شده است. موش هاي بنيانگذار توسط توالي DNA ژنومي در محل هدف ژن FVIII مورد بررسي قرار گرفت كه اختلالات فريم هاي خواندن ژن FVIII را در دو مورد مختلف نشان داد. جفتگيري موشهاي بنيانگذار با نوع وحشي منجر به كسب موشهاي جهش يافته بود. تجزيه و تحليل DNA ژنوم نشان داد كه حذف ژن 22 جفت بازي در ژن فاكتور VIII در ردۀ موشي اول و يك درج 23 جفت بازي در ژن فاكتور VIII در ردۀ ديگر اتفاق افتاده است. تجزيه و تحليل توالي cDNA از موش ردۀ اول تحمل حذف 22 جفت بازي تاييد نمود. علاوه بر اين، آزمايش انعقاد روي سرم موش با استفاده از يك كيت انعقادي نشان داد كه مقدار FVIII فعال در موش هاي جهش يافته به طور قابل توجهي پايين تر از ميزان سالم بود كه تأثير جهش در ژن FVIII موش و نسل هاي موش هاي هموفيلي. در حال حاضر در پژوهشگاه ملي مهندسي ژنتيك و زيست فناوري، در مركز موش هاي ترانس ژنيك، امكان توليد نسل هاي متوالي از هر دو ردۀ موش هاي هموفيلي فراهم شده است و پايداري نقص هموفيلي A در فرزندان نسل ها به طور پيوسته از نظر ويژگي هاي ژنوتيپ و فنوتيپ به اثبات رسيده است. CRISPR/Cas9
موارد یافت شده: 22