نانولوله های کربنی (1)

نانولوله های کربنی یکی از پر کاربردترین نانوساختارهای مورد بحث در فناوری نانو هستند. آن ها بسیار ظریف اند و قطری حدود 10000 بار کوچک تر از موی انسان دارند. این نانوساختارها، به جهت بهره مندی از خواص منحصر به فرد مکانیکی، الکترونیکی، شیمیایی و مغناطیسی بالقوه، توان استفاده در الکترونیک، ذخیره سازی هیدروژن، ترانزیستورها، باتری ها، حسگرها، حافظه ها، مقاوم ساختن مواد، صفحات نمایشگر، کابل های برق و... را دارند. خواص عالی و چند گانه نانولوله ها از یک طرف و طبیعت کربنی نانولوله باعث شده که در دهه گذشته شاهد تحقیقات مهمی در این حیطه باشیم. 

کاربردهای بیوتکنولوژی در صنعت و معدن

بیوتکنولوژی به عنوان فنونی که از میکروارگانیسم ها و یا بخشی از سلول برای دسترسی به بعضی از اهداف صنعتی و بهداشتی و زیست محیطی استفاده می کند، تعریف شده است. در صنایع معدنی و متالوژی نیاز روز افزون به مواد اولیه و کاهش ذخایر معدنی پرعیار ، ضرورت مصرف بهینه انرژی در رعایت دقیق معیار های زیست محیطی ، کاربرد روش های جدید ، ایجاد تحول در صنایع معدنی و متالوژی را ضروری کرده است. همچنین توسعه فن آوری های جدید برای فرآوری منابع کم عیار و یا منابعی که روش های معمول کارایی لازم را برای آنها نداشته و یا ملاحظات اقتصادی امکان استفاده از آنها را نمی دهد. 

رنگ آمیزی گرم و روش انجام آن

معروفترین نوع رنگ آمیزی جهت تشخیص باکتری ها، رنگ آمیزی نوع گرم می باشد. میکروبشناسی بنام کریستین گرم در سال ۱۸۸۴ بطور تصادفی واکنشی را کشف کرد که بعدها واکنش رنگ آمیزی گرم نامیده شد. بر این اساس باکتریها با توجه با ساختمان دیواره یاخته ای (سلولی) به دو بخش بزرگ و کلی تقسیم می شوند: 

محیط های کشت میکروبی و اصول تهیه آنها

میکروارگانیسم ها همانند سایر موجودات زنده برای ادامه زندگی به محیط زیست نیاز دارند که مواد لازم جهت متابولیسم و تکثیر آنها را دارا باشد.ضمنا این محیط باید دارای دما,فشار اسمزی و PH  مناسب نیز در حدود ۲/۷ باشد.میکروارگانیسم ها علاوه بر محیط های زیست طبیعی خود توانایی زندگی در محیط های ساخته شده را نیز دارند که آنها را محیط کشت مصنوعی می نامند. 

تست آنتی بیوگرام (حساسیت دارویی) و روش انجام آن

اریترومایسن، پنی سیلین، سولفونامید، تتراسایکلین، ونکومایسین و .... جز دسته ای بزرگ از ترکیبات شیمیایی هستند که باعث متوقف کردن رشد باکتریها (باکتریواستاتیک) و یا از بین بردن باکتری ها (باکتریسید) در یک دوز پایین می شوند . در علم میکروب شناسی به این دسته از دارو ها که بروی باکتری ها اثر می گذارند آنتی بیوتیک می گویند . هر دسته از انتی بوتیک ها بر روی باکتری خاصی تاثیر دارد و این دارو ها بر روی ویروس و یا سایر میکروارگانیسم ها تاثیری نخواهند داشت . 

توالی یابی دی ان ای (DNA sequencing)

اشکال عمده در تعیین توالی DNA دو رشته‌ای در مقایسه با DNAهای تک رشته‌ای در این است که حضور رشته مکمل در آزمایشات منجر به افزایش میزان خطاها در تعیین توالی می‌گردد. این خطاها به صورت مناطقی برروی ژل آشکار می‌شوند که در یک نقطه از ژل بیش از یک باند وجود دارد در نتیجه مشکل بتوان تصمیم گرفت که نوکلئوتید واقعی در این جایگاه کدام یک است. خطاهایی از این نوع تنها محدود به آنالیز DNA دو رشته‌ای نمی‌باشند و برخی از آنها یک مشکل عمومی در آزمایشات تعیین توالی می‌باشند. در صورت بروز این خطاها می توان برای رفع ابهام آزمایش را با یک پرایمر جدید با استفاده از رشته دیگر به عنوان الگو، تکرار کرد. در مورد توالی‌های بزرگتر از 700-600 نوکلئوتید حتی در صورت استفاده از DNA تک رشته‌ای در آنالیز توالی نیز همیشه نمی‌توان بدون بروز این خطاها محصولات واکنش‌ها را بر روی ژل الکتروفورز یا کاغذ کروماتوگرافی دقیقا از یکدیگر تفکیک نمود و البته این اندازه نوکلئوتیدی حداکثر طول توالی است که می‌توان توسط ترکیب ویژه‌ای از الیگو ـ پرایمر آنرا تشخیص داد. 

مهندسی ژنتیک و روشهای انتقال ژن به گیاهان

غلبه بر موانع دستورزی ژن های گیاهی با شناخت خصوصیات و بهره برداری از پلاسمید هاییکه توسط دو باکتری بیماریزای گیاهی یعنی Agrobacterium tumefaciens و A.rhizogenes حمل می شوند، محقق گردید. این پلاسمید ها امکان انتقال طبیعی ژن، بیان ژن و سیستم های گزینش را فراهم می آورند. امروزه، A. tumefaciens به عنوان مؤثرترین مهندسی ژنتیک گیاهی در طبیعت مطرح شده است. 

کلونینگ (Cloning) یا شبیه سازی

کلونینگ در زیست شناسی، عبارت است از فرآیند تولید جمعیت هایی از افراد یکسان به لحاظ ژنتیکی. این پدیده در طبیعت (به طور طبیعی) زمانی اتفاق می افتد که جاندارانی نظیر باکتری ها، حشرات یا گیاهان به روش غیرجنسی تولید مثل می کنند. کلونینگ در بیوتکنولوژی به فرآیندهایی گفته می شود که برای تولید نسخه های یکسانی از قطعات DNA (کلون سازی مولکولی)، سلول ها (کلون سازی سلول ها) یا موجودات زنده مورد استفاده قرار می گیرند. این اصطلاح همچنین به تولید نسخه های زیادی از یک محصول مانند رسانه های دیجیتال یا نرم افزار اطلاق می شود. 

پروتئومیکس (روش های مطالعه پروتئوم)

با تکمیل پروژه ژنوم انسان مشخص شد که مکانیسم مولکولی رفتار سلولها در شرایط مختلف را نمیتوان از روی توالی ژنهای آنها پیشگویی کرد. رفتار سلولی و تمام فعالیتهایی که در سلول انجام میشود بر عهده پروتئینها است. در واقع برای ارتباط ژنوم با رفتار سلولها باید پروتئینهای سلولها را شناخت. به کلیه پروتئینهایی که در یک سلول در یک زمان مشخص بیان میشود، پروتئوم آن سلول گفته میشود و این پروتئوم است که فاصله بین ژنوم و مکانیسم مولکولی رفتار سلولی را پر میکند. 

شگفتی های تنظیم بیان ژن

پروتئین ها که کلید معماری آنها در دست ژن ها است دارای نقش های حیاتی متنوع و فراوانی هستند. به طور نمونه، این مولکول ها از یک سو به عنوان «مصالح ساختاری» در مجموعه های حیاتی برای گردهمایی سلول یا برپایی موجود زنده وارد هستند و از دیگر سو به مثابه معمار این مجموعه ها ایفای نقش می کنند. و از طرفی با ماموریت هایی مانند پیام رسانی و گیرندگی پیام «بین معمار و مصالح»، وظیفه خطیر تنظیم و کنترل فرآیندهای حیاتی سلول مانند بیان ژن ها و چگونگی این بیان را نیز برعهده دارند. به علاوه، آنزیم ها که خود از جمله مهمترین پروتئین ها به حساب می آیند، تمام واکنش های شیمیایی را کاتالیز و امکان پذیر می سازند.