طراحي و ساخت نانوبيورآكتور براي مطالعه تجربي سيستم بيولوژي در دانشگاه تهران

نانوبيورآكتور براي مطالعه تجربي سيستم بيولوژي و توليد محصولات در مسيرهاي متابوليكي در خارج از سلول براي نخستين بار در دانشگاه تهران طراحي و ساخته شد.

نانوبيورآكتور ساخته شده مرتبط با پروژه دكتري مهدي پسران، دانشجوي نانوبيوتكنولوژي دانشكده علوم و فنون نوين دانشگاه تهران، است كه با راهنمايي دكتر قاسم عموعابديني دفاع شد.

در اين تحقيق كه كار عملي و آزمايشگاهي آن در مركز پژوهشي فناوري‌هاي نوين در مهندسي علوم زيستي دانشگاه تهران به انجام رسيده، با استفاده از روش تقليد زيستي، مسير متابوليسمي تثبيت نيتروژن در خارج از سلول ساخته شده است. اين مسير متابوليسمي توسط نانوبيورآكتورهايي كه از بستر نانوفايبرهاي سلولزي طبيعي ساخته شده بودند، در خارج از سلول مشابه سازي شد.

هر سه آنزيم اين مسير يعني اوره آز، گلوتامات دهيدروژناز و گلوتامين سنتتاز در بستر نانوبيورآكتورها تثبيت و در شرايط كاملاً كنترل شده واكنش‌ها را به انجام رساندند. تمامي شرايط كاركردي آنزيم‌هاي مذكور مدل سازي و بهينه سازي و در شرايط تعريف شده واكنش‌ها به انجام رسيدند.

نانوبيورآكتور ساخته شده توانايي انجام واكنش‌هاي پشت سرهم را داشته و براي اولين بار در جهان اين مسير متابوليسمي سه آنزيمي در خارج از سلول تشكيل و در ادامه مورد استفاده قرار گرفت.

در اين پژوهش با استفاده از واكنش‌هاي پشت سر هم سه آنزيمي، اوره به يك محصول زيستي با ارزش تبديل شد. ابتدا هر يك از آنزيم‌ها در شرايط بهينه، بر روي نانوفيبرهاي سلولزي تثبيت و سپس در واكنش‌هاي پشت سر هم شركت داده شدند. تثبيت هر سه آنزيم در فضاي نانويي داراي نوآوري بوده و انتخاب جنس مناسب نانو فايبر نيز از نوآوري‌هاي اين كار است.تدريس خصوصي زيست

استفاده از اين سيستم محققان را قادر خواهد ساخت كه مسيرهاي متابوليسمي داخل سلول مبتني بر مهندسي متابوليسم و سيستم‌هاي بيولوژي را مورد مطالعه تجربي قرار دهند و امكان توليد محصولات بيولوژيك را در مقياس مينياتوري فراهم سازند.

نتايج حاصل از اين تحقيق مي‌تواند در حوزه‌هاي زيست پزشكي، ساخت كليه مصنوعي و ابزار مطالعه سيستم‌هاي بيولوژي در آينده مورد استفاده قرار گيرد.

اين تحقيق، با عنوان Nano-bioreactor Apparatus and Method of Manipulating Extracellular Metabolic System در اداره ثبت اختراع بين‌المللي (US Patent) با شماره ثبت ۶۵۱/۴۶۰/۱۵ در تاريخ ۲۵ مي ۲۰۱۷ با حمايت صندوق حمايت از پژوهشگران ثبت شده است.

منبع :  دانشگاه تهران

استاد سلام مرجع تخصصي برگزار كننده دوره هاي خصوصي تدريس خصوصي, هزينه تدريس خصوصي,كلاس آنلاين,كلاس مجازي,تدريس خصوصي زيست شناسي,تدريس خصوصي زيست شناسي كنكور,استخدام مدرس زيست شناسي و ... اين موفقيت را تبريك مي گويد.