ساخت دستگاه «PCR» توسط محققین دانشگاه صنعتی شریف / خبرگزاری علم و فناوری - ساخت دستگاه «PCR» توسط محققین دانشگاه صنعتی شریف / تکثیر ژن با یک دهم قیمت دستگاه خارجی در کشور امکان پذیر شد+فیلم
برای اولین بار در کشور؛

ساخت دستگاه «PCR» توسط محققین دانشگاه صنعتی شریف / تکثیر ژن با یک دهم قیمت دستگاه خارجی در کشور امکان پذیر شد+فیلم

به تازگی محققین دانشگاه صنعتی شریف بعد از گذشت سه سال و برای اولین بار در کشور موفق به طراحی و ساخت « دستگاه تکثیر ژن (PCR)» شده اند که می تواند با یک دهم قیمت نمونه های خارجی اقدام به تکثیر ژن نماید.

به گزارش خبرگزاری علم و فناوری از همدان – به تازگی محققین دانشگاه صنعتی شریف بعد از گذشت سه سال و برای اولین بار در کشور موفق به طراحی و ساخت « دستگاه تکثیر ژن (PCR)» شده اند که می تواند با یک دهم قیمت نمونه های خارجی اقدام به تکثیر ژن نماید.

دستگاه «PCR»  چیست و چگونه عمل می کند ؟

در گذشته دانشمندان و محققین برای اینکه بتوانند یک ژن را تکثیر نمایند باید آن ژن را در داخل حامل مناسب وارد می کردند و سپس در یک باکتری تکثیر می نمودند که این کار علاوه بر پیچیدگی دارای فرایندی زمان بری بود به همین دلیل دانشمندان به دنبال روشی مناسب برای جایگزین کردن آن بودند که در نهایت موفق به ساخت دستگاه جدیدی به نام  «PCR» شدند که با استفاده از آن به راحتی می توانستند اقدام به تکثیر یک ژن نمود؛ اين تکنيک تمامی مشکلات قبلی در زيست مولکولی که ناشی از عدم دسترسی به مقادير زياد از DNA يکسان بود را برطرف می نمود. عملکرد این دستگاه مانند یک دستگاه فتوکپی می باشد که به کمک آن می توان صفحاتی از کتاب ژنوم هر موجود را به تعداد دلخواه و مشابه نسخه اصلی تکثیر نمود. یکی از مزیت های این روش نسبت به روش های مشابه، اتوماتیک بودن آن است یعنی انسان هیچ دخالتی در تولید آن ندارد و تمام مراحل آن توسط کامپیوتر انجام می شود.

امروزه از روش «PCR» در علوم مختلف همچون میکروب شناسی تشخیصی ، مهندسی ژنتیک ، تشخیص سرطان و بیماری های ژنتیک ، بیولوژی مولکولی ، تشخیص هویت ، باستان شناسی ، جرم شناسی ، تعیین ترادف و ... استفاده می شود.

دستگاه تکثیر ژن «PCR»  دانشگاه شریف چه ویژگی هایی دارد ؟

دکتر شاملو مسئول تیم تحقیقاتی دانشگاه شریف در مورد ویژگی های دستگاه طراحی شده این دانشگاه گفت: دستگاه تکثیر ژن (PCR) مبتنی بر قطره پایه، در تمامی آزمایشگاه های زیستی، پاتولوژی، بیمارستان ها و کلینیک ها معمولا به صورت روزانه کاربرد دارد و تاکنون از نمونه های خارجی این دستگاه استفاده می شده است.

دانشیار دانشکده ی مهندسی مکانیک یادآور شد: اخیرا چند نمونه داخلی با روش های سنتی و تجاری ساخته شده است که به دلیل بالا بودن قیمت، تهیه ی آن برای آزمایشگاه ها دشوار می باشد. بنابراین ما با هدف حفظ دقت و کاهش قیمت تصمیم به ساخت دستگاه تکثیر ژن در دانشکده ی مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی شریف گرفتیم. دستگاه ساخته شده در واقع دارای سیستمی متمایز از روش های سنتی و تجاری موجود در بازار است و با هزینه هایی بسیار کمتر قادر به انجام عملیات تکثیر ژن می باشد. وی افزود: دستگاه تکثیر ژن ساخته شده، دقت را با استفاده از نانو ذرات ها در همان حد نمونه های تجاری حفظ و سرعت را نیز فزایش داده است که این افزایش سرعت 30 تا 40 درصد نمونه های خارجی است. اما از لحاظ هزینه، قیمت یک دهم نمونه های مشابه تجاری است. بنابراین از این حیث برای آزمایشگاه ها بسیار کاربردی می باشد. دکتر شاملو در ادامه تاکید کرد: این پروژه در قالب چند پایان نامه ارشد و دکتری اجرا شده است. در حال حاضر تلاش می کنیم با همکاری دانشگاه دستگاه مذکور را تجاری سازی کرده و به سمت بازار روانه کنیم.

بهبود 5 برابری کیفیت ژن تولید شده نسبت به نمونه دستگاه های خارجی

مسعود مددالهی دانش آموخته ی دانشکده ی مهندسی مکانیک در ادامه در خصوص دستگاه تکثیر ژن ساخته شده گفت: همانطور که دکتر شاملو پیش تر اشاره کردند دستگاه تکثیر ژن (PCR) مبتنی بر قطره پایه با استفاده از تعدادی قطرات آبی ژن برای تکثیر عمل می کند. وی خاطر نشان کرد: روش تکثیر فوق نسبت به دیگر روش ها مزایایی دارد که مهمترین آنها پیوسته بودن این روش و جلوگیری از آلودگی است. دستگاه ساخته شده از طریق کابل به رایانه متصل می شود و قابلیت کنترل دماهای مختلف را دارد. در داخل دستگاه یک سیستم میکروفلوئیدی تعبیه شده است که توانایی تزریق ژن ها به صورت پیوسته را داراست و می توانیم از خروجی دستگاه ژن های تکثیر شده را تحویل بگیریم.

این پژوهشگر در ادامه تصریح کرد: در ساخت این دستگاه از یک روش جدید به منظور تولید دستگاه های میکروفلویدیک استفاده شده است که قابلیت تعمیم در تمامی دستگاه های دیگر ساخته شده توسط پژوهشگران در حوزه میکرو و نانو را داراست. مزیت این روش، تولید دستگاه های میکروفلویدیک با قابلیت تحمل فشارهای بسیار بالا است. در این دستگاه برای اولین بار اثر نوع خاصی از نانوذرات مورد بررسی قرار گرفت و نتایج آن با نتایج به دست آمده با دستگاه های تجاری مقایسه شده است.

وی افزود: نتایج حاکی از آن است که با استفاده از نانوذرات ، دستگاه ساخته شده می تواند کارایی دستگاه های تجاری را با کاهش زمان فرآیند حاصل نماید. همچنین نشان داده شده است که نانوذرات میتوانند تا 5 برابر (وحتی بیشتر) نتایج واکنش PCR را بهبود دهند. از دیگر مزایای سیستم های PCR جریان پیوسته بودن دستگاه ساخته شده هزینه ی ارزان تر، سیستم کنترلی ساده تر و تغییر سریع دما می باشد. دکتر مددالهی یادآور شد: در این دستگاه از سیستم قطره‌پایه برای تکثیر ژن استفاده می شود و در این دسته از سیستم‌های PCR ریز سیالاتی، سیال نمونه ی آزمایش به صورت قطره های کوچکی در یک سیال ثانویه، که معمولا نوعی روغن می باشد، در می آید. وی در پایان خاطرنشان کرد: مشتریان این طرح به طور کلی تمام سازمان‌ها، شرکت‌ها و افرادی که در زمینه‌ی تشخیص بیماری، استخراج و تکثیر ژن و زمینه‌های مشابه دیگر فعالیت دارند هستند و در صورت تجاری سازی، آنها می توانند این محصول را با یک دهم قیمت نمونه خارجی آن تهیه کنند.

نحوه عملکرد دستگاه «PCR»

لازم به ذکر است که "طراحی و ساخت دستگاه تکثیر ژن (PCR)" حاصل تلاش سه ساله ی دکتر امیر شاملو دانشیار دانشکده ی مهندسی مکانیک و عضو پژوهشکده ی زیست فناوری و محیط زیست دانشگاه صنعتی شریف به همراه دکتر منوچهر وثوقی ریاست پژوهشکده ی زیست فناوری و محیط زیست، مسعود مددالهی دانش آموخته دکتری شریف، عرفان قاضی میرسعید، علی آماده دانشجویان کارشناسی ارشد و مهدی دیزانی دانشجوی کارشناسی دانشگاه صنعتی شریف به سرانجام رسیده است.

انتهای پیام /

 

 

  

زمان انتشار: پنج شنبه ۱ فروردین ۱۳۹۸ - ۰۷:۰۰:۰۰

شناسه خبر: 76804

دیدگاه ها و نظرات :
نام کامل وارد شود
دقیق و صحیح وارد شود
لطفا فارسی و خوانا باشد
captcha
ارسال
اشتراک گذاری مطالب