نشریه شریف
پیاپی 18 (بهار و تابستان 1379)

جهان کنونی در شرایط بسیار نگران کننده یی از نظر محیط زیست قرار گرفته و آلودگی های هوا، آب و خاک روز به روز در حال افزایش است. در بسیاری از اوقات روش های متداول و معمولی قادر نخواهند بود این آلودگی ها را حذف و یا کاهش دهند. در چند دهه ی اخیر، زیست فناوری که برگرفته از دانش نوین منابع طبیعی است به مدد متخصصان محیط زیست آمده و تنها از این طریق علمی می توان آلودگی ها را کاهش داد؛ چرا که مزیت عمده ی این علم، طبیعی و دقیق بودن به کارگیری آن در سیستم های تصفیه است.

در سال های اخیر، استفاده از موجودات زنده ی تراژن گیای و جانوری توجه محققان را جلب کرده است. حیوانات تراژن در تولید برخی فراورده های مورد نیز انسان و در تحقیقات بنیادی زیست شناسی مولکولی، از جمله فعال کننده ی پلاسمینوژن، عامل VIII انعقاد خون، کلسیتونین، هورمون رشد و کلاژن در شیر و برخی پروتئین ها در ادرار حیوانات تراژن تولید شده است. گیاهان تراژن برای تولید پروتئین های نوترکیبی که عمدتا مورد نیاز خود گیاه هستند و آن را در مقال برخی فشارهای محیطی و یا انواع افات از جمله برخی ویروس ها، کرم ها و حشرات مقاوم می کنند و یا برای تولید پروتئین های غیرخودی نظیر واکسن یا پادتن های مورد نیاز انسان و حیوانات استفاده می شوند. با توجه به آثار بی شمار این فناوری در میدان های مختلف علمی، پژوهشی، اقتصادی، و اجتماعی توسعه ی این فناوری و پیدا کردن راهکارهای استفاده ی عملی و کاربردی از آنها، از جمله ضروریات است.

در سال های اخیر گسترش کشت گیاهان تراریخت بیان کننده ی صفات مهم و حایز ارزش اقتصادی، توجه دانشمندان را به بهره گیری از گیاهان به عنوان «واکنشگر زیستی» جلب کرده است. در این گرایش جدید نه تنها امکان تولید محصولات غذایی با کیفیت بالاتر و حاوی مواد مغذی جدید، نظیر چربی های بهداشتی تر، وجود دارد، بلکه می توان از گیاه برای تولید بسیاری از مواد صنعتی، مانند روغن ها و بسپارها، و مواد موثر داروها، مانند آلکالوییدها یا پروتئین های انسانی، بهره گرفت. بخش عمده ی این توانایی ها به کمک روش های مهندسی ژنتیک، که انتقال ژن های جدا شده از سایر موجودات را به گیاه ممکن می سازد، میسر شده است.

لیپوزوم ها کاربرد وسیعی در مطالعه ی عملکرد غشاهای زیستی، به عنوان یکی از بهترین مدل های مطرح در علوم پزشکی و زیست شناسی دارند. قابلیت محصور سازی لیپوزوم ها سبب شده است تا در حمل داروهای آب دوست و چربی دوست، پروتئین ها و ژن ها به صورت ابزار مهمی در خدمت علم پزشکی قرار گیرند. استفاده از لیپوزوم ها می تواند در کاربرد عملکردها غشا در زمینه های صنعتی نیز مورد توجه دست اندرکاران قرار گیرد. از جمله کاربردهای قابل توجه لیپوزوم ها، تثبیت آنزیم های صنعتی و بازسازی پروتئین های غشایی است.

در ابتدای دهه ی 1990، ابداع «فناوری نمایش فاژی» پادتن ها منجربه انقلابی در زمینه ی تولید پادتن های منوکلونال و مهندسی ژنتیک آنها شد. با استفاده از این روش، مخازن ژنی رمز کننده ی پادتن ها را از گونه های مختلف حیوانی یا انسانی کلون سازی کرده و کتابخانه های ترکیبی ایجاد می کنند. این کتابخانه ها از طریق فرایند «جایگزینی مخازن ژنی کلون شده در داخل ژنوم فاژ»، در سطح فاژهای رشته یی M13 ابراز می شوند. در پایان، با غرلگری مجموعه ی فاژهای نوترکیب حاصل (فاژ - پادتن) در حضور پادگن و طی چندین مرحله ی انتخاب و تکثیر، فاژهای موثر پیوند را انتخاب می کنند.

تولید محصولات ثانویه ی گیاهی از طریق کشت سلول های گیاهی، در مقایسه با تولید آنها به روش های سنتی مزایای بسیار دارد. روش های متفاوتی نظیر بهینه سازی محیط کشت، طراحی واکنشگر مناسب، تثبیت سلول های گیاهی، هدایت عمل انتقال مواد، و... برای افزایش تولید این محصولات به کارگرفته شده اند ولی هنوز نمی توان مواد دارویی مانند مرفین و گلیکوزیدهای قلبی، روغن ها و حشره کش ها را در تعلیق های سلولی به میزانی که در یک گیاه کامل تولید می شوند تهیه کرد.

وضع اقلیمی خاص ایران، و تنوع پوشش گیاهی در آن، موضوع مهم و بستر مناسبی برای پژوهش های زیست فناوری و توسعه ی منابع طبیعی است. این پوشش در ابعاد مختلف شامل حفاظت از منابع چوب و جنگل، داروسازی، جلوگیری از آلودگی هوا، تثبیت خاک و حفظ لایه ی اوزون برای کشور ما اهمیتی خاص دارد و ضرورت استفاده از فناوری های نوین در راستای توسعه و بهینه سازی آن کاملا محسوس است. در کشورهای در حال توسعه، به منظور استفاده ی بهینه از منابع طبیعی ویژه ی آن کشور سیاست هایی اتخاذ شده و سرمایه گذاری هایی نیز در بخش های خصوصی و دولتی صورت گرفته است. در این مقاله، ضمن معرفی گوشه هایی از فعالیت های صورت گرفته در ایران و سایر کشورهای مشابه، و نیز ارائه ی راهکارهایی برای حل مشکلات موجود در این زمینه، به نمونه هایی از آخرین دستاوردهای زیست فناوری در عرصه ی منابع طبیعی اشاره شده است.

تکمیل و اجرای استانداردهای دقیق و رو به افزایش مربوط به تخلیه ی ضایعات در محیط زیست، توسعه ی فرایندهای دیگر را در زمینه ی تصفیه ی ضایعات ناگزیر ساخته است. یک بازنگری تحقیقاتی در جهت توسعه سیستم های عملیات آنزیمی برای ضایعات جامد، مایع و خطرناک ارائه شد. آزمایش ها نشان داده است که تعداد زیادی از آنزیم های با منشاء گیاهی مختلف و ریزاندامگان نقش مهمی در تصفیه ضایعات ایفا می کنند. آنزیم ها می توانند در عملکرد بر روی آلاینده های ناسازگار ویژه، آنها را از طریق رسوب دادن حذف و یا به محصولات دیگر تبدیل کنند. آنزیم ها می توانند ویژگی ضایعات را به منظور مستعد تر نمودنشان در عملیات بعدی یا کمک در تبدیل مواد ضایعات به محصولات با ارزش افزوده تغییر دهند.

اطلاع از دستاوردهای علمی از طریق به کارگیری روش های پیشرفته ی زیست فناوری و مراکز دست اندرکار فعالیت های مربوط به آن، از جمله ضروریات مراکز علمی - دانشگاهی است. مجله ی شریف با هدف آشناسازی خوانندگان با مراکز فعال در زمینه های مختلف زیست فناوری - در داخل و خارج از کشور - اقدام به معرفی برخی از مراکز فعال داخلی و خارجی در زمینه ی فناوری زیستی کرده است که امید می رود مورد استفاده ی محققان و خوانندگان محترم قرار گیرد.

در ادامه ی سیاست مجله در خصوص معرفی و چاپ چکیده ی مقالات پژوهشی دانشکده ی مختلف، در شماره ی پیشین مجله اقدام به معرفی چکیده ی مقالات دانشکده ی «مهندسی صنایع» و بخشی از مقالات پژوهشی دانشکده ی «مهندسی مکانیک» دانشگاه صنعتی شریف کردیم. با توجه به حجم زیاد مطالب و محدودیت صفحات مجله، ادامه ی معرفی چکیده مقالات دانشکده ی مهندسی مکانیک به این شماره موکول شد.