فهرست مطالب

فصلنامه تازه های بیوتکنولوژی سلولی مولکولی
پیاپی 50 (بهار 1402)

  • تاریخ انتشار: 1402/03/30
  • تعداد عناوین: 9
|
  • فریبا نخودی، محمدتقی گودرزی، مهدی نکویی صفحات 9-38

    در دهه های اخیر، بسیاری از روش های جدید با استفاده از نانوذرات برای تشخیص، دارورسانی و درمان سرطان مورد بررسی قرار گرفته اند. بر این اساس، پتانسیل نانوذرات به عنوان حامل برای تحویل داروهای ضد سرطان بسیار قابل توجه است، زیرا درمان سرطان با نانوذرات منجر به بهبود برخی از محدودیت های دارورسانی مانند زمان گردش خون پایین و فراهم سازی زیستی، عدم حلالیت در آب، دارو شده است. علاوه بر این، نانوذرات از داروها در برابر تخریب آنزیمی محافظت می کند و می تواند منجر به آزادسازی هدفمند یا/و کنترل شده دارو شوند. از پرکاربردترین نانومواد مورد استفاده در نانوپزشکی می توان به نانوذرات پلی مری اشاره نمود. این ترکیب ها به علت زیست سازگار و زیست تخریب بودن، توانایی در رهایش کنترل شده داروها و نیز توانایی ایجاد نانوذراتی با اندازه ایده آل در زمینه انتقال دارو بسیار مورد توجه بوده اند. بررسی حاضر بر پتانسیل نانوذرات با رویکرد پلیمری تمرکز دارد که می توانند به تحویل هدفمند یا کنترل شده عوامل ضد سرطان برای درمان سرطان کمک کنند.

    کلیدواژگان: نانوذرات پلی مری، سرطان، رهایش هدفمند، کپسوله کردن، .Iau Science
  • اعظم الملوک ناعمی، علی هاتف سلمانیان *، زهرا نورمحمدی، جعفر امانی صفحات 39-48
    سابقه و هدف

     بیماری سرطان به طور عمده به دلیل اختلال در تنظیم مرگ سلولی برنامه ریزی شده است. از طرفی بیان بیش از حد[1] EGFR بر روی سطح بسیاری از سلول های بدخیم ثابت شده است. از این رو ایمونوتوکسین[2] بر علیه EGFR، که حاوی یک آنتی بادی یا یک قطعه از آنتی بادی متصل شده به یک مولکول سمی است، از قابل اعتمادترین راهبردها برای درمان سرطان است. در اینجا ما تاثیر یک مولکول جدید ایمونوتوکسین حاوی سم ریسین[3] بر روی سطح mRNA دو مولکول اصلی آپوپتوز در رده های سلول های سرطانی را بررسی کردیم.

    مواد و روش ها

      تاثیر مولکول ایمونوتوکسین [M1] [s2] و اجزاء آن شامل سم ریسین و قطعه آنتی بادی بر روی سطح mRNA[M3]   ژن های پروآپوپتوتیک BAX[M4]  و آنتی آپوپتوتیک BCL-2 و ژن گیرنده EGF، در رده سلول های سرطان پستان MDA-MB-468 و کلورکتال HCT116 با استفاده از [4](qRT-PCR) انجام شد. از گلیسرآلدیید 3- فسفات دهیدروژناز به عنوان ژن مرجع استفاده شد.

    یافته ها

      تیمار[M5]  با ایمونوتوکسین موجب افزایش معنی دار (05/0>P) بیان ژن  BAX  و کاهش بیان ژن های EGFR و BCL-2  و القاء آپوپتوز شد. هم چنین سم ریسین باعث کاهش معنی دار BCL-2 و عدم افزایش معنی دار BAX در سلول های سرطانی و کاهش معنی دار EGFR تنها در سلول های سرطان پستان شد. بخش scFv[5] تغییرهای معنی داری بر بیان ژن ها نداشت.

    نتیجه گیری

     نتایج نشان داد که پروتیین نوترکیب پانیتومومب-ریسین، می تواند کاندید مناسب برای درمان سرطان هایی با بیان بیش از حد عامل رشد اپیدرمی به وسیله القاء مسیر آپوپتوز باشد. 

    کلیدواژگان: ایمونوتوکسین، آنتی بادی، آپوپتوز، گیرنده عامل رشد اپیدرمی، .Iau Science
  • عطیه اکرامی، لعبت تقوی *، بهنام راسخ، فاطمه یزدیان صفحات 49-66
    سابقه و هدف

     معضل آلودگی منابع آب یک موضوع اساسی وتاثیرگذار برای زندگی سالم انسان ها و موجودات زنده می باشد. هدف از این پژوهش بهینه سازی نانوساختارهای گرافنی پایه آلومینیوم وکلسیم توسط روش سطح پاسخ (RSM) به منظور بررسی نقش آن ها در نیترات زدایی زیستی  می باشد.

    مواد و روش ها

    شرایط بهینه حذف در بیوراکتور بررسی گردید. مشخصه یابی نانوساختارهای گرافن اکسید/آلومینیوم (rGO/Al) و گرافن اکسید /کلسیم (rGO/Ca) توسط  XRD، SEM وFTIR تعیین گردید. دو پارامتر عملیاتی موثر دما (C°) و غلظت (g/L) نانوساختارهای  rGO/Alو rGO/Ca در نیترات زدایی زیستی میکروارگانیسم تیوباسیلوس دنیتریفیکانس توسط روش سطح پاسخ (RSM) بهینه شد. از روش Chromotropic Acid جهت سنجش نیترات استفاده شد.

    یافته ها

     طیف FTIR، برهمکنش بین rGO وآلومینیوم و rGOوکلسیم را تایید کرد. توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) قطر متوسط نانوساختارهای  rGO/Alو rGO/Ca به ترتیب در محدوده 21/24-39/10 نانومتر و 29/86-34/20 نانومتر مشاهده شد. درحضور rGO/Ca و rGO/Alبا افزایش دما (C35°) و افزایش غلظت نانوساختار (g/L 1) حذف غیرزیستی به ترتیب برایر%0985/74 و %6905/77 حاصل شد. پس از تعیین شرایط بهینه، نیترات زدایی زیستی میکروارگانیسم در حضور نانوساختارها و در بیورآکتور بررسی شد. طبق نتایج، میکروارگانیسم در حضور نانوساختارهای rGO/Ca  و rGO/Al به ترتیب میزان %6957/76 و %2572/85 نیترات زدایی زیستی داشت.

    نتیجه گیری

     درصد نیترات زدایی زیستی در حضور rGO/Al نسبت به rGO/Ca بیشتر بوده و در حضور   rGO/Alمیزان %98 حاصل شد، بنابراین این نانوساختار در بیوراکتور کارایی بالاتری در حذف نیترات نشان داد.

    کلیدواژگان: نیترات زدایی زیستی، نانوساختار rGO، Ca، rGO، Al، بیوراکتور، بهینه سازی Iau Science
  • اکبر اسدی *، آناهیتا عمادی، نوید اسدی صفحات 67-76
    سابقه و هدف

    بروز بیماری آنتروتوکسمی به دنبال جذب مقادیر زیادی توکسین از دیواره روده است. عامل بیماری باکتری کلستریدیوم پرفرنژنس است. هدف از این مطالعه، مقایسه پاسخ های ایمنی پس ازتزریق واکسن آنتروتوکسمی در گوسفند و بز کرمانی بود.

    مواد و روش ها

     مطالعه بر روی دو گروه 30 راسی گوسفند و بز کرمانی انجام شد. در این بررسی هر گروه به 3 زیر گروه 10 راسی شامل زیرگروه اول شاهد (عدم تزریق واکسن)، زیرگروه دوم با یک دوز واکسن در روز اول آزمایش و زیر گروه سوم با تزریق واکسن یاد آور در روز 14 آزمایش تقسیم بندی گردیدند. خون گیری از دام ها در روزهای 75، 60، 45، 30، 15، 1 انجام و تیتر آنتی بادی آن ها با تست الایزا مشخص گردید.

    یافته ها

     تیتر آنتی بادی در زیرگروه شاهد در این مطالعه صفر بود. متوسط تیتر آنتی بادی در گوسفندهای زیرگروه 2 با یک نوبت تزریق واکسن 428/0، در بزها 097/0، در گوسفندهای زیرگروه 3 با دو نوبت واکسن 772/0 و در گروه بزها 408/0 بود، هم چنین دوام ایمنیت در گوسفند طولانی تر از بز است.

    نتیجه گیری

     نتایج پژوهش نشان داد تفاوت معنا داری از نظر تیتر آنتی بادی و دوام ایمنیت بین زیرگروه 2 با دریافت یک دوز واکسن با زیر گروه 3 با دریافت دو دوز واکسن وجود دارد. پادتن در گروه بزها زودتر صفر می شد.

    کلیدواژگان: آنتروتوکسمی، کلستریدیوم پرفرنژنس، واکسن، آنتی بادی، گوسفند و بز، .Iau Science
  • نرگس رجب وند، محمد ضعیفی زاده*، هاشم یعقوبی صفحات 77-90
    سابقه و هدف

    سرطان معده یکی از شایع ترین سرطان های گوارش در جهان، ایران و اردبیل است. استفاده از اگزوزوم ها برای بسته بندی دارو، پتانسیل خوبی برای مهار سلول های سرطانی مقاوم به دارو می باشد. این پژوهش با هدف بررسی اثر اگزوزوم های استخراج شده از سلول های سرطانی رده AGS تحت تاثیر نانوکومارین بر روی مهار رده مقاوم 45MKN انجام شد.

    مواد و روش ها

    اگزوزوم ها در غلظت 50LC و 75LC نانوکومارین از سوپرناتانت سلول های کشت شده AGS با استفاده از Exosome Isolation Kit استخراج و با DLS تایید شدند و تاثیر آن در سلول های رده 45MKN مقاوم به دارو اعمال گردید. تست مهار (MTT) و بیان ژن های 8Caspase ، 9Caspase ، 2BCL، Bax و 53P اندازه گیری شد.

    یافته ها

    نتایج نشان داد که اگزوزوم های استخراج شده از AGS تحت تیمار نانوکومارین با غلظت 75LC بر روی رده مقاوم به داروی 45MKN علاوه بر نقش مهاری، تاثیر معنی داری در تغییر میزان بیان ژن های 8Caspase ، 2BCL و 53P داشته است.

    نتیجه گیری

    افزایش بیان ژن های 8Caspase ، 2BCL و 53P در تیمار اعمال اگزوزوم ها در سطح 75LC نشان دهنده القای آپوپتوز از مسیر خارجی توسط اگزوزوم در سلول های مقاوم است و به طوری که میزان کاهش بیان انکومیر 21-miR و افزایش a34-miR در محتویات اگزوزوم آن را به اثبات می رساند.

    کلیدواژگان: اگزوزوم، رده مقاوم به دارو، آپوپتوز، مسیر خارجی آپوپتوز، بیان ژن، Iau Science
  • فایزه خانی، احمد اصغرزاده *، محمدرضا حسین زاده، جمال کساییان صفحات 91-102
    سابقه و هدف

     گیاه مرزهSatureja sp). ) یکی از گونه های دارویی است که دارای خواص درمانی زیادی از جمله کنترل دیابت و قند خون، فشار خون، یبوست، اسهال و ... است. هدف از این مطالعه، ارزیابی ترکیب های تشکیل دهنده و خواص آنتی اکسیدانی اسانس این گیاه بوده است.

    مواد و روش‎ ها: 

    در این پژوهش دو گونه گیاهی از جنس مرزه (S. sativa و S. multica)  از دو رویشگاه طبیعی و زراعی جمع آوری و پس از خشک نمودن در سایه، توسط دستگاه کلونجر اسانس گیری شد و خاصیت آنتی اکسیدانی آن با استفاده از روش های DPPH و FRAP و تعیین فنل کل بررسی شد.

    یافته ها

     نتایج نشان داد بالاترین درصد تخریب رادیکال های آزاد، در نتیجه استفاده از غلظت mg/ml 4 اسانس گیاهان برداشت شده از رویشگاه زراعی گونه sativa 26/82 درصد و از سوی دیگر کم ترین درصد تخریب رادیکال های آزاد، از غلظت mg/ml 5/0 اسانس گیاهان برداشت شده از رویشگاه زراعی گونه multica 87/24 درصد حاصل شد. اسانس گونه multica به دست آمده از رویشگاه طبیعی، در غلظت mg/ml 4 با داشتن مقدار عددی 84/0 در روش FRAP و فنل کل، با مقدار عددی 14/2، بیش ترین خاصیت آنتی اکسیدانی را نشان داد.

    نتیجه گیری

     در این پژوهش مشخص شد بین گونه ها و رویشگاه های طبیعی و زراعی، اسانس مرزه گونه multica در رویشگاه طبیعی بیش ترین اثر آنتی اکسیدانی را داشته است و عواملی از قبیل جنس خاک و آب و هوا می تواند بر اسانس تاثیرگذار باشد.

    کلیدواژگان: مرزه، اثرات دارویی، اسانس، آنتی اکسیدان، .Iau Science
  • مریم نظم بجنوردی، مظاهر قلی پور ملک آبادی، هاتف قاسمی حمیدآبادی *، حسن کشاورز صفحات 103-114
    سابقه و هدف

     سلول های بنیادی پالپ دندان انسانی(hDPSc)  با توجه به قرابت جنین شناختی که با سلول های اکتومزانشیمی دارند، می توانند در حضور فاکتور های نوروتروفیک مناسب و با استفاده از تکنیک نوروسفر به نورون های دوپامینرژیک تمایز یابند. هدف از این مطالعه القای تمایز hDPSc به نورون های دوپامینرژیک با استفاده از تکنیک نوروسفر است.

    مواد و روش ها

     hDPScs به روش مکانیکی_آنزیمی جدا و پس از کشت با استفاده از روش تمایزی کشت نوروسفر به سلول های بنیادی/پیش سازعصبی و سپس تحت تاثیر (Glial cell-derived Neurotrophic Factor, GDNF) و(Brain-derived Neurotrophic Factor,BDNF) به سلول های دوپامینرژیک تمایز داده شدند. سلول ها با ایمنوسایتوشیمی وRT–PCR  مورد ارزیابی قرار گرفتند. هم چنین میزان رهاسازی دوپامین با دستگاهHPLC  اندازه گیری شد. تجزیه و تحلیل داده ها توسط نرم افزار SPSS انجام گرفت.

    یافته ها

     در گروه تحت تاثیر القاگرهای تمایزی، سلول ها به لحاظ فنوتیپی تغییرهای قابل ملاحظه ای داشتند و سلول های با ظاهر شبه نورونی مشاهده شدند. یافته های مولکولی حاکی از این است که ژن های پرتوان نظیر Nestin  و Sox2 با شروع روند تمایز به تدریج کاهش یافته اند ولی طی افزودن القاگرهای عصبی میزان بروز ژن های دخیل در فرآیند نوروژنزیس/ دوپامینرژیک مثل DAT, ,PITX3,  ,Nurr1 ,TH PITX3 افزایش قابل ملاحظه ای نسبت به گروه کنترل نشان داد. ارزیابی ایمونوسایتوشیمی نشان داد که سلول های بیان کننده تیروزین هیدروکسیلاز ( Tirozin hidroksilaz,TH) نیز در گروه تیمار مشاهده گردید. علاوه بر این، میزان ترشح دوپامین در گروه تیمار بطور قابل توجهی افزایش یافته است (05/0.(P <

    نتیجه گیری

     نتایج نشان می دهد که سلول های بنیادی مشتق از پالپ دندان انسان با استفاده از تکنیک نوروسفر و افزودن القاگرهای مناسب قابلیت تمایز به نورون های دوپامینرژیکی را دارند.

    کلیدواژگان: سلول های بنیادی پالپ دندان انسان، نوروسفر، سلول های پیش ساز عصبی، سلول های دوپامینرژیک، تمایز، Iau Science
  • سیده شقایق میرعبدالله الهی، رضا میرنژاد *، رضا کاظم پور، فتاح ستوده نژاد نعمت الهی صفحات 115-126
    سابقه و هدف

    سد دفاعی سیستم ایمنی ذاتی و هومورال در پیشگیری از ایجاد عفونت و جلوگیری از پیشرفت بیماری ناشی از E.coli O157:H7 در میزبان بسیار مهم هستند. در میان اثرهای متعدد و مفید پروبیوتیک ها، تعدیل سیستم ایمنی با تولید سیتوکین ها یکی از رایج ترین مزیت های گزارش شده در مورد آن ها است. هدف از این مطالعه بررسی تاثیر پروبیوتیک لاکتوباسیلوس اسیدفیلوس بر بیان ژن سیتوکین IL-10 در ماهی زبرا آلوده بهH7:E. coli O157 به عنوان مدل آزمایشگاهی است.

    مواد و روش ها

    در این پروژه 300 قطعه ماهی به تعداد مساوی و تصادفی در12 آکواریوم به صورت؛ گروه شاهد (C1A1) با دریافت جیره پایه، گروه (B1A1) با دریافت جیره گروه شاهد و مواجهه با E.coli O157:H7، تیمار1 (T1A1) با دریافت جیره پایه حاوی لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس و عدم مواجهه با E.coli O157:H7 و تیمار2 (T2A2) با دریافت جیره پایه حاوی لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس و مواجهه با E.coli O157:H7، به مدت 30 روز، گروه بندی شدند. در طی دوره سی روزه انجام آزمایش، در روزهای ابتدا، 15، 27 و 30 نمونه برداری از بافت روده برای انجام مطالعه های بیان ژن IL-10 و کلونیزاسیون باکتری ها صورت گرفت.

    یافته ها

    یافته های مورد بررسی نشان دهنده کلونیزاسیون باکتری ها در روده ماهی بوده است. هم چنین بیان ژن IL-10 در گروه های آزمایش پس از مواجهه با E. coli O157:H7 کاهش یافته است که همراه با تنظیم مجدد IL-10 در گروه های تغذیه شده با L. acidophilus در مقایسه با گروه کنترل این کاهش کم تر بوده است و در ماهی های زبرا تغذیه شده با L. acidophilus میزان بیان ژن IL-10 به تدریج افزایش یافت(05/0P <).

    نتیجه گیری

    به طورکلی نتایج این مطالعه نشان داد که پروبیوتیک لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس قادر به افزایش بیان ژنIL-10 بوده و در نتیجه منجر به تقویت سیستم ایمنی می گردد و بدین ترتیب اثرهای بسیار مفیدی در کاهش آسیب های بافتی ناشی از عفونت E.coli O157:H7 در روده ماهی زبرا به عنوان یک مدل آزمایشگاهی به وجود خواهد آورد.

    کلیدواژگان: Lactobacillus acidophilus La5، ماهی زبرا، Interleukin 10، .Iau Science. E. coli O157:H7
  • فاطمه زندی، بهاره نوروزی *، سروناز فلسفی صفحات 127-140
    سابقه و هدف

     سیانوباکتری ها، به دلیل توانایی در جمع آوری فلزات سنگین یکی از کاندیدهای مهم در بیوسنتز نانوذرات هستند. بنابراین هدف از این پژوهش، تولید و بررسی خصوصیت نانوذرات نقره توسط سویه سیانوباکتری بومی جنس Nostoc spp. است.

    مواد و روش ها

     پس از کشت و شناسایی مولکولی سیانوباکتری جنس Nostoc spp. از روش های جوشاندن و بیومس تر برای تولید نانوذرات نقره در غلظت های مختلف استفاده گردید. تعیین خصوصیت تولید نانوذرات به روش های طیف سنجی نوری ماورای بنفش (UV-Vis)، طیف سنجی تبدیل رامان و فوریه به مادون قرمز (FTIR) ، پراکندگی نور دینامیکی (DLS)، میکروسکوپ الکترونی اسکنینگ (SEM) انجام گرفت. علاوه بر آن فعالیت ضد میکروبی نانوذرات نقره به روش آنتی بیوگرام انجام گردید.

    یافته ها

     نتایج حاصل از UV-Vis نشان داد که تولید نانوذرات نقره با کمک بیومس تر در غلظت 1 میلی مولار نسبت به روش جوشاندن، میزان جذب بیش تری داشته است. نتایج حاصل از FTIR، تولید موفق نانوذرات نقره را با استفاده از روش بیومس تر را در غلظت 1 میلی مولار نیترات نقره نشان داد. DLS، اندازه نانوذرات تولیدی را در حدود 28 تا 50 نانومتر و میکروسکوپ الکترونی SEM، بین 28 تا 50 نانومتر نشان داد. به علاوه، نتایج حاصل از آنالیز واریانس یک طرفه و آزمون توکی، قدرت مهارکنندگی قابل توجه نانوذرات نقره را علیه باکتری های Staphylococcus aureus، E. coli و Pseudomonas aeruginosa  نشان داد.

    نتیجه گیری

     سویه سیانوباکتری بومی جنس Nostoc spp.، به عنوان یک سویه بالقوه در تولید نانوذرات نقره، خواص و کارایی منحصر به فردی برای استفاده در بیوتکنولوژی میکروبی خواهد داشت.
     

    کلیدواژگان: سیانوباکتری جنس Nostoc spp.، ترکیب های زیست فعال، بیوسنتز سبز نانوذرات نقره، Iau Science
|
  • Fariba Nokhodi, Mohammad Taghi Goodarzi, Mehdi Nekoei Pages 9-38

    In recent decades, many new methods using nanoparticles to diagnose, deliver, and treat cancer have been explored. Accordingly, the potential of nanoparticles as carriers for the delivery of anticancer drugs is very significant, because the treatment of cancer with nanoparticles has led to the improvement of some drug delivery limitations such as low circulation time and bioavailability, and insolubility in water. In addition, nanoparticles protect drugs against enzymatic degradation and can lead to targeted and / or controlled drug release. One of the most widely nanomaterial type used in nanomedicine is polymer nanoparticles. These compounds have been highly regarded for their biocompatibility and biodegradability, their ability to release drugs in a controlled manner, and their ability to form nanoparticles of ideal size in drug delivery. The present study focuses on the potential of polymer-based nanoparticles that can assist in the targeted or controlled delivery of anticancer agents for cancer treatment.

    Keywords: Polymeric Naoparticles, Cancer, Targeted Release, Encapsulation, Iau Science
  • Azam Almolok Naemi, Ali Hatef Salmanian *, Zahra Noormohammadi, Jafar Amani Pages 39-48
    Aim and background

     Cancer is mainly caused by defect in natural regulation of programmed cell death (PCD). On the other hand, it is proved that, the EGFR is overexpressed on the surface of many malignant cell. Therefore, immunotoxin against EGFR, which consisting an antibody or fragment of an antibody linked to the toxic moiety is one of the most reliable strategies for cancer treatment. Here we evaluate the effect of a novel immunotoxin molecule harboring ricin, as a toxic moiety on the mRNA level of two main apoptotic molecules on cancerous cell lines.

    Materials and method

     The Effects of immunotoxin molecule and it’s components including ricin toxin and antibody fragment on the mRNA level of pro- apoptotic BAX and anti-apoptotic BCL-2 and EGF receptor genes on the breast MDA-MB-468 and colorectal HCT-116 cancer cell lines were assayed by qRT-PCR. We used glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase (GAPDH) as a reference gene.

    Results

     Treatment with immunotoxin significantly increased the expression of BAX gene and decreased the expression of EGFR and BCL-2 genes (P<0.05) and induced apoptosis. Also, ricin toxin caused a significant decrease in BCL-2 and no significant increase in BAX in cancer cells and decreased EGFR only in breast cancer cells. The scFv part had no significant changes on genes expression.

    Conclusion

     The present findings showed that the recombinant Panitumumab-Ricin protein, may be an appropriate candidate for the treatment of EGFR overexpressed cancers by induction in apoptosis pathway.

    Keywords: Immunotoxin, Antibody, Apoptosis, Epidermal growth factor receptor, .Iau Science
  • Atieh Ekrami, Lobat Taghavi *, Behnam Rasekh, Fatemeh Yazdian Pages 49-66
    Aim and Background

     The problem of water pollution is a fundamental and influential issue for the healthy life of humans and bioorganisms. The aim of this study is to optimize aluminum and calcium-based graphene nanostructures by response surface methodology (RSM) in order to investigate their role in biodenitrification. The optimized removal conditions in the bioreactor were investigated.

    Materials and Methods

     Characterization of graphene oxide/aluminum (rGO/Al) and graphene oxide/calcium (rGO/Ca) nanostructures was determined by XRD, SEM and FTIR. The two effective operating parameters of temperature (°C) and concentration (g/L) of rGO/Al and rGO/Ca nanostructures in biodenitrification of Thiobacillus denitrificans microorganism in the presence of nanostructures were optimized by RSM. Chromotropic Acid method was used to measure nitrate.

    Results

     The FTIR spectrum confirmed the interaction between RGO-aluminum and rGO/Ca. By SEM analysis, the average diameters of rGO/Al and rGO/Ca nanostructures were observed in the range of 10.24-39.21 nm and 20.86-34.29 nm, respectively. In the presence of rGO/Ca and rGO/Al, with increasing temperature (35°C) and increasing nanostructured concentration (1g/L), removal was achieved for 74.0985% and 77.6905%, respectively. After determining the optimized conditions, the biodenitrification of the microorganism in the presence of nanostructures was investigated in the bioreactor. According to the results, the microorganisms in the presence of rGO/Ca and rGO/Al nanostructures had 74.0985% and 77.6905% biodenitrification, respectively.

    Conclusion

     The percentage of biodegradation in the presence of rGO/Al was higher than rGO/Ca and in the presence of rGO/Al was 98%, so this nanostructure in the bioreactor showed higher efficiency in nitrate removal.

    Keywords: Biodenitrification, rGO, Ca, Al nanostructures, Bioreactor, Optimization, Iau Science
  • Akbar Asadi *, Anahita Emadi, Navid Asadi Pages 67-76
    Aim and Background

     Enterotoxemia occurs following absorption of large amounts of toxin through the intestinal wall. The causing agent of this disease is clostridium perfringens. The present study Comparison of Immune Responses Following the Administration of Enterotoxaemia Vaccine in kermani Sheep and Goats.

    Material and methods

     Two groups consisting 30 sheep and 30 healthy goats of the same breedselected. Each of these groups was then divided into three sub groups of ten. One sub group of ten sheep and goats formed the control group, which received no vaccination in the course of the study. The second sub group received vaccination only once, and the last sub group was vaccinated twice. Blood samples were taken from these 60 animals on day 1, 15, 30, 45, 60  and 75 after vaccination, and antibody titer and duration of immunity were determined by ELISA test.

    Results

     The antibody titer during the study in the control sub group was zero. In sub group 2 sheep that received only one dose of vaccine had a mean antibody titer of 0. 428 and in goats 0. 097. In sub group 3 sheep that received two vaccinations, the mean antibody titer was 0.772 and in goats it 0. 408 was. Immunity durabity longer in sheep than in goats.

    Conclusion

     The results showed significant differences in antibody titer and duration of immunity between animals that received booster doses compared to those that were vaccinated only once. Moreover, antibody titer approached zero much earlier in goat than that in sheeps.

    Keywords: Enterotoxemia, clostridium perfringens, vaccine, antibody, sheep, goats, Iau Science
  • Narges Rajabvand, Mohammad Zaefizadeh *, Hashem Yaghoubi Pages 77-90
    Aim and Background

     Gastric cancer is one of the most common gastrointestinal cancers in the world, Iran and Ardabil. The used of exosomes for drug packaging to inhibition of drug-resistant of cancer cells is a new method. This study aimed to evaluate of extraction exosome of the AGS cell line to inhibit of MKN45 cell line.

    Materials and Methods

     Exosomes in concentration LC50 and LC75 nano coumarins were extracted from supernatants of cultured AGS cells using Exosome Isolation Kit and confirmed by DLS, and their effect was applied to drug-resistant MKN45 cells. Inhibition test (MTT) and expression of Caspase 8, Caspase 9, BCL2, Bax, and P53 genes were measured.

    Results

     The results showed that the extraction of exosome with concentration LC75 From AGS on MKN45 in addition to the concentration-dependent inhibitory role of impact on a significant change in gene expression Caspase 8, BCL,2, and P53.

    Conclusion

     Increased expression of genes Caspase 8, BCL2, and P53 in exosome treatment at LC75 level indicate induction of apoptosis from the external pathway by exosomes in resistant cells, as evidenced by the decrease in the expression of miR-21 oncomir and the increase in miR-34a in the exosome contents.

    Keywords: Exosome, Drug-resistant cell line, Apoptosis, External pathway of apoptosis, Gene expression, Iau Science
  • Faezeh Khani, Ahmad Asgharzadeh *, Mohammad Reza Hosseinzadeh, Jamal Kasaian Pages 91-102
    Aim and Background

     Savory plant Satureja sp. It is one of the types of medicine that has many therapeutic properties such as controlling diabetes and blood sugar, blood pressure, constipation, diarrhea, etc. The aim of this study was to evaluate the constituents and antioxidant properties of the essential oil of this plant.

    Materials and Methods

     In this study, two species of savory plants (S. sativa and S. multica) were collected from two natural and agricultural habitats and after drying in the shade, essential oil was extracted by Clevenger apparatus. Its antioxidant was evaluated using DPPH and FRAP methods and determination of total phenol.

    Results

     The results showed that the highest percentage of free radical degradation was due to the use of 4 mg / ml of essential oil of plants harvested from the sativa species of 82.26% and on the other hand the lowest percentage of free radical degradation. From the concentration of 0.5 mg / ml of essential oils of plants harvested from the cultivation of multica species was 24.87%. Essential oil of multica species obtained from natural habitat, at a concentration of 4 mg / ml with a numerical value of / 84 in FRAP method and total phenol, with a numerical value of 2.14, showed the highest antioxidant properties.

    Conclusion

     In this study, it was found that among species and natural and agricultural habitats, safflower essential oil of multica species in natural habitat has the most antioxidant effect and factors such as soil type, and climate can affect the essential oil.

    Keywords: Savory, Medicinal effects, Essential oil, Antioxidant, Iau Science
  • Maryam Nazm Bojnordi, Mazaher Gholipourmalekabadi *, Hatef Ghasemi Hamidabadi, Hassan Keshavarz Pages 103-114
    Aim and Background

     Human dental pulp stem cells (hDPSCs) that closely common origin with ectomesenchymal cells. could be applied as the source of stem cells for treatment of some neurodegenerative diseases. The hDPSCc are capable of differentiating into dopaminergic neurons in presence of appropriate neurotrophic factors and neurosphere technique with regard to fact This study was carried out to assess the differentiation potential of hDPSCc into dopaminergic neurons using neurosphere technique.

    Materials and Methods

     In this study, hDPSCs were isolated from the third molar using mechanical-enzymatic methods. The cells were harvested in a proper condition medium and differentiated into precursor neuronal stem cells and then consequently differentiated into dopaminergic cells in the presence of neuronal induction media including BDNF and GDNF. Cells in each groups were evaluated by immunocytochemistry and RT-PCR assays. In addition, the amount of dopamine released was measured by HPLC.

    Results

     Cells treated with differentiation inducer factors exhibited remarkable changes in phenotypic characteristics and neuron like cells were observed. Molecular results showed that pluripotent genes such as Nestin  , Sox2 expression level gradually reduced in the early stages of differentiation process. However, after treatment with neuronal inducers, genes expression level involved in neurogenesis/dopaminergic like DAT ,PITX3,  ,Nurr1 ,TH PITX3 in treated group increased significantly compared to control group. Moreover, immune cytochemistry assay indicated that cells expressing tyrosine hydroxylase (TH) were also detected in treated group. In addition, dopamine release was significantly increased in treated group (P < 0.05).   

    Conclusion

     These research findings confirm that the hDPSCs can be differentiated into dopaminergic neurons via neurosphere technique and appropriate inducers.

    Keywords: Human dental pulp stem cells, neurosphere, neuroprogenitors, dopaminergic neurons, differentiation, Iau Science
  • Seyedeh Shaghayegh Mirabdollah Elahi, Reza Mirnejad *, Reza Kazempoor, Fattah Sotoodehnejadnematalahi Pages 115-126
    Aim and  Background

     Defensive barrier is important in preventing infection and disease progression caused by E.coli O157:H7. Among beneficial effects of probiotics, immune system modulation by producing cytokines is one of the most common reported benefits. The aim of this study was to investigate the Lactobacillus acidophilus probiotic effect on il10 cytokine gene expression in Zebrafish infected with E. coli O157:H7 as a laboratory model.

    Materials and Methods

     The 300 pieces of fish were grouped equally; control group (C1A1) received basic diet, group (B1A1) received basic diet and faced E.coli O157:H7, treatment 1 group (T1A1) received basic diet containing L. acidophilus and no exposure to E. coli O157:H7, treatment 2 group (T2A2) received basic diet containing L. acidophilus and exposed to E. coli O157:H7. During the 30-day period of testing, intestinal tissue samples were taken on days 15, 27 and 30 for il10 gene expression and bacterial colonization studies.

    Results

     The findings indicated bacterial colonization in fish intestines. Also, the expression of il10 gene in the experimental groups decreased after exposure to E. coli O157:H7 (P<0.01). This decrement was less with the regulation of il10 in the groups fed with L. acidophilus compared to the control group. In Zebrafish fed with L. acidophilus, the expression of the il10 gene increased gradually (day15, day27 and 30; P<0. 01).

    Conclusion

     Overall, the results showed that the L. acidophilus was able to increase il10 gene expression, boost the immune system in Zebrafish as a laboratory model. Therefore, L. acidophilus La5 probiotic can be used as a possible useful candidate against E. coli O157:H7.

    Keywords: Lactobacillus acidophilus La5, Zebrafish, Interleukin-10, Escherichia coli O157:H7, Iau Science
  • Fatemeh Zandi, Bahareh Nowruzi *, Sarvenaz Falsafi Pages 127-140
    Aim and Background

     Cyanobacteria are one of the important candidates in nanoparticle biosynthesis due to their ability to collect heavy metals. Therefore, the aim of this study was to produce and characterization of the specificity of silver nanoparticles by the native cyanobacterial strain of Nostoc spp.

    Materials and Methods

     After culturing and molecular identification of cyanobacteria Nostoc spp., boiling and wet biomass methods were used to produce silver nanoparticles at different concentrations. Characterization of nanoparticle production were performed by optical spectroscopy, Ultraviolet (UV-Vis), Raman and Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy, dynamic light scattering (DLS), scanning electron microscopy (SEM). As well as antimicrobial activity of silver nanoparticles was performed by antibiogram assay.

    Results

     The results of UV-Vis showed that the production of silver nanoparticles with the help of wet biomass at a concentration of 1 mM had a higher adsorption rate than the boiling method. The results of FTIR showed the successful production of silver nanoparticles using the wet biomass method at a concentration of 1 mM silver nitrate. In addition, the results of one-way analysis of variance and Tukey's test showed significant inhibitory power of silver nanoparticles against Staphylococcus aureus, E. coli and Pseudomonas aeruginosa.

    Conclusion

     Nostoc spp., as a potential strain in the production of silver nanoparticles have unique properties and performance for use in microbial biotechnology.

    Keywords: Cyanobacteria Nostoc spp., bioactive compounds, green biosynthesis of silver nanoparticles, Iau Science