~~ اخبار دنیای بیوفیزیک ~~

مدیران انجمن: parse, javad123javad

ارسال پست
4Duniverse

عضویت : جمعه ۱۳۸۶/۶/۲ - ۲۱:۰۷


پست: 1412

سپاس: 6

~~ اخبار دنیای بیوفیزیک ~~

پست توسط 4Duniverse »

سلام خدمت تمامی دوستداران علم فیزیک

در تاپیکی با عنوان " آشنایی با بیوفیزیک " به معرفی این شاخه از علم فیزیک پرداختیم .
در این تاپیک سعی داریم اخبار " بیوفیزیک " را به اطلاع دوستان برسانیم .
گرچه کمتز سایتی با زبان فارسی یافت می شود که به بررسی رویدادهای و اخبار آن بپردازد اما امیدواریم که بتوانیم این تاپیک را به روز نگه داریم . مسلما یاری شما در این امر کمک شایانی به اپدیت ماندن تاپیک خواهد کرد .
آخرین ویرایش توسط 4Duniverse سه‌شنبه ۱۳۸۷/۱۱/۱۵ - ۰۱:۱۰, ویرایش شده کلا 2 بار

4Duniverse

عضویت : جمعه ۱۳۸۶/۶/۲ - ۲۱:۰۷


پست: 1412

سپاس: 6

Re: ~~ اخبار دنیای بیوفیزیک و فیزیک انرژی های بالا ~~

پست توسط 4Duniverse »

نویسنده: سارا موسوي دوست، كارشناس ارشد بيوفيزيك
پست الکترونیکی: -


آزمايشگاه بيوفيزيك غشا


نانو لوله هاي كربني از زمان كشف تا به امروز مشكلات بسياري را حل كرده و در عين حال خود مسايلي را به‌وجود آورده است. اما به‌منظور استفاده بهينه از ويژگي‌هاي برجسته نانولوله‌ها دربسياري از كاربري‌ها، امكان اعمال تغييرات در قطر نانو لوله ها يا خواص الكتريكي آنها كم است. در تحقيقي جديد با يك روش مقايسه‌اي امكان دسته بندي نانو لوله ها بر اساس قطر، بند گپ، و خاصيت فلزي/نيمه رسانايي با دقتي بي سابقه توصيف شده است. در سال 2005 گروهي به سرپرستي "‏Mark C. Hersam‏" از دانشگاه "‏Northwestern‏" يك روش جداسازي بر اساس اندازه را با استفاده از قرار دادن نانو لوله ها در پوششي از ‏DNA‏ تك رشته‌اي توصيف كردند. اين ايده اولين بار توسط محققان "‏DuPont‏" در سال 2003 ارائه شد. نانو لوله‌هاي پنهان شده در پوشش ‏DNA‏ تك رشته‌اي با اولترا سانتريفوژ از يكديگر جدا مي‌شود. نانو لوله‌هاي پنهان شده در پوشش ‏DNA‏ تك رشته‌اي داراي قطر كمتر، شناورتر، و در نمونه سانريفوژ شده به‌راحتي قابل جداسازي است. اشكال اين روش در اينجا است كه بين نانولوله‌هاي فلزي و نيمه رسانا تمايزي قايل نمي‌شود، و در ضمن خذف كامل ‏DNA‏ به‌كار گرفته شده در اين فرآيند هيچ گاه روشن نشده است. ‏


البته پوشش دادن نانولوله‌ها با ‏DNA‏ تك رشته اي خود فرآيندي پر هزينه است. در مطالعه حاضر محققان از تعدادي سورفاكتانت، آمفي فيلهاي آنيوني- الكيلي يا نمكهاي صفراوي، جهت كپسوله كردن نانولوله‌ها استفاده كردند. نانولوله‌هايي كه قطر بزرگتري دارد با مولكولهاي سورفاكتانتي بيشتري همراه كه منجر به توزيع دقيق بر اساس نسبت دانسيته به اندازه مي‌شود. جداسازي بر اساس چندين مرحله اولتراسانتريفوژ انجام مي‌شود. از آنجا كه سورفاكتانت‌ها 2000 بار از ‏DNA‏ سبك‌تر است جدا شده و ‏DNA‏ جاي آنها را مي‌گيرد. 97% از توده نانولوله‌ها در نوار باريكي به ضخامت 0.02 نانومتر تجمع مي‌يابد. از آنجا كه نانولوله هاي رشد يافته نسبت دو به سه دارد يعني دو سوم نيمه هادي و يك سوم فلزي است با استفاده از دو سورفاكتانت كه براي فضاي موجود در نانولوله ها با هم رقابت مي‌كند امكان جداسازي بر اساس خواص الكترونيك فراهم مي‌شود. "‏Michael S. Arnold‏" توصيح مي‌دهد كه اختلاف موجود در نانولوله ها سبب اختلاف در اتصالات سورفاكتانت ها مي‌شود كه درجه خلوص را به بيش از 97% مي‌رساند. بااين وجود موثرترين روش موجود تا به امروز به درجه خلوص 80% رسيده است. با استفاده از نانولوله‌هاي نيمه رساناي مجزا محققان لايه گيت را در ترانزيستورهاي اثر ميدان در ‏SiO2‎‏ را شكل داده‌اند. اين تجهيزات با اعمال ولتاژباياس تغيير مقاومتي بيش از 20000 بار را نشان مي‌دهد در حالي‌كه همين تجهيزات با نانولوله‌هاي كربني تغيير مقاومتي كمتر از نصف اين مقدار را نشان مي‌دهد. اين روش جداسازي جالب‌ترين روش موجود است از آنجا كه ماهيتي ساده و ارزان دارد. در آينده سعي بر اين است اين روش در سانريفوژهاي صنايع دارويي به‌كار گرفته شود.‏


نانولوله‌ها اعصابش را نشان مي‌دهد
محققان دانشگاه ‏Delaware‏ روشي را توصيف كرده است كه شبكه‌اي از نانولوله‌هاي كربني در يك ماده كامپوزيت كار گذاشته مي‌شود تا ساختاري شبيه به سيستم عصبي را شكل دهد. همانند مواد پيزوالكتريك خواص الكتريكي نانولوله ها مربوط به خواص مكانيكي آنها است كه آنها را براي استفاده به عنوان حسگر هاي مكانيكي غير فعال ايده‌آل مي‌كند. تغيير تنش به صورت تغيير مقاومت الكتريكي بيان مي‌شود. اين گروه نشان دادند كه انتشار نانولوله ها با تراكم پايين مي‌تواند به عنوان گزارشگر مقاومت الكتريكي يكپارچگي كامپوزيت‌هاي فيبري به‌كار گرفته شود. مطالعه بر رويمواد كامپوزيتي فيبرهاي شيشه اي كه در يك ماتريكس اپوكسي كارگذاشته شده است تمركز دارد. بنا به اظهارات "‏Erik T. Thostenson‏ " اندازه كوچك نانولوله‌ها در مقايسه با فيبرها يك مزيت است؛ كه مي‌تواند به فضاي بين فيبرها نفوذ توزيع و يك شبكه رساناي نفوذ كننده ايجاد كند. يك روش غلتك‌زني كه بسيار ظريف كنترل مي‌شود توزيع يكنواخت نانولوله‌ها را در ماتريكس اپوكسي تضمين مي‌كند. بنابراين رسانايي كامپوزيت‌ها با به‌كارگيري حداقل نانولوله‌ها يعني 50% وزني قابل دست‌يابي است. سپس فيبر شيشه‌اي/ كامپوزيت‌هاي چند لايه‌اي ساخته شد كه در لايه‌هاي اپوكسي نانولوله‌هاي چند ديواره‌اي منتشر بوده و هركدام از اين لايه‌هاي اپوكسي بين دو لايه از فيبرهاي شيشه‌اي با ساختار غير بافتي قرار داشت. به‌كارگيري بار قابل انبساط در يك نمونه 5 لايه يك جهته (كه در آن سه لايه متناوب شيشه‌اي موازي با بار قرار گرفته‌اند) يك ارتباط خطي بين بار و مقاومت الكتريكي نمونه برقرار مي‌كند. اگر لايه مركزي را براي تا زدن ببريم افزايش پله اي مقاومت الكتريكي به دنبال بارگذاري در زماني كه لايه لايه شدن شروع و ادامه مي‌يابد، ديده مي‌شود. در يك نمونه واجد لايه‌هاي متقاطع كه در آن جهت‌گيري لايه شيشه‌اي مياني عمود بر سر و ته لايه و جهت بار است، روشن شده است كه مكانيسم شكست در لايه اوتوگونال ‏micro cracking‏ است. در نمونه مورد مطالعه گروه دانشگاه "‏Delaware‏" جهش مرحله اي در مقاومت الكتريكي وقتي ريزترك ها نيز شكل مي‌گيرد‏، ديده مي‌شود. حذف بار قابل انبساط و تكرار آزمايش شيب تغيير مقاومت با تنش بطور قابل توجهي بالاتر است. اين به اين معنا است كه از نانولوله ها مي‌توان جهت بررسي مستقيم سلامت ساختاري مواد كامپوزيت بهره جست. خمش غير مسطح تعدادي از نمونه هاي متورق اثر نوسانات مقاومت الكتريكي در نقطه شكست فيبر را نشان مي‌دهد كه با رفتار مرحله‌اي در بارهاي بالاتر دنبال مي‌شود تا به نقطه تورق برسد. "‏Thostenson‏" بيان مي‌دارد كه او از حساسيت تكنيك نسبت به آستانه آسيب و توانايي تشخيص ماهيت آسيب شگفت‌زده شده است دو ويژگي كه اين تحقيق را براي صنعت قابل توجه مي‌سازد.‏


طرح يابي سطح‏
محققان دانشگاه "‏Northwestern‏" و دانشگاه "‏Illinois‏" در "‏Urbana-Champaign‏" و "‏NanoInk‏" از طريق ساخت 55000 آرايه قلمي كه مي‌تواند بر روي سوبستراهاي شيشه‌اي يا طلا با استفاد از جوهر 1-اكتادكان تيول ‏‎(ODT)‎‏ طرح هايي را بسازد. آرايه ها شامل سگدستي از جنس ‏Si3N4‎‏ پوشش داده شده با طلا است كه در يك انتها داراي نوكي تيز بوده به عنوان قلم به‌كار گرفته مي‌شود تا الگوهاي سطحي را در مقياسي كلان به‌طور موازي بسازد. آرايه ها مساحتي حدود 1سانتي متر مربع را با سگدستي كه 90 ميكرون در جهت محور ‏x‏ و 20 ميكرون در جهت محورy ‎‏ سازمان مي‌يابد و نسبت به سر اسكنر ميكروسكوپ نيروي اتمي به‌وسيله يك رزين اپوكسي در جاي خود قرار مي‌گيرد. بر خلاف تصويربرداري با ميكروسكوپ‌هاي نيروي اتمي، ساختار سگدست خميده بوده و ‏tip‏ داراي نوك بزرگي است تا هر اختلافي در الگوي سطحي در طي اسكن مورد بررسي قرار بگيرد. "‏Chad A. Mirkin‏" از دانشگاه "‏Northwestern‏" مي‌گويد روشي كشف كرده است كه آرايه‌هايي مي‌سازد كه شامل بيش از 1 ميليون سگدست است. اين بخش آسان كار است. مشخص شده است كه چگونه بر مشكلات ناشي از اختلاف كه از دير باز در ليتوگرافي ها موجود بوده غلبه شده است كه اكنون نانوساختارهايي توليد شده كه با استفاده از فن‌آوري مرسوم ميكروسكوپ نيروي اتمي براي مساحتهاي وسيع مي‌تواند مورد استفاده قرار گيرد. تصاوير پيچيده تر از نقاط با استفاده از يك سيستم نرم افزاري قابل توليد است. 55000 نسخه ازتصوير توماس جفرسون در 30 دقيقه با نگهداشتن پروب به مدت 0.08 ثانيه در تماس با سوبسترا و گذر بين نقلط خاص با سرعت اسكني معادل با 60 ميكرون بر ثانيه قابل توليد است.


فتوليتوگرافي راه الگوهاي مهاجرتي را هموار مي‌كند
توانايي سازمان دادن خواص ترابري اسكلتهاي زيست سازگار با آينده مهندسي بافت و انتقال داروها بسيار مرتبط است. در اين راستا تيمي از دانشگاه "‏Rice‏" به رهبري "‏Jennifer L. West‏" الگوهاي زيست فعال سه بعدي پيچيده‌اي را در هيدروژلها توليد كرده است كه از ليتوگرافي جذبي يك يا دو فوتون اسفاده مي‌كند. در مهندسي بافت عامل محدود كننده توليد شبكه ‏‎ Microvascular‎‏ و ترجيحا شبكه معيني با ورودي ها و خروجي هاي مشخص و قابل استفاده است. محققان ازهيدروژلهاي پلي اتيلن گليكول دي آكريلات به عنوان اسكلتهايي كه زيست سازگار بوده و در عين حال به جذب پروتئين مقاوم است، استفاده مي‌كنند. پپتيد فلورسانس ‏ACRL-PEG‏ يا محلولهاي ‏PEGDA‏ با اوزان مولكولي پايين شامل ‏photoinitiator‏ هايي است. آكريلات به نواحي خاصي از ژل ملحق مي‌شود كه با نور ماورابنفش فلورسانس دارد. و دانسيته لينك‌هاي متقاطع را تغيير مي‌دهد. اگرچه پژوهشگران دريافته‌اند كه ‏SPA‏ در الگوبندي سريع ژلها بسيار موثر است اما توليد خصوصيات كاملا يكسان در برش عرضي محوري محدوديتهايي دارد. براي غلبه بر اين محدوديتهاي ‏SPA‏ اين گروه ‏TPA‏ فوتوليتوگرافي را با استفاده از همان سيستم هيدروژلي بررسي كردند. ابتدا الگوي مجازي بر روي ژل با استفاده از نرم افزار "‏Laser Scanning Microscope‏" توليد و طرح به‌وسيله تابش در 720 نانومتر توليد شد. تغييرات نهايي در سطح كانوني مي‌تواند براي توليد الگويي كه ابعادي نامنظم دارد مورد استفاده قرار بگيرد. تغيير گراديانت‌هاي بيومكانيكي مشخص شده كه آرايش سلولي و تحرك آنها را تحت تاثير قرار مي‌دهد. كه فرآيندي بسيار مهم در مراحل تكوين جنيني است. اين مطلب در تحقيقي بر روي سلولهاي ‏HT-1080‎‏ فيبرئساركوماي انساني مورد مطالعه قرار گرفت. اطلاعات به‌دست آمده با ميكروسكوپ ‏confocal‏ از يك كشت 4 هفته‌اي نشان داد كه سلولهاي ‏HT-1080‎‏ بر روي نواحي الگو بافته اي از ژل مهاجرت مي‌كند. اين امر تاثير گرادين‌هاي مختلف را بر روي آرايش سلولها نشان مي‌دهد. براي توليد ساختارهاي سه بعدي در هيدروژلها مي‌توان از ‏two photon laser scanning lithography ‎‏ استفاده كرد. به اين ترتيب سلولها تناه بر روي نواحي كه داراي طرح است مهاجرت مي‌كند.


‎1. Arnold et al, Nat. Nanotechnol. (2006) 1, 60
2. Arnold et al, Nano Lett. (2005) 5,713
3. Thonstenson and Chou, Adv. Mat. (2006) doi:10.1002/adma.200600977
4. Salaita et al, Angew. Chem. Int. Ed. (2006) doi:10.1002/anie.200603142‎
‎5. Hahn et al, Adv Mater. (2006) 18,2679‎


به نقل از ماهنامه مهندسی پزشکی

4Duniverse

عضویت : جمعه ۱۳۸۶/۶/۲ - ۲۱:۰۷


پست: 1412

سپاس: 6

Re: ~~ اخبار دنیای بیوفیزیک و فیزیک انرژی های بالا ~~

پست توسط 4Duniverse »

در ايران مؤسسه بين‌المللي تحقيقات بيوشيمي-بيوفيزيك دردانش‌گاه تهران با طراحي دقيق وپيش‌رفته وقابل مقايسه با مراكز بيوانفورماتيك در كشورهاي پيش‌رفته است. اين مركز با بهره‌مندي از اساتيد مجرب تا مقطع دكتري به تربيت دانش‌جو مي‌پردازد.
دانش‌گاه تربيت‌ مدرس هم دراين رشته در مقاطع كارشناسي ارشد و دكتري دانش‌جو مي‌پذيرد.
دانش‌جويان رشته‌هاي فيزيك وزيست‌شناسي مي‌توانند پس از شركت در آزمون كارشناسي ارشد در رشته‌ي بيوفيزيك تحصيلات خود را ادامه دهند .

4Duniverse

عضویت : جمعه ۱۳۸۶/۶/۲ - ۲۱:۰۷


پست: 1412

سپاس: 6

Re: ~~ اخبار دنیای بیوفیزیک و فیزیک انرژی های بالا ~~

پست توسط 4Duniverse »

November 15 Issue of Biophysical Journal Released Online
The latest issue of the Biophysical Journal. (You must be a Society member or subscribe to the Journal to gain access.)


for more information click the link below :
http://www.biophysj.org/current.shtml
آخرین ویرایش توسط 4Duniverse یک‌شنبه ۱۳۸۸/۱/۱۶ - ۲۳:۳۸, ویرایش شده کلا 1 بار

4Duniverse

عضویت : جمعه ۱۳۸۶/۶/۲ - ۲۱:۰۷


پست: 1412

سپاس: 6

Re: ~~ اخبار دنیای بیوفیزیک ~~

پست توسط 4Duniverse »

30/10/1387

گام بلند پژوهشگران بيوفيزيك دانشگاه تربيت مدرس در طراحي داروها
با شبيه سازي ديناميك مولكولي، مدل سه بعدي ساختار سم عقرب ارايه شد



نتايج شبيه سازي ديناميك مولكولي و اتصال مولكولي كه از سوي پژوهشگران بيوفيزيك دانشگاه تربيت مدرس انجام شد، نشان داد كه مدل سه بعدي ارائه شده از ساختار سم مدل مناسب و قابل قبولي است كه مي‌تواند در طراحي هدفمند داروها و عوامل مسدود كننده كانالهاي پتاسيمي كمك مؤثري نمايد.

K-HEFUTOXIN1 جز سم‌هاي عقرب مسدود كننده كانال‌هاي پتاسيم در غشا بوده كه از عقرب گونه HETEROMETRUS استخراج مي‌شود .

اين پپتيد 22 اسيد آمينه‌اي داراي ويژگي ساختاري منحصر به فردي است كه از آن سمهاي ديگر متمايز مي‌كند.

دكتر محبوبه ضرابي محقق دانشگاه تربيت مدرس با بيان اين مطلب، افزود: ساختار دوم اين پپتيده داراي دو مارپيچ آلفا مي‌باشد كه با دو پيوند دي سولفيد به يكديگر متصل شده‌اند .

جهت شناسايي ميانكش اين سم با كانال‌هاي پتاسيم فعال شوند با ولتاژ (KV1,3-KV1,2-KV1,1) در اين مطالعه، از نرم‌افزار 3D-DOCK استفاده نموديم.

همه ساختارهاي سم مورد نظر، در شبيه سازي مورد مطالعه قرار گرفت و نتايج نشان داد كوچكترين تغيير در ساختار سم قادر است در شناسايي محل ميانكش و همچنين اتصالات سم با كانال يوني تاثير گذارد.

وي در ادامه گفت: K-HEFUTOXIN1 در بخش خارجي كانال‌هاي پتاسيم قرار گرفته و قادر است با برخي از اسيد آمينه‌هاي موجود در ساختار مارپيچ آلفاي خود با كانال ميانكش دهد.

اسيد آمينه‌هاي TYR5 ,ARG6 ,TRP9 ,LYS19 ,ARG10 از سم و اسيد آمينه‌هاي HIS404 ,THR407 ,GLY401 ,ASP386 در هر يك از زير واحدهاي كانال‌هاي پتاسيم، از اسيد آمينه‌هاي مهم و كليدي جهت ميانكش K-HEFUTOXIN1 با كانالهاي پتاسيم مي باشند.

دكتر ضرابي در تشريح نتايج اين پژوهش كه در قالب رساله دكتراي تخصصي وي انجام و ارائه ، تصريح كرد: نتايج شبيه سازي نشان داد در ميانكش سم‌هاي باردار منفي با كانال‌هاي يوني حضور ميانكش‌هاي ئيدروفوبي اهميت ويژه‌اي داشته و وجود آنها براي پايداري اتصالات در طول زمان ضروري است.

نتايج شبيه سازي ديناميك مولكولي و اتصال مولكولي نشان داد كه مدل سه بعدي ارائه شده از ساختار سم در ميانكش با كانالهاي پتاسيم، مدل مناسب و قابل قبولي بوده و مي‌تواند در طراحي هدفمند داروها و عوامل مسدود كننده كانالهاي پتاسيمي كمك مؤثري نمايد.

گفتني است، اين پژوهش با راهنمايي دكتر حسين نادري در دانشكده علوم پايه دانشگاه تربيت مدرس انجام شد.

منبع : ايسنا

ارسال پست