ژانویه 20

پایان نامه ارشد رشته زیست شناسی :جداسازی و شناسایی باکتریهایی با توان تولید اگزوپلی ساکارید

با عنوان : جداسازی و شناسایی باکتریهایی با توان تولید اگزوپلی ساکارید

در ادامه مطلب می توانید تکه هایی از ابتدای این پایان نامه را بخوانید

و در صورت نیاز به متن کامل آن می توانید از لینک پرداخت و دانلود آنی برای خرید این پایان نامه اقدام نمائید.

!–more–

دانشگاه آزاد اسلامی

واحد دامغان

دانشکده علوم پایه

گروه زیست شناسی

پايان نامه براي دريافت درجه كارشناسي ارشد M.A.” “

گرایش میکروبیولوژی

عنوان

جداسازی و شناسایی باکتریهایی با توان تولید اگزوپلی ساکارید و نانوذرات نقره از محیط و مطالعه ساختار اگزوپلی ساکارید سنتز شده حاوی نانوذرات نقره

استاد راهنما

جناب آقای دکتر هاتف آجودانی فر

استاد مشاور

سرکارخانم دکتر پرستو پورعلی

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده درج نمی گردد

تکه هایی از متن به عنوان نمونه : (ممکن می باشد هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود اما در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل می باشد)

فهرست مطالب

چکیده فارسی.. 1

فصل اول مقدمه. 2

1-1-مقدمه ای در مورد سرکه و تاریخچه آن. 3

1-2-مقدمه، خصوصیات و کاربرد های استوباکتر ها و گلوکونوباکتر ها 3

1-3- مقدمه و کاربردهای نانوذرات نقره 3

فصل دوم مروری بر تحقیقات گذشته. 6

2-1-مقدمه. 7

2-2-تاریخچه بهره گیری از نانوذرات… 9

2-3-روش های تولید نانوذرات… 9

2-3-1-تولید فیزیکی.. 10

2-3-2-تولید شیمیایی.. 11

2-3-2-1- سل ـ ژل. 12

2-3-2-2- واکنش حالت‌های جامد ـ مایع. 12

2-3-2-3- چگالش فاز گازی.. 13

2-3-3-تولید بیولوژیکی.. 13

2-4- مکانیسم تولید نانوذرات توسط میکروارگانیسم ها 14

2-5-خواص نانوذرات فلزی نقره 21

2-6- تولید نانوذرات فلزی توسط باکتری ها 22

2-6-1-مثال هایی از تولید درون سلولی نانوذرات فلزی نقره توسط باکتریها 23

2-6-2- مثال هایی از تولید برون سلولی نانوذرات فلزی نقره توسط باکتریها 23

2-7- نانوذرات نقره 27

2-7-1- سمیت نقره 29

2-7-2- خصوصیات، مکانیسم اثر و کاربردهای نانو ذرات نقره 30

2-7-2-1- وسایل درون عروقی مصنوعی.. 33

2-7-2-2- کاتترهای قرار گرفته شده در عروق مرکزی.. 34

2-7-2-3- کاتترهای نوروسرژیکال. 34

2-7-2-4- سیمان استخوان. 35

2-7-2-5- پوشاننده های زخم. 35

2-7-2-6-مهندسی بافت… 37

2-7-2-7-درمان سرطان. 37

2-7-2-8-تشخیص پروتئین ها 37

2-8-پلیمرهای میکروبی.. 38

2-8-1-سلولز. 39

2-9-تاریخچه سلولز. 40

2-10-ویژگی های سلولز. 40

2-11-خواص سلولز. 41

2-12-تجزیه سلولز. 42

2-13-تولیدسلولز. 43

2-14-کاربردهای سلولز وانواع مشتقات آن. 45

2-14-1-مشتقات سلولز. 46

2-14-1-1-نانو بلورهای سلولز. 46

2-14-1-1-1-مشتقات Ncc. 47

2-14-1-1-2-ویژگی ها، خصوصیات و مزایای Ncc. 47

2-14-1-1-3-معایب Ncc. 48

2-14-1-2-کمپلکس سنتز سلولز. 48

فصل سوم مواد و روش ها 49

3-1- مواد و دستگاه ها 50

3-1-1- مواد شیمیایی و محیط های کشت… 50

2-1-2-دستگاه ها و وسایل.. 52

3-2- روش ها و آزمایشات… 53

3-2-1- جداسازی سویه های باکتریایی از سرکه و مطالعه تولید سلولز توسط آن ها 53

3-2-1-1- محیط کشت هیسترین اسکرام. 53

3-2-2-انتخاب و شناسایی سویه های باکتریایی.. 54

3-2-2-1-مطالعه های فنوتایپینگ سویه های باکتریایی.. 54

3-2-2-1-1-رنگ آمیزی گرم. 54

3-2-2-1-2- روش لام مرطوب… 55

3-2-2-1-3-رنگ آمیزی مالاشیت سبز. 55

3-2-2-1-4-آزمون کاتالاز. 55

3-2-2-1-5- آزمون اکسیداز. 55

3-2-2-1-6- آزمون حرکت، ایندول و تولید ( سولفید هیدروژن) (SIM) 56

3-2-2-1-7-آزمون ژلاتین.. 56

3-2-3-مطالعه های ژنوتایپینگ سویه های باکتریایی.. 56

3-2-3-1-استخراج DNA از میکروارگانیسم ها 56

3-2-3-1-1-تهیه محلول – فنل- کلروفرم- ایزوآمیل الکل.. 56

3-2-3-2-نحوه استخراج DNA از میکروارگانیسم ها 57

3-2-3-2-1-تهیه ژل آگارز 1%. 58

3-2-3-3-پرایمرهای مورد بهره گیری جهت شناسایی مولکولی باکتری ها 58

3-2-3-4-واکنش زنجیره پلیمراز برای باکتری ها 59

3-2-3-5-تعیین توالی قطعات حاصل از واکنش زنجیره ای پلیمراز. 60

3-2-4-خالص سازی سلولز تولیدی.. 60

3-2-4-1- شستشو به وسیله هیدروکسید سدیم. 61

3-2-5-تستهای تایید سلولز. 61

3-2-5-1-هضم آنزیمی.. 61

3-2-5-1-1-آزمون مولیش و بندیکت… 61

3-2-5-2-میکروسکوپ الکترونی نگاره 62

3-2-6- مطالعه تولید نانوذرات نقره توسط استوباکترها و گلوکونوباکترها 62

3-2-7-تست های تاییدی تولید نانوذرات نقره 62

3-2-7-1- اسپکتروفوتومتری.. 62

3-2-7-2- پراش اشعه ایکس… 63

3-2-7-3- مطالعه توسط میکروسکوپ الکترونی گذاره 63

3-2-8- انتخاب سویه های مناسب جهت ادامه آزمون ها 63

3-2-8-1-تولید نانوذرات نقره درون بستر سلولزی به روش آر-تی.. 63

3-2-9-مطالعه خواص ضد میکروبی لایه سلولزی حاوی نانوذرات نقره 63

3-2-9-1-تهیه محلول استاندارد نیم مک فارلند. 64

3-2-10-نگهداری طولانی مدت سویه ها(روش گلیسرول استوک) 64

فصل چهارم نتایج و بحث… 65

4-1-جداسازی سویه های باکتریایی از سرکه و مطالعه تولید سلولز توسط آنها 66

4-2-شناسایی سویه های باکتریایی.. 66

4-2-1-مطالعه های فنوتایپینگ سویه های باکتریایی.. 66

4-2-1-1خصوصیات ماکروسکوپی.. 66

4-2-1-2- خصوصیات میکروسکوپی.. 67

4-2-1-3- لام مرطوب… 67

4-2-1-4-رنگ آمیزی مالاشیت سبز. 67

4-3- آزمونهای بیوشیمیایی.. 68

4-4- مطالعه های ژنوتایپینگ سویه های باکتریایی.. 68

4-4-1- استخراج DNA.. 68

4-4-2- تکثیر توالی 16SrDNA.. 69

4-4-3-تعیین توالی قطعات حاصل از واکنش زنجیره پلیمراز. 70

4-5-نتایج خالص سازی و شستشو توسط NaOH.. 71

4-6-تستهای تاییدی سلولز. 72

4-6-1-هضم آنزیمی.. 72

4-6-1-1-آزمون مولیش و بندیکت… 72

4-6-2-مطالعه میکروسکوپ الکترونی نگاره 72

4-7-مطالعه تولید نانوذرات نقره توسط باکتری ها 73

4-8-تست های تاییدی تولید نانوذرات نقره 73

4-8-1-مطالعه توسط میکروسکوپ الکترونی گذاره 74

4-8-2-پراش اشعه ایکس… 74

4-8-3- مطالعه اسپکتروفتومتری.. 75

4-9-تولید نانوذرات نقره در درون بستر سلولزی به روش آر-تی.. 76

4-10- مطالعه خواص ضد میکروبی لایه سلولزی حاوی نانوذرات نقره 76

فصل پنجم نتیجه گیری.. 78

منابع و ماخذ. 89

چکیده انگلیسی.. Error! Bookmark not defined.

چکیده

فرایند تولید سرکه به لحاظ فیزیولوژیک نوعی واکنش اکسیداسیون ناقص می باشد. از باکتری های تولید کننده سرکه به دو جنس اصلی استوباکتر و گلوکونوباکتر می توان تصریح نمود. این باکتری ها گرم منفی میله ای شکل و هوازی مطلق هستند. توسط تاژه های پری تریش متحرکند، رنگدانه تولید نمی کنند. کاتالاز مثبت هستند و فعالیت اکسیداتیو شدید دارند. استوباكترزايلينيوس،یکی از باکتریهای مولدسلولزاست. نانو” عبارتی یونانی می باشد که معنای 9-10 را داشته و یک نانو یک میلیاردیم می باشد. کاربرد این واژه امروزه بیشتر در نانو تکنولوژی یا فناوری نانو می باشد. نانوذرات نقره، یکی از پر کاربرد ترین ذرات در حوزه نانو می باشد و به‌دلیل خواص فیزیکی و شیمیایی ویژه‌، کاربرد فراوان دارد. در این مطالعه، آغاز 20 سویه از باکتری تولید کننده سلولز از سرکه جداسازی و شناسایی گردید، سپس 5 سویه جهت مطالعات بیشتر انتخاب و DNA آن ها استخراج و واکنش زنجیره پلیمراز( PCR) انجام گردید و نهایتا با بهره گیری از پرایمر های اختصاصی تعیین توالی گردید. بعد از طی مراحل خالص سازی و تایید لایه سلولزی، تولید نانوذرات نقره توسط باکتری های فوق مطالعه و سپس این 5 سویه با توانایی تولید نانوذرات نقره و سلولز تایید گردید و نهایتا خواص ضد میکروبی آن ها جهت پوشانندگی زخم ها مورد مطالعه قرار گرفت.

کلمات کلیدی :گلوکونوباکتر،استوباكتر، نانوذرات نقره، سلولز

فصل اول

مقدمه

1-1-مقدمه ای در مورد سرکه و تاریخچه آن

قدمت تولید سرکه حاقل به 400 سال قبل از میلاد مسیح می رسد (Deppenmeier, 2002)، و فرایند تولید آن به لحاظ فیزیولوژیک[1]نوعی واکنش اکسیداسیون ناقص می باشد. اولین توصیف درمورد تولید سرکه توسط پاستور در سال 1862 انجام گرفت. او دریافت که مادر سرکه توده ای از ارگانیزم های زنده می باشد که عامل اکسیداسیون اتانول به اسید استیک می باشد. باکتری های استوباکتر استی[2] و گلوکونوباکتر سابکسی[3] به ترتیب توسط Beijerink در سال 1898 و De leeuw و Kluyver در سال 1924 توصیف شدند (Moonmangmee, 2000). Asai در سال 1934 و بار دیگر در سال 1968، این باکتری ها را به دو جنس اصلی استوباکتر و گلوکونوباکتر رده بندی نمود (Higgins, 1990). این دو جنس با تغییراتی همچنان بخشی از خانواده استوباکتریاسه را با 12 جنس به خود اختصاص داده اند.

1-2-مقدمه، خصوصیات و کاربرد های استوباکتر ها و گلوکونوباکتر ها

جنس استوباکتر دارای سه گونه می باشد.باکتری گرم منفی[4] میله ای شکل و هوازی مطلق[5] می باشد. در صورت متحرک بودن به وسیله فلاژل های پری تریش[6] متحرک اند(Brenner et al., 2005). این باکتری ها الکل را به آب و کربنیک، لاکتات را به کربنات تبدیل و بعضی از اسید های آمینه را تجزیه می کنند. استوباکترها عموماً در جو تخمیر شده، سرکه و میوه ها و سبزی های ترش پیدا نمود می گردد. بعضی گونه ها مانند استوباکتراستی (A.aceti) اتانول را به اسید استیک، اکسید کرده و کاربرد صنعتی در تولید سرکه دارند،به همین دلیل به استوباکترها، اسید استیک باکتری هم گفته می شوند.این باکتری ها در جوانی گرم منفی و سلول های پیر اکثراً گرم متغییراند. در زیر میکروسکوپ به شکل تک تک، دو تایی و یا به صورت زنجیره دنبال هم نظاره می شوند. در حین تولید سرکه به هم پیچیده گاه به شکل کوکسی مانند و گاه رشته ای و بلند در می آیند. محیط اسیدی را خوب تحمل می کنند. نسبت به سودوموناس[7] ها تحرک کمتری دارند و رنگدانه تولید نمی کنند. کاتالاز مثبت هستند و فعالیت اکسیداتیو شدید دارند.این ارگانیسم ها را به دو گروه استوباکترهای با اکسایش شدید[8] که موقتاً ایجاد اسید استیک می نماید و آنرا دوباره تجزیه می کند و استوباکترهای با اکسایش جزئی[9] که اسید استیک تولید شده را دیگر تجزیه نمی کند،تقسیم می نمایند. از گروه استوباکترهای با اکسایش شدید می توان استوباکتر پراکسیدانس[10]، استوباکتر پاستوریانوم[11] و از استوباکترهای با اکسایش جزئی می توان گلوکونوباکتراکسیدانس[12] را نام برد. ما بین این دو گروه باکتریهای استوباکتر گزیلینوم[13] ، استوباکتر استی و استوباکتر اسیدوفیلوم[14] قرار دارند((Garrity, 2002 . این باکتری ها در صنایع غذایی جهت تولید اسید استیک و ویتامین ث اهمیت فراوانی دارند. استوباكتر زايلينيوس، يكى از باكترى هاى مولد سلولز Cellulose می باشد و می تواند گلوكز، گليسرول و ساير منابع آلي را به سلولز خالص تبديل كند( and Canon, 1989 Fontana et al., 1991; Williams ). سلولز ميكروبى توليد شده توسط استوباكتر زايلينيوس به عنوان يكى از با ارزش ترين پلیمر های زیستی در زمينه هاى گوناگون پزشكى كاربرد دارد.. كاربردهاى متعددى از سلولزميكروبى در پزشكى، دامپزشكى، صنايع غذايى، نفتى،پوشاكى، آرايشی، بهداشتى و غيره شناخته شده است2001;Kobayashi et al., 2006) ., et al Klemm).

بهره گیری از سلولز ميكروبي براى اولين بار در سال 1980،به عنوان پانسمانى پوشيده شده با مايع براي بهبود زخم انجام گرفت (Klemm et al., 2001) .فونتانا و همكارانش از سلولزميكروبي، محصولي را با نام بيوفيلم توليد كردند و جهت سوختگي هاي درجه دوم و سوم، زخم هاي عميق، پيوند پوست و به گونه كلي براي درمان آسيب هاي پوستي به كار گرفتند(Fontana et al., 1991 ).

1-3- مقدمه و کاربردهای نانوذرات نقره

نانو” عبارتی یونانی می باشد که معنای 9-10 را داشته و یک نانو یک میلیاردیم می باشد. کاربرد این واژه امروزه بیشتر در نانو تکنولوژی یا فناوری نانو می باشد( Narayanan and Sakthivel, 2010 ). از میان انواع مختلف نانوذرات، پرکاربردترین آن ها نانوذرات نقره می باشد. نانو ذرات نقره، یکی از پر کاربرد ترین ذرات در حوزه نانو پس از نانو لوله های کربن می باشد، که هر روزه بر کاربرد آن در دنیای نانو افزوده می گردد. 
 نانوذرات نقره اکثراً، به‌دلیل خواص فیزیکی و شیمیایی ویژه‌ای که از خود نشان می‌دهند در مصارف الکترونیکی، نوری، دارویی و بهداشتی و کاتالیتیکی کاربرد فراوان دارند. یکی از علت های کاربرد گسترده این ذرات ، به دلیل خاصیت آنتی باکتریال این ذرات می باشد و در واقع نانوذرات  نقره برای عوامل بیماری‌زا یک سم تلقی می شوند و ‌برای بدن بشر، غذاها و بافت‌ها بی‌ضررند. این در حالی می باشد که نقره خود به خود فاقد و یا خیلی کمتر این خاصیت می باشد. این خاصیت دوگانه ذرات نانو در مقایسه با ذرات ماکروی نقره به دلیل اثر افزایش سطح در نتیجه افزایش واکنش پذیری ماده و پیروی ماده از فیزیک و شیمی کوانتم[15] در حالت نانو می باشد. خصوصیات نانو ذرات نقره شامل: تاثیر بسیار زیاد، تاثیر سریع، غیر سمی بودن، غیر محرک برای بدن، غیر حساسیت زا، قابلیت تحمل شرایط مختلف (پایداری زیاد)، آب دوست بودن، سازگاری با محیط زیست، مقاوم در برابر حرارت، عدم ایجاد و افزایش مقاومت و سازگاری در میکروارگانیسم می­باشد. نقره در ابعاد بزرگتر، فلزی با خاصیت واکنش دهی کم می باشد، اما زمانی که به ابعاد کوچک در حد نانومتر تبدیل می گردد خاصیت میکروب کشی آن بیش از 99 درصد افزایش می یابد، به حدی که می توان از آن جهت بهبود جراحات و عفونت ها بهره گیری نمود. نقره در ابعاد نانو بر متابولیسم، تنفس و تولید مثل میکروارگانیسم اثر می گذارد. تاکنون بیش از 650 نوع باکتری شناخته شده را از بین برده می باشد. هر چند این فناوری به تازگی مورد توجه زیادی قرار گرفته و رونق بسیاری پیدا کرده ، اما از آن در طب قدیم بهره گیری می شده بدون آنکه دلیل تاثیر آن شناخته گردد و حتی در جنگ برای کنترل عفونت زخم سربازان از سکه های نقره بهره گیری می شده می باشد (Rai et al., 2009).

شما می توانید مطالب مشابه این مطلب را با جستجو در همین سایت بخوانید                     
شما می توانید تکه های دیگری از این مطلب را در شماره بندی انتهای صفحه بخوانید              

2-1-مقدمه

“نانو” عبارتی یونانی می باشد که معنای 9-10 را داشته و یک نانو یک میلیاردیم می باشد. کاربرد این واژه امروزه بیشتر در نانو تکنولوژی یا فناوری نانو می باشد. نشانه اختصاری نانو در سیستم متریک n می‌باشد. فناوری نانو یا نانوتکنولوژی رشته‌ای از دانش می باشد که به مطالعه مواد، دستگاه ها و سیستم هادر ابعاد نانو می پردازد و موضوع اصلی آن مهار ماده یا دستگاه‌های در ابعاد کمتر از یک میکرومتر، معمولاً حدود ۱ تا ۱۰۰ نانومتر می باشد. این دانش به فهم و به کارگیری خواص جدیدی از مواد و سیستمهایی در این ابعاد پرداخته که اثرات فیزیکی جدیدی، اکثرا متاثر از غلبه خواص کوانتومی بر خواص کلاسیک، از خود نشان می‌دهند. همچنین موجودات زنده از سلول هایی که به گونه معمول دارای طولی حدود 10 میکرومتر می باشد، ساخته می شوند با این حال بخش های درونی سلول ها بسیار کوچک بوده و در اندازه کمترازیک میکرون می باشد.برای مثال کوچکترین پروتئین ها دراندازه معمولی 5 نانومتر می باشند که این اندازه قابل مقایسه باکوچکترین ابعاد نانو ذرات ساخته شده توسط بشر می باشد(Narayanan and Sakthivel, 2010 ).

نانوفناوری یک دانش بین ‌رشته‌ای می باشد و به رشته‌هایی زیرا فیزیک کاربردی، مهندسی مواد، شیمی ابرمولکول و حتی مهندسی مکانیک، مهندسی برق، مهندسی شیمی و رشته های بیولوژی نیز مربوط می گردد. تحقیقات در زمینه نانوتکنولوژی به صورت گسترده ای انجام شده و دستیابی به مواد جدیدی در ابعاد نانو مانند نانوذرات، نانولوله ها، نانوسیم ها و … میسر شده می باشد.

در میان این مواد، نانوذرات به دلیل خواص منحصر به فرد خود در خواص شیمیایی، الکترونیکی و مگنتیکی[16] بسیار مورد توجه قرار گرفته اند( Zhang et al ., 2011).

زمینه‌هایی که نانوذرات در آن ها کاربرد دارند، شامل کاربرد نانوذرات در مواد کاتالیزور، کامپوزیت[17]، افزودنی‌های سوخت و مواد منفجره، بسته‌بندی و روکش‌ها، ساینده‌ها[18]، روان‌کننده‌ها، پزشکی و داروسازی، باتری‌ها و پیل‌های سوختی،دارو رسانی، محافظت‌کننده‌ها، واکاوی زیستی و تشخیص پزشکی و لوازم آرایشی می گردد. پزشکی نانو، بهره‌گیری از فناوری نانو در امور پزشکی می باشد. این شاخه از پزشکی می‌کوشد تا با بهره گیری از فناوری نانو، به تشخیص بیماری‌ها، پیشگیری از آن‌ها و معالجه بیماران بپردازد. مانند کاربردهای نانوذرات در زیست شناسی و پزشکی می توان به:شناساگرهای بیولوژیکی فلورسنت[19]

Bruchez et al., 1998; Chan and Nie, 1998; Wang et al., 2002) ) تشخیص پاتوژن ها(Edelstein et al., 2000)، شناسایی پروتئین ها(et al., 2003 Nam )، کاوش ساختار (Mahtab et al., 1995) DNA، مهندسی بافت[20](et al., 2003 de la IslaMa)، تخریب تومور از طریق حرارت دادن (هایپرترمی )[21](( Yoshidaand Kobayashi, 1999، افزایش کنتراست[22] در MRI( (Weissleder et al., 1990 و…تصریح نمود.

همچنین افزایش رسانش دارویی یکی از کاربردهای نانو پزشکی[23] می باشد که در آن با بهره گیری از مواد نانو کوشش می گردد تا میزان فراهمی زیستی داروها افزایش یابد. فراهمی زیستی، به میزان وجود دارو در بخش‌هایی از بدن نظر دارد که به آن دارو نیاز دارند یا کارکرد دارو در آن محل‌ها بیشتر مورد نیاز

  • 1

برچسب‌ها, , , ,
Copyright 2017. All rights reserved.

Posted ژانویه 20, 2016 by 92 in category "زیست شناسی