Google

در این وبلاگ
در کل اینترنت
وبلاگ-کد جستجوی گوگل
شارژ ایرانسل شارژ همراه اول شارژ تالیا عمران دهقان - وبلاگ شیمی - زندگی - سلامت wellcome to my weblog

90/11/17
4:35 عصر

کاربردهای اثر انگشت DNA

بدست عمران دهقان در دسته

اثر انگشت DNA که به طور ناگهانی در سال 1984 ابداع شد، انقلابی در بسیاری از حوزه های زیست شناسی ایجاد کرد، که مهمترین آنها پزشکی قانونی و جرم شناسی است. اثر انگشت DNA برای کاربری در تحقیقات بالینی و مراقبت های پزشکی، به همان اندازه سیستم قضایی مفید است. در این قسمت توضیح می دهیم که اثر انگشت DNA چگونه  در حل مسائل مختلف به کار می آید.

کاربردهای اثر انگشت dna

اثر انگشت DNA جدیدترین و پیشرفته ترین تکنیک مورد استفاده برای آزمایش اختلالات ژنتیکی است که دربرگیرنده بررسی مستقیم مولکول DNA است. دیگر آزمایشات بیماری های ژنتیکی شامل تست های بیوشیمیایی برای بررسی عملکرد آنزیم و دیگر پروتئین هایی که چنین ژن هایی تولید می کنند و همچنین آزمایشات میکروسکوپی رنگ آمیزی یا فلورسانت کرومزوم ها است. آزمایشات ژنتیکی به دلایل مختلف صورت می گیرد، از جمله:

** غربالگیری حاملین، که شامل تعیین افرادی سالم است که حامل یک نسخه از ژن برای بیماریی که نیازمند 2 نسخه است تا بیماری بروز کند، می باشند

** تشخیص ها ژنتیکی پیش از لانه گزینه نطفه

** تست های تشخیصی پیش از تولد

** غربالگری نوزادان

** آزمایش پیش نشانه ها برای پیشگویی اختلالاتی که در بزرگسالی نمود می یابد مانند بیماری هانتیگتون

** آزمایش پیش نشانه ها برای تخمین زدن خطر ایجاد سرطان و بیماری آلزایمر

تشخیص بیماری های وراثتی

اثر انگشت DNA برای تشخیص اختلالات وراثتی، پیش از تولد و یا پس از تولد نوزاد در بیمارستان های سراسر دنیا استفاده می شود. این اختلالات می تواند شامل فیبروز سیستیک، هموفیلی، بیماری های هانتیگتون، آلزایمر های وراثتی، کم خونی سلول های داسی شکل، تالاسمی، و بسیاری بیماری های دیگر باشد.

تشخیص اولیه چنین بیماری هایی کادر پزشکی را قادر می سازد تا خودشان و والدین را برای درمان مناسب کودک آماده کنند. در برخی برنامه ها، مشاوران ژنتیکی از اطلاعات اثر انگشت DNA والدین برای کمک به درک احتمال خطر داشتن فرزند مبتلا در آینده استفاده می کنند. در برنامه های دیگر، والدین اطلاعات اثر انگشت DNA را در تصمیم گیری در مورد حاملگی ترتیب اثر می دهند.

گسترش روش های درمانی برای بیماری های وراثتی

برنامه های تحقیقاتی برای قرار گیری اختلالات ارثی بر روی کرومزوم ها بر اساس محتوای اطلاعاتی اثر انگشت DNA با مطالعه اثر انگشت DNA خوشاوندان شخصی که سابقه برخی اختلالات خاص را دارد، یا با مقایسه گروه های بزرگی از مردم دارای اختلال و بدون اختلال، تعیین الگوی DNA مرتبط با بیماری مورد بررسی را ممکن می سازد. این اقدام اولین قدم لازم برای طراحی یک درمان ژنتیکی احتمالی برای این بیماری ها است.

شواهد زیستی

از زمان ظهور یافتن این فناوری آزمایشگاه های پلیس شروع به استفاده از اثر انگشت DNA برای پیگیری موارد مشکوک با استفاده از شواهد زیستی نظیر لکه های خون و بزاق، مو، یا سایر موارد یافت شده از لباس های موجود در صحنه جرم کردند. از 1987، صدها مورد با کمک شواهد اثر انگشت DNA قضاوت و تصمیم گیری شد.

استفاده مهم دیگر اثر انگشت DNA در سیستم قضایی اثبات ابوت در دادن حزانت کودکان و حمایت از کودک در دعاوی قضایی است. در این نوع کاربری، اثر انگشت DNA دقت تقریباً بی نقصی برای تصمیم گیری فراهم ساخته است.

یکی از کاربردهای جالب اثر انگشت DNA در تشخیص هویت های قانونی:

تعیین هویت قربانیان حادثه 11 سپتامبر سال 2001، مرکز تجارت جهانی نیویورک یک چالش منحصر در نوع خود بود چرا که تعداد و هویت قربانیان نامشخص بود و از بسیاری از قربانیان جز استخوان و تکه های بافت چیزی  نمانده بود. در زمان وقوع حادثه سیستمی برای تعیین هویت قربانیان حادثه که بیش از 500 نفر بود در محل وجود نداشت. موسسه ملی دادگستری به منظور توسعه فرایند تشخیص هویت قربانیان با جمع آوری DNA از مکان حادثه، یک هیئت متخصص از موسسه ملی سلامت و و دیگر مراکز گردهم آورد. اعضای هیئت تعیین هویت، فرم ها و کیت های مورد نیاز برای قادر ساختن اداره بررسی های پزشکی برای جمع آوری DNA مرجع از نمونه های ذخیره شده قبلی قربانیان فراهم کردند. این نمونه ها جمع آوری شده و وارد پایگاه داده ها شدند.

اثر انگشت DNA انقلابی در بسیاری از حوزه های زیست شناسی ایجاد کرد، که مهمترین آنها پزشکی قانونی و جرم شناسی است. اثر انگشت DNA برای کاربری در تحقیقات بالینی و مراقبت های پزشکی، به همان اندازه سیستم قضایی مفید است.

 همچنین دفتر بررس معاینات  پزشکی حدود 20000 قطعه از بقایای انسانی از محل حادثه دریافت کرد، و یک بانک اطلاعاتی از پروفایل DNA قربانیان ایجاد شد. همچنین زیر ساخت های فناوری اطلاعات جدید برای انتقال اطلاعات بین پلیس ایالتی و اداره معاینات پزشکی و برای اتصال به بانک اطلاعات و ابزارهای تحلیلی استفاده شده توسط اعضای هیئت بررسی توسعه داده شد.

الگوهای مهاجرت

پایداری تکاملی DNA میتوکندری و کرومزوم Y به انسان شناسان اجازه داده تا با  با گرفتن اثر انگشت DNA فسیل ها الگوی مهاجرت انسان اطراف جهان را ردیابی کنند و  پیوستگی بین اقوام را شناسایی کنند.

کاربردهای اثر انگشت dna

90/11/17
1:32 عصر

تراشه های زیستی

بدست عمران دهقان در دسته

ساخت تراشه‌های زیستی ازجمله کاربردهای جدید و شگفت‌انگیز علم بیوتکنولوژی است. این تراشه‌ها که استفاده از آنها در زمینه تحقیقات دارویی، تشخیص بیماری‌های مختلف و همچنین انجام آزمایش‌هایی درباره آب و محیط زیست در سال‌های اخیر مورد توجه قرار گرفته است.

تراشه‌های زیستی

     تراشه های زیستی biochips مشابه تراشه های نیمه هادی(نیمه رسانا) هستند البته این تراشه های بجای مدارات الکترونیکی، از مواد زیستی مانند DNA  و RNA  یا پروتین  متصل به سطح "تراشه" است که می تواند شیشه، پلاستیک و یا سیلیکون باشد،استفاده می کنند.

تراشه های زیستی با توجه به موادی که در آنها استفاده می شود به دو نوع کلی تقسیم می شوند:

Nucleic acid biochips

protein biochips 

     نوع دیگری از این تراشه ها نیز وجود دارد که تراشه های آزمایشگاهی نامیده میشوند و از ریز سیالها برای انجام تستهای آزمایشگاهی استفاده میکنند. در حقیقت این تراشه‌‌ها حاوی مواد زیستی هستند و به همین علت تحت عنوان تراشه‌های زیستی یا Biochip از آنها نام برده می‌شود.

کاربردهایی که برای تراشه های زیستی وجود دارددرزمینه های:

1) تحقیقات دارویی 2) تشخیص های پزشکی، 3) پزشکی قانونی؛ 4) اعضای پیوندی 5) تست هویت 6) آزمایش های آب ومحیط

تراشه‌های زیستی

تحقیقات دارویی

     ازتراشه های زیستی برای کشف داروهای جدید و برای دستیابی به اطلاعات ژنتیکی استفاده می کنند. تراشه های زیستی در سنجش مواد مخدر و سم شناسی کاربرد دارندو می توانند میزان سمیت داروهای جدید رامشخص کنند.

     در سطح تراشه‌های زیستی ده‌ها هزار ردیاب از جنس مواد ژنتیکی که دربردارنده توالی‌های مشخصی هستند، وجود دارد. وقتی این ردیاب‌ها در تماس با یک نمونه بیولوژیکی (نمونه‌ای از بدن یک فرد بیمار یا یک نمونه آزمایشگاهی)‌ قرار گیرند، زنجیره‌هایی از نوکلئوتیدها که مکمل توالی نوکلئوتیدهای موجود در تراشه باشند در پیوند با هم قرار می‌گیرند. در نتیجه، الگوی مشخصی از امواج نوری در سطح تراشه‌ ایجاد می‌شود که از طریق اسکنر خوانده شده و اطلاعات موجود در آن توسط یک سیستم کامپیوتری تجزیه و تحلیل می‌شود. در سطح تراشه‌های زیستی الگویی ژنتیکی وجود دارد که مقایسه و بررسی DNA بافت نمونه‌برداری شده از یک فرد بیمار با یک بافت سالم را امکان‌پذیر می‌سازد. در نخستین مرحله از این فرآیند که مرحله پردازش اطلاعات است الگوی مورد نظر وارد یک سیستم کامپیوتری اختصاصی می‌شود تا براساس آن 96 خانه‌ای که در سطح تراشه وجود دارد از طریق سیستم تزریق‌کننده بافت نمونه پر شود.

تراشه‌های زیستی

     در مرحله بعد سیستم تزریق‌کننده براساس الگوی ثبت شده فضاهای خالی سطح تراشه را با استفاده از نمونه‌هایی که هر یک حاوی توالی مشخصی از ژن‌ها هستند پر می‌کند. در مرحله تزریق هر نقطه از تراشه با DNA نشانگر که ترکیبی از بافت‌های سالم و سرطانی است، پر می‌شود. پس از پر شدن همه فضاهای خالی از نشانگر DNA، سطح تراشه با استفاده از امواج لیزری سبز و قرمز در یک پویشگر ردیابی می‌شود. این فرآیند موجب تحریک مواد فلورسنت موجود در نمونه‌ها می‌شود. همزمان یک دوربین و سیستم کامپیوتری اختصاصی که برای تفسیر اطلاعاتی تراشه زیستی در نظر گرفته شده تصویری از آنچه انجام می‌شود را ثبت می‌کند و این اطلاعات در حافظه کامپیوتر ذخیره می‌شود. به این ترتیب آرایشی از نقاط ریز ژنتیکی روی بستری که در حقیقت همان سطح تراشه است ایجاد می‌شود.

     تراشه های زیستی biochips مشابه تراشه های نیمه هادی(نیمه رسانا) هستند البته این تراشه های بجای مدارات الکترونیکی، از مواد زیستی مانند DNA  و RNA  یا پروتین  متصل به سطح "تراشه" است که می تواند شیشه، پلاستیک و یا سیلیکون باشد،استفاده می کنند سپس DNA بافت موردنظر در مجاورت این نقاط ثبت شده قرار می‌گیرد و در صورتی که مکمل توالی موجود در سطح تراشه باشد به آن واکنش می‌دهد و براساس انجام واکنش یا عدم انجام واکنش می‌توان قطعه مجهول DNA را که می‌تواند نمونه‌ای از یک بافت سالم، سرطانی یا ترکیبی از بافت سالم و سرطانی باشد شناسایی کرد. محققان امیدوارند بتوانند با استفاده از این روش عامل موثر در بروز بسیاری از بیماری‌ها را شناسایی کنند و براساس آن به روش‌های موثری در درمان بیماری‌های پیچیده دست یابند.

 

تشخیص بیماری

تراشه‌های زیستی

     در حال  حاضر از تراشه های زیستی برای کاربردهای مختلف در تشخیص بیماری به طور آزمایشی استفاده می کنند.همان طور که در بالا توضیح داده شد تراشه های زیستی می توانند بافت های سرطانی را شناسایی کنند.احتمالا طی چند سال آینده، می توان تراشه های زیستی  را به طور منظم برای تشخیص بیماری استفاده کرد.

پزشکی قانونی

    همان طور که می دانیم آزمایش DNA در موارد جنایی انجام می گیرد. تست DNA برای تعیین جرم یا بی گناهی انجام می شود.تراشه زیستی  مبتنی بر DNA می تواند تجزیه و تحلیل DNA را در صحنه جرم انجام دهند. تاخیر کمتر وخطای کمتر در نتیجه ی تست از جمله مزایای استفاده از تراشه های زیستی درتست DNAاست.

اعضای  پیوندی

تراشه ی زیستی  DNA  مورد استفاده قرار گیرد تا بتواند دقیق ترعضو پیوندی را با گیرنده ی عضوتطابق دهد و گیرندگانی که عضو پیوندی را پس می زنند،کاهش دهیم.

تراشه‌های زیستی

 تست هویت

تراشه ی زیستی مبتنی بر DNA را می توان برای تست هویت، از جمله تست هویت والدین وشجره نامه استفاده کرد.

آزمایش های آب ومحیط

برخی از تراشه های زیستی را در حال حاضر برای آزمایش باکتری و آلاینده های آفت کش  در آب و یا حتی در هوا ومحیط اطرافمان مورد استفاده قرار می دهند.


<   <<   31   32   33   34   35   >>   >