biology5

تغييرات کتاب زيست شناسی پيش دانشگاهی چاپ86

http://biology-dept.talif.sch.ir/data/change.pdf

+ نوشته شده در دوشنبه پانزدهم بهمن 1386ساعت 12:4 توسط گروه زیست شناسی ناحیه 5 مشهد |

Mitochondrial DNA Clarifies Human Evolution


authorbio Max Ingman, an Australian, is completing his doctoral degree in medical genetics at Uppsala University, Sweden. Recently, he and his ...

evolution: investigating human evolution
Mitochondrial DNA Clarifies Human Evolution
By Max Ingman
An ActionBioscience.org original article

articlehighlights
Recent DNA studies of several populations suggest that modern humans:

originated in Africa
appeared in one founding population
evolved around 170,000 years ago
migrated to other parts of the world to replace other hominids

May 2001

Mitochondrial DNA Clarifies Human Evolution
By Max Ingman

Mutations in human DNA are used to show relationships and evolutionary history.

"Where do we come from?" This has been one of the fundamental questions asked by humans for thousands of years. Physical anthropologists have been providing an answer for over a hundred years by studying morphological characteristics, such as skull shape, of the fossilised remains of our human and proto-human ancestors.

For the last 15 years or so, molecular anthropologists have been comparing the DNA of living humans of diverse origins to build evolutionary trees. Mutations occur in our DNA at a regular rate and will often be passed along to our children. It is these differences (polymorphisms) that, on a genotypic level, make us all unique and analysis of these differences will show how closely we are related. However, different approaches used by molecular and physical anthropologists have led to opposing views on how modern humans evolved from our archaic ancestors.

Multiregional view: modern humans evolved from earlier hominids in different parts of the world.

Two main hypotheses

The two main hypotheses agree that Homo erectus evolved in Africa and spread to the rest of the world around 1 - 2 million years ago; it is regarding our more recent history where they disagree.

1) Multi-regional evolution

suggests that modern humans evolved from archaic forms (such as Neanderthal and Homo erectus) concurrently in different regions of the world
supported by physical evidence, such as the continuation of morphological characteristics between archaic and modern humans
now a minority standpoint

Out of Africa view: modern humans evolved in Africa before colonizing the world.

2) Recent African origin

proposes that modern humans evolved once in Africa between 100 - 200 thousand years ago
modern humans subsequently colonised the rest of the world without genetic mixing with archaic forms
supported by the majority of genetic evidence

Mitochondrial DNA -- maternal DNA -- is used to construct evolutionary trees.

Mitochondrial DNA

DNA is present inside the nucleus of every cell of our body but it is the DNA of the cell's mitochondria that has been most commonly used to construct evolutionary trees.

Mitochondria have their own genome of about 16,500 bp that exists outside of the cell nucleus. Each contains 13 protein coding genes, 22 tRNAs and 2 rRNAs.
They are present in large numbers in each cell, so fewer samples is required.
They have a higher rate of substitution (mutations where one nucleotide is replaced with another) than nuclear DNA making it easier to resolve differences between closely related individuals.
They are inherited only from the mother, which allows tracing of a direct genetic line.
They don't recombine. The process of recombination in nuclear DNA (except the Y chromosome) mixes sections of DNA from the mother and the father creating a garbled genetic history.

Mitochondrial DNA displays high mutation rates.

Focussing on the D-loop

Evidence from DNA studies generally supports a recent African origin but these conclusions have been criticised for a lack of statistical support. One possible reason for this is because these studies have focussed mainly on the polymorphisms in a small section of the mitochondrial genome called the D-loop, which comprises around 7% of the mitochondrial genome. The reason for this section's popularity lies in its particularly high mutation rate, meaning that scientists can analyse this relatively short sequence and still resolve differences between closely related sequences. Unfortunately, it is now becoming increasingly clear that this very high mutation rate is actually obscuring the informative information. Three main problems with data from the D-loop section have been identified:

back mutation - sites that have already undergone substitution are returned to their original state
parallel substitution - mutations occur at the same site in independent lineages
rate heterogeneity - there is a large difference in the rate at which some sites undergo mutation when compared to other sites in the same region; data shows evidence of 'hot spots' for mutation

Now that the entire genome can be sequenced, we should get a clearer picture of the origins of modern humans.

A solution?

Although the mitochondrial genome is one of the first genomes to be sequenced in its entirety, it was not until recently that the progression of technology allowed sequences of that length to be obtained with relative ease and a study of any appreciable size using whole genomes was undertaken. This study became an important landmark in the field of population genetics and perhaps will be a precedent for a new field, already coined "population genomics." These researchers (Ingman et al., see references) found that although sequencing the whole genome was considerably more work, it provided some important advantages.

Although the D-loop was evolving at a much higher rate, the greater length of the complete genome allowed for the analysis of twice as many informative polymorphic sites (sites that show the same polymorphism in at least two sequences).
The numbers of back- and parallel mutations found outside of the D-loop were practically zero.
The rate of evolution of the rest of the genome was surprisingly even between different sites, different genes and also between the different gene complexes.

A new study shows that modern humans appeared 171,500 years ago in Africa.

Population genomics

The robust phylogenetic tree reconstructed with this dataset of complete mitochondrial genomes gives strong support to the 'recent African origin' theory. By determining the substitution rate of the genomic sequences, it is possible to derive dates for points on the tree and build a chronology of events in the evolution and migration of our species.

The most important date, in relation to the competing evolutionary theories, is the time when all the sequences coalesce into one -- the 'mitochondrial Eve.'
From this study, a date of 171,500 years ago was obtained which fits remarkably well with that proposed in the recent African origin hypothesis.
For us to accept multi-regionality, we would expect a much older date, as it would represent the common ancestor of Homo erectus rather than of Homo sapiens.

The evolutionary history of aboriginal populations still remains a mystery.

This study is only the first and population genomics is in its infancy. The future will provide more studies with ever-increasing numbers of sequences from yet unanalysed populations and perhaps an interface between genetic data from different loci. For example, a recent study of ancient human remains in Australia integrated genetic data with the information collected by physical anthropology. There are many important questions that remain to be resolved such as how and when the Aborigines arrived in Australia and the evolutionary history and relationships of North and South American Indians.

About the author: Max Ingman, an Australian, is completing his doctoral degree in medical genetics at Uppsala University, Sweden. Recently, he and his colleagues analysed the complete mitochondrial genomes of people selected from diverse geographical, racial, and linguistic backgrounds. It is considered to be the most thorough analysis to date. He continues to work on projects that deal with the evolutionary histories of certain, somewhat enigmatic, populations.
http://www.uu.se/findperson.php?uid=N99-1523
مرجع:
http://www.actionbioscience.org/evolution/ingman.html

+ نوشته شده در پنجشنبه یازدهم بهمن 1386ساعت 10:29 توسط گروه زیست شناسی ناحیه 5 مشهد |

کلاس ضمن خدمت مهارت های آزمایشگاهی

کلاس مزبور با اولویت همکاران ناحیه ۵ که در سال گذشته در دوره ضمن خدمت شرکت نداشته اند برگزار می گردد. لازم به ذکر است همکاران به قید قرعه انتخاب شده اند .با همکاران انتخاب شده با شماره ای که در اولین همایش درج کرده بودند تماس گرفته خواهد شد.

تاریخ برگزاری:۱۵/۱۰/۸۶ از ساعت ۱۳ الی ۱۷ در محل آزمایشگاه مرکزی ابوریحان

+ نوشته شده در پنجشنبه ششم دی 1386ساعت 12:31 توسط گروه زیست شناسی ناحیه 5 مشهد |

آخرین تغییرات کتاب پیش دانشگاهی

صفحه ي 67 : پاراگراف آخر حذف شده است . ( از بيشتر جانداران امروزي ..................... تا آخر صفحه )

صفحه ي 68 :از ابتداي صفحه تا اول انقراض هاي گروهي ، حذف شده است .( شكل نيز حذف شده است .)

صفحه ي 68 : در چهار سطر مانده به پايان صفحه ، كلمه ي « و مخربترين » حذف شده است .

صفحه ي 70 : در جمله ي آخر پاراگراف اول ، « امكان ترك آب و » حذف شده است .

در پاراگراف دوم ، جمله ي « يك تغيير كوچك به گسترش حيات در خشكي كمك كرد ؛» حذف شده است و درانتهاي سطر سوم پاراگراف ، جمله به صورت زير تغييركرده است : با اين كار اكسيژن مولكولي را به اتمسفر افزودند ، اشعه ي خورشيد باعث شد كه مقداري از مولكول هاي اكسيژن ( O2 ) در بالاي جو به يكديگر بپيوندند و ......

صفحه ي 71 : در پاراگراف چهارم ، يك سطر قبل از سطر آخر ،جمله ي « جلبك ها و قارچ ها به طور همزمان ، حدود 430 ميليون سال پيش ، زندگي خود را در سطح خشكي هاي زمين آغاز كردند . » حذف شده است .پاراگراف پنجم : « حدود 100 ميليون سال » از ابتداي جمله حذف شده است .در انتهاي همين پاراگراف ، « جمله ي اولين جانداراني كه از دريا به خشكي امدند ، بند پايان بودند . »-نيز حذف شده است . در پاراگراف آخر : جمله ي « قديمي ترين سنگواره ي گياهان گلدار ، متعلق به 127 ميليون سال پيش است ، اما احتمالا ً گياهان گلدار پيش از اين تاريخ نيز روي زمين مي زيسته اند. » نيز حذف شده است .

صفحه ي 72 : سطر اول : در عنوان تكامل ماهي ها : كلمه ي « تكامل » حذف شده است . انتهاي سطر دوم : جمله به صورت زير تغيير كرده است : « ماهي هاي آرواره دار ، بعد ها پيدا شدند . » سطر پنجم : به جاي « به زودي »؛ « به تدريج » نوشته شده است. سطر هفتم : از جمله ي « ماهي ها پس از حدود 200 ميليون سال تا پايان پاراگراف » حذف شده است .پاراگراف آخر : در عنوان : « اولين مهره داران خشكي هستند » ، حذف شده است .

صفحه ي 73 : سطر اول : كلمه ي « تكوين » حذف شده است . سطر سوم : جمله ي « اعتقاد بر اين است كه اندام هاي حركتي دوزيستان از استخوان هاي باله ي ماهي ها حاصل شده اند . » حذف شده است .و در جمله ي بعدي ، كلمه ي « تكامل » حذف شده است .

صفحه ي 75 ، 76 و 77 ،‌فعاليت حذف شده است .

صفحه ي 85 : در پاراگراف آخر : « جمله ي انتخاب طبيعي باعث تغيير جمعيت ها مي شود » حذف شده است .

صفحه ي 87 : سطر آخر : به جاي كلمه ي پيدايش « پديدار شدن » نوشته شده است .

صفحه ي 92 و 93 : « بيشتر بدانيد ها » حذف شده اند .

صفحه ي 97 : « پاراگراف اول » ، حذف شده است .

صفحه ي 101 : پاراگراف اول ، « 4 سطر اول و كلمات در واقع از سطر پنجم » حذف شده اند .

صفحه ی ۱۱۲ :چند سطر مانده به آخر صفحه : اعداد مربوط به تعداد ژنوتیپ ها ُ از ۱۰۰=۱۰+۲۰+۷۰ ُ به ۱۰۰=۴+۳۲+۶۴ تغییر کرده است .

صفحه ي 118 : سطر اول ، « از سوي ديگر » حذف شده و جمله به اين صورت مي باشد : اگر روند مهاجرت در دو جهت ادامه يابد ، ..... پاراگراف آخر : در پايان سطر اول كلمات « ژنوتيپ يا » حذف شده اند .

صفحه ي 121 : پايين صفحه : رانش ژن معمولا ً به كاهش تنوع درون جمعيت مي انجامد . سطر سوم : به جاي كلمه ي كشاورزان ، كلمه ي « مردم » نوشته شده است . موفق باشيد .

نقل از وبلاگ زیست پیام

+ نوشته شده در پنجشنبه ششم دی 1386ساعت 12:26 توسط گروه زیست شناسی ناحیه 5 مشهد |

اولین جلسه گروه زیست شناسی

اولین جلسه گروه زیست شناسی

با سلام

به اطلاع می رساند اولین همایش همکاران محترم زیست شناسی ناحیه ۵ در روز دوشنبه ۵/۹/۸۶ ساعت ۴۵/۱۱ در سالن اجتماعات اداره برگزار می گردد. شرکت کلیه همکاران محترم و حضور به موقع عزیزان موجب امتنان خواهد بود.

+ نوشته شده در پنجشنبه یکم آذر 1386ساعت 9:59 توسط گروه زیست شناسی ناحیه 5 مشهد |

لیست معرف ها و مواد رنگی مورد استفاده در آزمایشگاه و طرز تهیه آنها

لیست معرف ها و مواد رنگی مورد استفاده در آزمایشگاه و طرز تهیه آنها

طرز تهیه	مورد استفاده	نام معرف
1/0 گرم پودر خشک +یک لیتر آب مقطر	رنگ آمیزی بافت های چوبی گیاهی	بلودو متیلن	1
3 گرم بلور ید + 6 گرم یدید پتاسیم + cc 200 آب مقطر	بافت های جانوری و پارانشیم گیاهی	لوگول ( ید یدوره)	2
14 گرم پودر کریستال ویله + cc100 الکل ایزوپروپیل 95/0 ← صاف کرده ( هنگام کار تا 10 برابر رقیق شود)	رنگ آمیزی باکتری	کریستال ویوله	3
3/3 گرم پودر اورسئین + cc 100 اسید استیک غلیظ	مشاهده مراحل تقسیم میتوز وکروموزوم ها	استواورسئین	4
15/0 گرم پودر لیشمن + cc100 الکل متیلیک ← هسته گلبول های سفید، آبی رنگ دیده می شود.	رنگ آمیزی و مشاهده گلبول های سفید	رنگ لیشمن	5
یک گرم پودر کارمن زاجی+ cc100 آب مقطر ← بافت ها به رنگ قرمز دیده می شود.	پارانشیم گیاهی و دستجات آوند آبکش	کارمن زاجی	6
2 گرم پودر کارمن بدون زاج + cc 300 آب مقطر ← حرارت ملایم ← آنقدر زاج سفید ( سولفات مضاعف آلومینیوم پتاسیم ) می افزاییم تا رنگ قرمز تیره گردد.← صاف می کنیم ← دوام بیشتر به روش بالا	پارانشیم گیاهی و دستجات آوند آبکش	کارمن ( بدون زاج )	7
2/0 گرم پودر گیمسا خشک + cc 100 الکل متیلیک ← هسته گلبول های سفید به رنگ بنفش در می آید.	رنگ آمیزی و مشاهده گلبول های سفید	گیمسا	8
یک گرم پودر گیمسا + cc 60 گلیسیرین + cc300 الکل متیلیک ← در هاون خوب می ساییم . محلول را به مدت سه روز در هود 37 درجه نگه می داریم .	رنگ آمیزی و مشاهده گلبول های سفید	گیمسا با ماندگاری طولانی تر	9
یک لیتر سود 1/0 + cc 25 سولفات مس 3/0 ← در مجاورت محلول آبی پروتئین به رنگ بنفش در می آید.	شناسایی پروتئین ها	معرف بیوره	10
محلول (الف) :6/34 گرم سولفات مس متبلور + آب مقطر ← حجم به cc 500 + یک یا دو قطره اسید سولفریک غلیظ محلول (ب ) : 77 گرم سود + 175 گرم تارتارات مضاعف سدیم پتاسیم ( نمک راشل ) + cc 500 آب مقطر در هنگام کار مقدار مساوی از دو محلول را با محلول گلوکز ترکیب کرده نتیجه به رنگ سبز در می آید.	شناسایی هیدرات های کربن ( قند ها )	معرف فهلینگ	11
محلول (الف) :2/17 گرم نیترات سدیم + 100 گرم کربنات سدیم بی آب ← حرارت ← با cc800 آّب← صاف کرده ← حجم به 850 سی سی برسد. محلول (ب) : 3/17 گرم سولفات مس + cc100 آب ← به محلول (الف) اضافه کرده ← حجم به یک لیتر برسد. معرف بندیکت با محلول گوکز رسوب آجری رنگ می دهد.	شناسایی گلوکز	بندیکت

+ نوشته شده در پنجشنبه هفدهم آبان 1386ساعت 10:59 توسط گروه زیست شناسی ناحیه 5 مشهد |

مسابقه طرح سئوال

با سلام

گروه زيست شناسي خراسان رضوي در نظر دارد مسابقه اي با عنوان"طرح سوال برتر"در سطوح و حيطه هاي مختلف برگزار نمايد.لذا از كليه ي همكاران محترم دعوت مي شود مجموعه ي سوالات برتر خود از كتب زيست شناسي دوره متوسطه و پيش دانشكاهي را به همراه سي دي آن به گروه زيست شناسي استان ارسال نمايند.

در طرح سوال به موارد ذيل توجه شود:

1_تعداد سوالات ارسالي حداكثر10مورد.

2_سوالات حداكثر تا تاريخ20/11/86 ارسال گردند.

3_در سطوح مختلف حيطه هاي يادگيري طرح شوند.

4_محدود به فرم تشريحي نيست و مي تواند در فرم هاي مختلف طرح گردد.

5-در قالب جدول زير و در محيطword و با قلم لوتوس و اندازه 14 تهيه و تنظيم شود.

نام كتاب: شماره فصل: حيطه سوال:

متن سوال:

پاسخ سوال:

+ نوشته شده در پنجشنبه هفدهم آبان 1386ساعت 10:42 توسط گروه زیست شناسی ناحیه 5 مشهد |

ششمین مجمع سالانه انجمن معلمان زیست شناسی

با سلام با اطلاع میرساند ششمین مجمع سالانه دبیران زیست شناسی استان در روز ۵ شنبه ۱/۹/۸۶ ساعت ۳۰/۱۷ در محل مجتمع فرهنگی زنده یاد صادقی در ابوطالب ۱ برگزار میگردد .از علاقمندان برای شرکت در این مجمع دعوت میگردد

+ نوشته شده در پنجشنبه هفدهم آبان 1386ساعت 8:59 توسط گروه زیست شناسی ناحیه 5 مشهد |

مفاهيم پايه يونيت همودياليز

مفاهيم پايه يونيت همودياليز ( دیالیز )

ماشين همودياليز
مفاهيم پايه يونيت همودياليز

‏- اختصار/ نام ديگر : ابزار مربوط به كليه، ماشين دياليز
‏- به چه معني است؟
خون = ‏Haemo
جداسازي مواد زائد از خون =Dialysis
كليه مصنوعي ‏Dialyser =‎
‏- براي چه به كار مي رود؟
براي از بين بردن مواد زائد خون
در تعادل نگه داشتن مايعات ‏
در تعادل نگه داشتن الكتروليت ها
- فيزيولوژي
جايگزيني براي كليه هاي معيوب و با عملكرد نامناسب

اصول عملكرد
تركيب بي كربنات و نمك جوهر سركه (استات) با محلول درماني (تحت عنوان ‏RO‏) براي توليد مايع دياليز ‏‎(cleansing fluid)‎‏. اين مايع پس از قرارگيري مجدد در معرض هوا و مواد شيميايي، تا دماي حدودا بيشتر از 37 درجه سانتي گراد گرم مي شود تا بتوان آنرا در دستگاه دياليز كننده قرار داد. دستگاه تا زماني كه خون، تميز و مايع زايد از آن جدا شود، به كار خود ادامه خواهد داد. در نهايت، مايعات زايد باقيمانده به طرف آبگذر مخصوص (فاضلاب بيمارستاني) هدايت خواهد شد. شكل(1) بلوك دياگرام كلي يك ماشين همو دياليز را نشان مي‌دهد.‏
‏- واحد اندازه گيري
دما ، درجه سانتي گراد‎ ‎‏ ‏‎(C)
‎هدايت ، ‏Ms
فشار ، ميلي متر جيوه ‏‎(mm/Hg) ‎‏ ‏
جريان (فلو) ، ميلي ليتر بر دقيقه ‏‎(ml/min) ‎
‏- مقادير نوعي و متداول ‏
دما‎ ‎‏ : 37 درجه سانتي گراد ‏
هدايت : ‏‎ Ms‎‏14 ‏
فشار‎ ‎سياهرگي : 200-100 ميلي متر جيوه
فشار مايع دياليز : 500 ميلي ليتر بر دقيقه‏
فشار خون : 300-200 ميلي ليتر بر دقيقه‏

مشكلات گزارش شده
عفونت معضل استفاده از اين دستگاه است. بيشتر نرخ مرگ و مير ناشي از استفاده از اين سيستم ها بر اين اثر همين عفونت ها است. ويروس هاي خطرناك به آساني بر روي اين سيستم تجمع يافته و انتشار مي‌يابد. بايستي با استفاده از روش هاي گوناگون استريل سازي و گندزدايي، نگهداري و دفع صحيح پسماندها، از اين وقايع ناخوشايند جلوگيري كرد.‏

اهميت آب خالص
وجود آب خالص كافي در همو دياليز ضروري است. كيفيت و تركيب آب لوله كشي در مناطق مختلف متفاوت است و با اينكه براي آشاميدن مناسب است، ممكن است استفاده از آن به دليل غلظت هاي مختلف مواد معدني خطرناك باشد. از طرفي مي‌توان املاح و ويتامين هاي مورد نياز بدن را به آب مورد استفاده در دياليز اضافه كرد. به هر حال اين آب بايد به طور متناوب مورد بررسي قرار بگيرد. حساسيت نسبت به مواد سازنده وسايل جانبي اين سيستم ها از مشكلاتي است كه به ندرت بروز مي كند اما خطرساز است.
‏
ملاحظات خريد
در انتخاب دستگاه از فروشنده بايستي بسيار دقت شود و سيستم از جايي خريدار مي شود كه براي خريد لوازم يدكي و جانبي مساله و مشكلي پديد نيايد. ماشين هايي كه براي مصرف خانگي، خريداري مي‌شود. لازم است اصول كاربري ساده اي داشته باشد و مناسب فشار هوا، رطوبت و در كل شرايط جوي محيط هاي خانگي باشد. وسايل جانبي و يكبار مصرف اين ماشين ها هزينه قابل توجهي ايجاد مي كند و تفاوت قابل توجهي در توليدات سازنده هاي متفاوت وجود دارد. انتخاب مناسب براساس نياز مي تواند كمك شاياني به كاهش هزينه ها كند.‏

منبع : ماهنامه مهندسی پزشکی

نوشته شده توسط مسلم بگل

+ نوشته شده در پنجشنبه سوم آبان 1386ساعت 13:18 توسط گروه زیست شناسی ناحیه 5 مشهد |

نانو فناوری در پزشکی

نانو فناوری در پزشکی

نانوفناوری یا کاربرد فناوری در مقیاس یک میلیونیم متر، جهان حیرت انگیزی را پیش روی دانشمندان قرار داده است که در تاریخ بشریت نظیری برای آن نمی‌توان یافت. پیشرفتهای پرشتابی که در این عرصه بوقوع می‌پیوندد، پیام مهمی را با خود به همراه آورده است. بشر در آستانه دستیابی به توانایی‌های بی‌بدیلی برای تغییر محیط پیرامون خویش قرار گرفته است و جهان و جامعه‌ای که در آینده‌ای نه چندان دور به مدد این فناوری جدید پدیدار خواهد شد، تفاوت‌هایی بنیادی با جهان مانوس آدمی، در گذشته خواهد داشت.مهمترین نکته درباره موقعیت کنونی فناوری نانو آن است که اکنون دانشمندان این توانایی را پیدا کرده‌اند که در تراز تک اتم به بهره‌گیری از آنها بپردازند و این توانایی بالقوه می‌تواند زمینه ساز بسیاری از تحولات بعدی باشند. یک گروه از برجسته ترین محققان در حوزه نانو فناوری بر این اعتقاد هستند که می‌توان بدون آسیب رساندن به یاخته‌های حیاتی، در درون آنها به کاوش و پژوهش پرداخت. شیوه‌های کنونی برای بررسی یاخته‌ها بسیار خام و ابتدایی است و دانشمندان برای شناخت آنچه که در درون یاخته اتفاق می‌افتد ناگزیرند یاختهها را از هم بشکافند و در این حال بسیاری از اطلاعات مهم مربوط به سیالهای درون یاخته یا ارگان‌های موجود در آن از بین می‌رود.

نانو فناوری در پزشکی

یک گروه از محققان که در گروهی موسوم به اتحاد سیستمهای زیستی گرد آمده‌اند سرگرم تکمیل ابزارهای ظریفی هستند که هدف آن بررسی اوضاع و احوال درون یاخته در زمان واقعی و بدون آسیب رساندن به اجزای درونی یاخته یا مداخله در فعالیت بخشهای داخلی آن است. ابزاری که این گروه مشغول ساخت آن هستند ردیف‌هایی از لوله‌ها یا سیمهای بسیار ظریف هستند که قادرند وظایف مختلفی را به انجام برسانند. از جمله آنکه هزاران پروتئینی را که به وسیله یاخته‌ها ترشح می‌شود، شناسایی ‌می‌کنند.

ساخت فیبر نوری
گروههای دیگری از محققان نیز در تلاشند تا ابزارهای مناسب در مقیاس نانو برای بررسی جهان یاخته‌ها ابداع کنند. یکی از این ابزارها فیبر نوری است که ضخامت نوک آن 40 نانومتر است و بر روی نوک آن نوعی پادتن جا داده شده که قادر است خود را به مولکول مورد نظر در درون یاخته متصل سازد. این فیبر نوری با استفاده از فیبرهای معمولی و تراش آنها ساخته شده و روی فیبر پوششی از نقره اندود شده تا از فرار نور جلوگیری به عمل آورد. نحوه عمل این فیبر نوری درخور توجه است.

از آنجا که قطر نوک این فیبر نوری، از طول موج نوری که برای روشن کردن یاخته مورد استفاده قرار می‌گیرد به مراتب بزرگتر است، فوتونهای نور نمی‌توانند خود را تا انتهای فیبر برسانند، در عوض در نزدیکی نوک فیبر جمع می‌شوند و یک میدان نوری بوجود می‌آورند که تنها می‌تواند مولکولهایی را که در تماس با نوک فیبر قرار می‌گیرند تحریک کند. به نوک این فیبر نوری یک پادتن متصل است و محققان به این پادتن یک مولکول فلورسان می‌چسبانند و آنگاه نوک فیبر را به درون یک یاخته فرو می‌کنند.

در درون یاخته، نمونه مشابه مولکول فلورسان نوک فیبر، این مولکول را کنار می‌زند و خود جای آن را می‌گیرد. به این ترتیب نور ساطع شده از مولکول فلورسان از بین می‌رود و فضای درون یاخته تنها با نوری که به وسیله میدان موجود در فیبر نوری بوجود می‌آید روشن می‌گردد. درنتیجه محققان قادر می‌شوند یک تک مولکول را در درون یاخته مشاهده کنند. مزیت بزرگ این روش در آن است که باعث مرگ یاخته نمی‌شود و به دانشمندان اجازه می‌دهد درون یاخته را در هنگام فعالیت آن مشاهده کنند.

شناسایی مولکول‌های زیستی
نانو فناوری همچنین به پژوهندگان امکان می‌دهد که بتوانند رویدادهای بسیار نادر یا مولکولهای با چگالی بسیار کم را مشاهده کنند. به عنوان مثال بلورهای مینیاتوری نیم هادی های فلزی در یک بسامد ویژه از خود نور ساطع می‌کنند و از این نور می‌توان برای مشخص کردن مجموعه‌ای از مولکولهای زیستی و الصاق برچسب برای شناسایی آنها استفاده کرد.

کنترل فعالیت درون یاخته ها
محققان امیدوار هستند که در آینده‌ای نه چندان دور با استفاده از نانو فناوری موفق شوند امور داخلی هر یاخته را تحت کنترل خود در آورند. هم اکنون گامهای بلندی در این زمینه برداشته شده و به عنوان نمونه دانشمندان می‌توانند فعالیت پروتئینها و D.N.A را در درون یاخته کنترل کنند. به این ترتیب نانو فناوری به پژوهشگران امکان می‌دهد تا اطلاعات خود را درباره یاخته ها یعنی اصلی‌ترین بخش سازنده بدن جانداران به بهترین وجه کامل سازند.

منبع: pet.blogfa.com