بازار بیوتکنولوژیمصاحبه

رنگ آمیزی مولکول‌ های زیستی با رنگ های نسل جدید ایرانی

یک محقق ایرانی موفق به تولید نسل جدیدی از رنگ‌های فلورسانس برای رنگ‌آمیزی مولکول‌های زیستی شده است. از این رنگ‌ می‌توان در فرایند pcr برای آشکارسازی مولکول‌های DNA و … استفاده نمود.


  1. لطفاً شرح حال مختصری از خود، زمینه‌های فعالیت و سوابق علمی پژوهشیتان ارائه بفرمایید.

اینجانب فرزاد ارجمندی‌راد، استادیار پایه 10 شیمی معدنی و عضو هیئت علمی دانشگاه آزاد اسلامی واحد بناب در آذربایجان شرقی هستم. زمینه فعالیت پژوهشی من در دوره دکتری تخصصی طی سال‌های 90 الی 94، شبیه‌سازی مولکولی اعم از مکانیک کوانتومی و دینامیک مولکولی نانو مواد لایه‌ای حاوی مولکول‌های آلی و دارو‌ها و شبیه‌سازی رهایش دارویی آن‌ها و همچنین مطالعه خواص الکترونی و اپتیکی نانو مواد بلوری نیمه‌هادی و مقایسه این نتایج محاسباتی با نتایج تجربی آن‌ها بود.

آقای فرزاد ارجمندی راد
آقای فرزاد ارجمندی راد

اما اخیراً در حوزه شبیه‌سازی نانو لایه‌های بورن‌–‌نیترید و مشتقات متنوع آن‌ها برای تخمین خواص ضد آلایندگی گازهای سمی محیط زیست، زیر نظر پروفسور اسرافیلی فعالیت‌هایی را انجام می‌دهم.

ولی در بخش سوم از فعالیت‌های پژوهشی‌ام و با درخواست یک ایده عملی در حوزه بیوتکنولوژی و به‌خصوص در ژنتیک مولکولی از طرف یکی از دوستان متخصصم در این حوزه، مشغول تولید و آزمایش کارایی و مقایسه قدرت نانو ساختارهای حاوی مولکول‌های فلورسانسی مشتق از منابع طبیعی برای تشخیص اسیدهای نوکلئیک هستم.

  1. شرح مختصری از ماده‌ای که موفق به تولید آن شدید برای خوانندگان توضیح بفرمایید.

این رنگ گیاهی با ساختار نانو برای تشخیص DNA و RNA و اسیدهای نوکلئیک در روش ژل آگارز و دستگاه‌های تشخیص فلورسانسی طراحی و سنتز شده است و قابلیت رقابت با محصولات شیمیایی مشابه ساخت امریکا مانند gel green و sybr green را دارد. مواد مشابه شیمیایی از طریق اروپا و نمایندگان شرکت‌های امریکایی صاحب این دو ماده یعنی “ترموفیشر” و “بیوتیوم” با قیمت گزاف وارد کشور می‌شوند، به نحوی که قیمت یک سی‌سی آن‌ها در حدود 3.5 میلیون تومان توسط شرکت‌های واردکننده معروف که نمی‌خواهم از آن‌ها در این مصاحبه اسم بیاورم، به فروش می‌رسند و معمولاً رقیق شده‌ آن‌ها با حجم‌های 1 سی‌سی و نیم سی‌سی به قیمت‌های 500 هزار تومان الی 1 میلیون تومان در بازار وجود دارند. این رنگ در آزمایشگاه‌های ژنتیک پزشکی، مراکز بیمارستانی، ژنتیک مولکولی، آزمایشگاه‌های تخصصی ژنتیک، مراکز تحقیقاتی و دانشگاهی کاربرد وسیعی دارد.

pcr gel
pcr gel
pcr gel
pcr gel
  1. کمی راجع به فرایندهای جداسازی مولکول‌های زیستی و نقشی که این مواد در این فرایند به عهده دارند برای ما توضیح دهید.

قانون استفاده از این ماده مشابه قانون سایر مواد فلورسانسی موجود در بازار است. 3 الی 5 میکرولیتر در سی الی پنجاه سی‌سی محلول ژل آگارز یک الی دو درصد با بافر نیم ایکس TBE در همان شرایط ولتاژ و زمان معمول دستگاه‌های الکتروفورز.

شرایط نگهداری آن نیاز به دماهای پایین ندارد و در دمای معمولی و حتی دماهای زیر 20درجه تا بالای 80 درجه سانتی‌گراد و به مدت بیش از سه سال به تجربه شخصی خود پایدار است و بدون هراس از قرار گرفتن در مقابل نور خورشید، قابل استفاده می‌باشد. البته این رنگ به‌صورت اضافه شدن به نمونه DNA در حین بارگذاری در چاهک‌های ژل به میزان نیم الی یک میکرولیتر هم کارایی خوبی دارد.

  1. این رنگ برای شناسایی کدام یک از مولکول‌های زیستی کاربرد دارد؟

    DNA ,RNA, PCR products

  2. کمی در زمینه آشکارسازی رنگ‌های فلورسانس، دستگاه‌های مورد استفاده، طول موج‌های مورد استفاده برای آشکارسازی و … توضیح دهید.

این مایع نانو ساختار گیاهی قبلاً در ژل داکیومنت‌های معروف مانند Biorad و UVitec دارای طول موج‌های برانگیختگی‌
302-312 نانومتر و 365 نانومتر و فیلتر نشری سبز (540 الی 590 نانومتر) به نحو عالی اسیدهای نوکلئیک تک رشته‌ای و دو رشته‌ای را تشخیص می‌داد ولی از آنجایی که خیلی از ژل داکیومنت‌های قدیمی موجود در آزمایشگاه‌ها برای اتیدیوم بروماید و طول موج‌های برانگیختگی 254-302-312 و 365 نانومتر طراحی شده بودند و اکثراً یا فاقد فیلتر بودند و یا دارای فیلتر قرمز بودند و فیلتر نشری سبز نداشتند. بیشتر توصیه برای کاربران، استفاده از ترانس ایلومیناتورهای نور آبی 470 نانومتر دارای فیلتر نارنجی هست و نتایج عالی با این دستگاه‌ها به‌دست می‌آید.

ضمن اینکه ترانس ایلومیناتورهای نورآبی نسل جدید در بازار بسیار ارزان قیمت و زیست‌سازگاری بسیار بالایی برای ساختار DNA و سلامتی کاربران دارد. دامنه طول موج‌های برانگیختگی این رنگ نانو ساختار با مشتقات فلورسانسی طبیعی، بین 300 الی 480 نانومتر است و طیف وسیعی از دستگاه‌های دارای لامپ‌های UV تا آبی را دربر می‌گیرد. البته بنده اخیراً ترانس ایلومیناتور‌های نور آبی با اندازه‌ی تلفن همراه و جیبی را نیز تولید می‌کنم که راندمان بسیار عالی در تشخیص اسید‌های نوکلئیک به روش ژل آگارز دارد.

  1. ضمن توضیح راجع به انواع رنگ‌های موجود در این حوزه، مقایسه‌ای بین رنگ تولید شده توسط شما و سایر رنگ‌ها بفرمایید. مزیت‌های رنگ تولیدی شما نسبت به سایر رنگ‌ها در چیست؟

همان‌طور که در بخش قبلی عرض کردم غلظت X 10000 این رنگ گیاهی با ساختار نانویی برای تشخیص DNA و RNA و اسیدهای نوکلئیک در روش ژل آگارز با تنها محصولات مشابه شیمیایی و ساخت امریکا مانند gel green و sybr green از نظر شدت و قدرت، رقابت می‌کند و از محصولات رقیق شده و دارای رنگ‌های حاوی مولکول‌های سه‌گانه معروف به safe stain موجود در بازار، هم از نظر شدت و هم از نظر پایداری در بربر نور و دما و زمان و مخصوصاً زیست‌سازگاری برای ساختار اسید‌های نوکلئیک و خود کاربران بسیار قوی‌تر و ارجح است.

با اینکه نمونه‌های X 20000 تا X 250000 نیز از این مواد وجود دارند و نتایج خیلی شدیدتری نسبت به تمام محصولات امریکایی ازخود نشان می‌دهند، این ماده ساختار چند مولکولی فلورسانسی استخراج شده از منابع طبیعی دارد و فاقد تک مولکول فلورسانسی غیر پایدار در برابر نور و دما و زمان مانند محصولات امریکایی سایبر گرین و ژل گرین و ژل رد می‌باشد و به جرئت می‌توانم بگویم صد درصد زیست‌سازگار است. تست MTT هم تا حدودی ادعای بنده را تأیید می‌کند.

  1. در زمینه اقتصادی توان تولیدی شما چقدر است؟ آماری از میزان نیاز کشور، میزان ارزی که از کشور به واسطه خرید خارجی این محصولات خارج می‌شود دارید؟

ظرفیت تولید این ماده توسط این گروه تخصصی در سطح آزمایشگاهی، جواب‌گوی نیاز کل ایران و خاورمیانه و حتی اروپا نیز می‌باشد و هیچ محدودیت زمانی برای عرضه این مواد به سازمان‌های مطبوع و شرکت‌ها و مصرف‌کنندگان وجود ندارد. در صورت نیاز، تمام شواهد و اسناد علمی مؤید خواص کاربردی این ماده به خدمتتان ارسال می‌شود. این ماده آزمایش‌های  موفق خود را در بیمارستان شهید محلاتی تبریز، دانشگاه تبریز، دانشگاه آزاد تبریز، شرکت سینا کلون، سینا ژن تهران، شرکت sentegen واقع در دانشگاه بیلکنت ترکیه و مرکز تحقیقات گیاهان دارویی دانشگاه علوم پزشکی لرستان با موفقیت گذرانده است.

  1. برای تولید این ماده وابستگی فنی یا مواد اولیه به خارج هست؟

به هیج وجه. نه در تولید ساختارهای نانویی آن و نه استخراج و اتصال مشتقات فلورسانسی.

  1. کمی راجع به ویژگی‌های فیزیکی شامل حالت ماده، رنگ، طول موج‌ جذبی و ساطع شده توسط آن چنانچه داده‌هایی تهیه شده ارائه بفرمایید.

انواع نمونه‌های X 10000 این ماده تقریباً بی‌رنگ است. البته نیازی هم برای نگهداری این ماده در ویال‌های تیره رنگ وجود ندارد. دامنه طول موج‌های برانگیختگی این رنگ نانوساختار با مشتقات فلورسانسی طبیعی، بین 300 الی 480 نانومتر است و طیف وسیعی از دستگاه‌های دارای لامپ‌های UV تا آبی را در بر می‌گیرد و طیف نشری بسته به دستگاه تشخیص دهنده 490 الی 560 نانومتر می‌باشد که اسیدهای نوکلئیک با فیلترهای ذکرشده در بخش قبل قابل شناسایی هستند.

  1. آیا راجع به ساز و کار باندینگ این رنگ با مولکول‌های زیستی فعالیتی انجام داده‌اید؟

 بله ساز و کار اتصال زیستی مولکول‌های فلورسانسی مشتق شده از منابع طبیعی گیاهی خاص به نانوساختارهای ویژه بسیار پیچیده و در بیست و پنج مرحله طراحی شده و مورد آزمایش‌های مکرر قرار گرفته و محصولات یک دست با غلظت‌های مورد نیاز بازار و متناسب با طول موج‌های خواسته شده نولید می‌شوند که بنده از ذکر جزئیات بسیار پیچیده این فناوری معذورم. حتی یک مقاله هم در این زمینه نخواسته‌ام چاپ کنم.

  1. استاندارد میزان مصرف این ماده چگونه است؟ چه میزان و با چه غلظتی؟

3 الی 5 میکرولیتر به ازاء 30 الی 50 سی‌سی محلول آگاروز 1 الی 2 درصد و بافر تی‌بی‌ای نیم ایکس برای نمونه‌های 10000 ایکس در ترانس ایلومیناتورهای نور آبی جواب عالی می‌دهد.

  1. اصولاً رنگ‌های موجود را می‌توان در حین الکترفورز و پس از آن به ژل افزود، آیا این مطلب در مورد این رنگ نیز صادق است؟

این رنگ را ما فقط در حین ساخت ژل آگارز اضافه می‌کنیم .همچنین می‌توان قبل از الکتروفورز در چاهک‌های ژل به‌همراه DNA بارگذاری نمود. ارزش این ماده خیلی بالاست که بخواهیم مقادیر زیادی از این ماده را به‌صورت POST CAST به روی ژل اضافه نمود.

  1. اصولاً یکی از عواملی که حرکت مولکول‌های زیستی در ژل را تحت تأثیر قرار می‌دهد غلظت رنگ مورد نظر است. آیا در این مورد مطالعه‌ای بر روی این رنگ انجام داده‌اید؟

غلظت‌های 10000 الی 250000 از این رنگ در یک ژل با خصوصیات ثابت مشکلی در تشخیص DNA ایجاد نمی‌کنند.

  1. در زمینه جهش‌زایی این ماده چه ویژگی‌هایی به چشم می‌خورد؟ آیا آزمایش ایمز در رابطه با این ماده انجام شده؟

آزمایش MTT Assay فقط انجام شده است با بازده بالای 98 درصد. از آنجایی‌که عناصر سازنده ساختار نانویی آن از فلزات بسیار بی‌خطر و مفید برای واکنش‌های آنزیمی بدن ساخته شده‌اند و مولکول‌های فلورسانسی گیاهی آن خاصیت آنتی اکسیدانی هم دارند، نیاز به انجام آزمایش ایمز نبود.

  1. در زمینه تجاری‌سازی این محصول تا به حال فعالیت‌هایی صورت داده‌اید؟

با مدیر کل تجهیزات آزمایشگاهی و پزشکی دفتر حوزه فناوری‌های نوین وزارت بهداشت چندین با مکرر به صورت تلفنی و ایمل ارتباط یرقرار کرده‌ام، اما جوابی دریافت نکرده‌ام.

با ستاد زیست‌فناوری معاونت علمی ریاست جمهوری ارتباط برقرار نموده‌ام و نامه‌ای به در خواست آن‌ها به آن مرکز ارسال نمودم اما جوابی و تماسی دریافت نکرده‌ام .

با شرکت‌های شتاب‌دهنده زیر نظر ستاد زیست‌فناوری معاونت علمی ریاست جمهوری مانند پرسیس‌ژن و سیناپس به توصیه مدیر کل برنامه‌ریزی دفتر توسعه فناوری‌های نوین وزارت بهداشت مذاکره کردم ولی چون محصول من مراحل ایده تا محصول را گذرانده بود و از طرفی شرکتی مثل سیناپس به‌خاطر وجود مواد مشابه شیمیایی وارداتی آن در بازار انگیزه‌ای برای سرمایه‌گذاری نداشت، عملاً جواب رد به پیشنهاد همکاری من دادند.

  1. ظاهراً با برخی شرکت‌های مطرح در زمینه بیوتکنولوژی نیز گفت و گوهایی داشته‌اید؟ آیا به نتیجه رسیدید؟

بله، با شرکت‌هایی مانند سیناکلون و ماکسل و فرحان شیمی و … . اما در قیمت و ارزش‌گذاری به توافق نرسیدیم. متأسفانه قیمتی برابر و یا حتی بیست درصد کمتر برای یک محصول ایرانی در مقایسه با مواد وارداتی‌شان قائل نبودند.

  1. در زمینه تجاری‌سازی با چه مشکلاتی مواجه شده‌اید؟

عدم اعتماد شدید به ثبت شرکت و ثبت اختراع و داوران بررسی کننده و مراحل پیچیده اخذ مجوزهای گران و طولانی مدت.

  1. آیا نیازی به حمایت مسئولین در جهت تجاری‌سازی این طرح وجود دارد؟

استدعا داریم ضمن حمایت معنوی از این نوآوری، به فرایند تجاری‌سازی این محصول ایرانی در سال رونق تولید ملی یاری رسانند و اقدام مقتضی جهت معرفی این ماده به آزمایشگاه‌های تحقیقاتی و بالینی، بیمارستان‌ها، دانشگاه های کشور و بلکه خاورمیانه و اروپا را مبذول بفرمایند.

  1. ضمن تشکر از وقتی که به ما اختصاص دادید چنانچه صحبت خاصی در این زمینه وجود دارد بفرمایید.

با تشکر و امتنان.

برچسب‌ها
نمایش بیشتر

محمد رضوانی

فارغ التحصیل زیست شناسی؛ درحال انجام پروژه‌ای در زمینه کشت بافت گیاهی و به فعالیت‌های اقتصادی دانش بنیان علاقه مند هستم. درحال حاضر به عنوان خبرنگار با مجله الکترونیکی زیست فن همکاری می‌کنم.

نوشته‌های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

شصـت هشـت + = شصـت نـه

دکمه بازگشت به بالا
EnglishIran
بستن