سه شنبه 3 اسفند 1395 - 24 جمادي الاول 1438 - 21 فوريه 2017

طراحی نرم افزار کمکی در تفسیر غربالگری با کارایی بالای اثر آپوپتوزی ترکیبات دارویی با استفاده از آزمون اتیدیوم بروماید-اکریدین اورنج

آپوپتوز فرآیندی است که باعث مرگ برنامه ریزی شده سلول ها می شود. آپوپتوز در مواردی همانند سرطان ها که ژنوم سلول دستخوش تغییر می شود و سلول سرطانی شروع به تکثیر کنترل نشده می کند می تواند یک روش درمانی موثر به شمار بیاید
بازدید :
زمان تقریبی مطالعه :
سیزدهمین دوره از پروژه های دانش آموزی تبیان نیز با یاری خداوند و حضور پر شور شما دوستان و علاقمندان به پایان رسید اما کار ما هنوز تمام نشده است! این دوره نیز همچون سال های گذشته دوستان بسیاری با ثبت طرح ها و ایده های خلاقانه خود در منوی "پیشنهاد موضوع" ما را در ارتقای تنوع پروژه ها یاری نموده اند. هم چون گذشته بر آن شدیم تا با گردآوری این ایده های جالب، علاوه بر قدر دانی از این دوستان نوآور، زمینه ای را برای ایده پروری سایر پژوهشگران علاقمند فراهم آوریم. فراموش نکنید که ما همیشه منتظر طرح های جدید شما عزیزان هستیم.

نام ایده: طراحی نرم افزار کمکی در تفسیر غربالگری با کارایی بالای اثر آپوپتوزی ترکیبات دارویی با استفاده از آزمون اتیدیوم بروماید-اکریدین اورنج
نام ارائه دهنده/دهند گان: دریا طالب زاده، کیانا موسی زاده
زمینه و نوع پروژه: زیست
درجه سختی: دشوار
نام مدرسه: فرزانگان یک

طراحی نرم افزار کمکی در تفسیر غربالگری با کارایی بالای اثر آپوپتوزی ترکیبات دارویی با استفاده از آزمون اتیدیوم بروماید-اکریدین اورنج
 چکیده پروژه
آپوپتوز فرآیندی است که باعث مرگ برنامه ریزی شده سلول ها می شود. آپوپتوز در مواردی همانند سرطان ها که ژنوم سلول دستخوش تغییر می شود و سلول سرطانی شروع به تکثیر کنترل نشده می کند می تواند یک روش درمانی موثر به شمار بیاید و در مواردی همانند بیمارهای قلبی-عروقی همانند کلسیفیکاسیون سلولی آپوپتوز سلول های قلبی می تواند عامل تشدید کننده شدت بیماری باشد. بنابراین بررسی تاثیر ترکیبات دارویی مختلف بر روند آپوپتوز بسیار حیاتی می باشد. در این راستا سنجش های مختلفی در غالب رنگ آمیزی سلول های مورد بررسی همانند اکریدین ارونج-اتیدیوم بروماید، دپی، هوخست، انکسین وی توسعه یافته است. نتایج رنگ آمیزی اکریدن اورنج- اتیدیوم بروماید وضعیتی را که سلول ها در آن قرار دارند (زنده، آپوپتوز ابتدایی، آپوپتوز انتهای) مشخص می نماید. نتایج این آزمون کیفی می تواند با شمارش سلول ها در هر یک از وضعیت ها کمی شود. با توجه به اینکه تفسیر نتایج نیاز به فرد متخصص در این زمینه دارد و تفسیر نتایج ممکن است از فردی به فردی دیگر متفاوت باشد در این پژوهش دانش آموزان تصمیم گرفتند تا با طراحی نرم افزاری تفسیر و متعاقبا کمی سازی نتایج این رنگ آمیزی را تسهیل کنند. نتایج نشان داد که نتایج کمی شده توسط نرم افزار با نتایج برآورد شده توسط فرد متخصص به طور قابل توجهی همخوانی دارد.

مقدمه
رنگ آمیزی فلورسانس و شمارش سلول ها در زیر میکروسکوپ در صورتی که با دقت انجام شود، ساده ترین و سریعترین وسیله برای تشخیص سلول های زنده و غیر زنده می باشد. در این روش از رنگ های فلورسانس اکریدین اورنج و اتیدیوم بروماید استفاده می شود. اکریدین اورنج یک رنگ حیاتی است و توسط سلول های زنده و مرده جذب می شود. اکریدین اورنج وارد DNA سلول می شود و در زیر میکروسکوپ یک نمای سبز رنگ به کروماتین سلول زنده می دهد به عبارتی سلول هایی با هسته یکنواخت و رنگ سبز سلول های زنده هستند. در حالی که سلول هایی با هسته سبز و قطعه قطعه شده نمایانگر آپوپتوز اولیه هستند. اتیدیوم بروماید فقط به سلول هایی که استحکام غشای خود را از دست داده باشند (سلول های مرده)، جذب شده و هسته را رنگ می کند. اتیدیوم بروماید وارد DNA سلول مرده شده و در زیر میکروسکوپ رنگ نارنجی تا قرمز به کروماتین سلول مرده می دهد. سلول هایی که در مرحله آپوپتوز ثانویه هستند دارای هسته قطعه قطعه شده و نارنجی رنگ بوده و اگر هسته به صورت یکنواخت به رنگ نارنجی باشد، نشان دهنده نکروز در آن ها است.

طراحی نرم افزار کمکی در تفسیر غربالگری با کارایی بالای اثر آپوپتوزی ترکیبات دارویی با استفاده از آزمون اتیدیوم بروماید-اکریدین اورنج
 هدف
هدف از پژوهش حاضر طراحی نرم افزار کمکی در تفسیر غربالگری با کارایی بالای اثر آپوپتوزی ترکیبات دارویی با استفاده از آزمون اتیدیوم بروماید-اکریدین اورنج بود.

روش
به منظور تهیه تصویر سلول های در وضعیت های زنده، آپوپتوز اولیه و آپوپتوز ثانویه سلول های ماهیچه صاف عروقی به مدت 10 روز به همراه عصاره های باکتری القا کننده آپوپتوز گرماگذاری شدند. در روز دهم سوپرناتانت چاهک ها (حاوی سلول های شناور و محیط) به میکروتیوپ 5/1 میلی لیتری منتقل شدند. باقی مانده سلول های چسبیده به کف چاهک با استفاده از Tripsin-EDTA از کف چاهک جدا شدند. سوپرناتانت و سلول های کنده شده در ویال 5/1 میلی لیتری روی همدیگر ریخته شدند و به مدت 5 دقیقه در 2000 آر پی ام سانتریفوژ شدند. سپس سلول ها با بافر فسفات شسته شدند. رسوب سلول ها در 100 مول بافر فسفات سرد معلق شدند و به این مخلوط یک میکرولیتر رنگ اکریدین اورنج/اتیدیوم بروماید اضافه گردید. 10 مول از سلول های رنگ شده روی یک لام میکروسکوپی تمیز قرار داده شدند، یک عدد لامل روی لام قرار داده شد. سلول ها با کمک میکروسکوپ فلورسانس مورد مشاهده قرار گرفتند. از هر نمونه سه تکرار مورد بررسی قرار گرفت. و در هر تکرار حداقل 100 سلول مورد شمارش قرار گرفتند. پس از تهیه تصاویر مورد نیاز، ویژگی های متمایز این سه وضعیت از جمله رنگ، حاشیه و رنگ یکنواخت یا متراکم هسته با استفاده از پردازش این تصاویر در نرم افزار متلب مورد بررسی قرار گرفتند.

نرم افزار تهیه شده قادر است با دریافت تصاویر تهیه شده از زیر میکروسکوپ، آن ها را پردازش نموده، سلول های زنده و مرده را از یکدیگر تشخیص داده، آن ها را شمارش نموده و نتیجه را به کاربر اعلام کند. شیوه کار تشخیص و شمارش در برنامه را می توان به چهار فاز کلی تقسیم کرد. که به ترتیب عبارتند از تشخیص رنگ، اعمال مورفولوژی، بررسی شکل هندسی و شمارش اجزا. در نهایت نتایج نشان داد که نتایج کمی شده توسط نرم افزار طراحی شده با نتایج برآورد شده توسط فرد متخصص در زمینه تفسیر نتایج آزمون اکریدین اورنج-اتیدیوم بروماید به طور قابل توجهی همخوانی دارد.

مهارت های کسب شده
1.آشنایی با شیوه انجام کار گروهی
2.آشنایی با شیوه های جستجو در اینترنت
3.آشنایی با شیوه انجام پژوهش و نوشتن مقاله
4.آشنایی با نحوه ارائه گزارش عملکرد
5.آشنایی با روش ایده یابی (توفان مغزی)
6. شنایی با مهارت کاربرد ابزار و وسایل مورد نیاز
7.آشنایی با پروپوزال نویسی
8.آشنایی با شیوه انجام آزمایش
9.آشنایی با شیوه انجام کار با نرم افزارهای تحلیل داده
10.  آشنایی با آپوتوزها و کاربرد آن ها

  .......................... فرآیندی است که باعث مرگ برنامه ریزی شده سلول ها می شود. آپوپتوز
1. آپوپتوز
2. اتیدیوم
3.برماید
4. اکریدین

مطالب مرتبط:
کارآزمایی بالینی چیست؟
سلول های بنیادی بند ناف و کاربرد آن در درمان بیماری ها – جلسه پنجم
بررسی آلودگی هوای تهران بر میزان تخریب DNA گیاهان مختلف

تهیه کننده : مهدی رحمانی - تنظیم کننده: محبوبه همت