شماره ركورد
24881
شماره راهنما
BIO2 1073
عنوان
امكانسنجي سنتز كامپوزيت لوان-ويولاسئين ميكروبي و بررسي خواص آن
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
ميكروبيولوژي - محيطي
دانشكده
علوم و فناوريهاي زيستي
تاريخ دفاع
1404/03/26
صفحه شمار
80 ص.
استاد راهنما
افروز السادات حسيني ابري
استاد مشاور
عباس بهرامي
كليدواژه فارسي
ويولاسئين , لوان , نانوالياف , الكتروريسي , زيستمواد
چكيده فارسي
امروزه استفاده از متابوليتهاي ميكروبي در توليد زيستمواد پيشرفته، بهويژه نانوالياف، بهعنوان رويكردي پايدار و زيستسازگار در نانو زيستفناوري مورد توجه قرار گرفته است. در اين پژوهش، امكانسنجي سنتز نانوالياف زيستي حاوي دو متابوليت ويولاسئين و لوان با استفاده از روش الكتروريسي بررسي شد. توليد، جداسازي و تخليص لوان با زيموموناس موبيليس ATCC 31821 و ويولاسئين با جانتينوباكتريوم ليويدوم DSM 1522 انجام شد. غلظت 5 درصد از پليمر پايه پليوينيل الكل با غلظتهاي متفاوتي از ويولاسئين (6،4،3،2،1، و 10 درصد) و لوان (5،3، و 7 درصد) تهيه و فرآيند الكتروريسي تنظيم شد. مورفولوژي اليافهاي حاصل شده با ميكروسكوپ نوري و ميكروسكوپ الكتروني بررسي شد. در ادامه، رهايش ويولاسئين و لوان بررسي شد. خواص آنتي اكسيداني با معرف 2،2-ديفنيل-1-پيكريلهيدرازيل، خواص ضدميكروبي عليه استافيلكوكوس آرئوس ATCC 25922 و آلكاليژنز فكاليس با روش شمارش تعداد كلني باكتريها و خواص سميت سلولي عليه سلولهاي سالم L-929 و سرطاني A-375 با متيل تيازوليل ديفنيل تترازوليوم برومايد بررسي شد. همچنين فلوسايتومتري براي بررسي اثر الياف بر زندهماني سلولهاي سرطاني A-375 با معرف پروپيديوم يديد انجام شد. نتايج حاصل از بررسي مورفولوژي الياف با ميكروسكوپ نوري نشان داد كه نمونه الياف PV1L7 يكنواختترين ساختار نانواليافي را با كمترين ميزان بيد تشكيل داد. بررسي بيشتر ساختار اين الياف با ميكروسكوپ الكتروني نشاندهنده حضور بيدها در ساختار الياف بود. ميانگين قطر اليافها 0٫379 ± 0٫092 ميكرومتر تعيين شد. رهايش ويولاسئين از ساختار اليافها نشاندهنده يك الگوي دو مرحلهاي بود كه شامل يك فاز اوليه رهايش سريع طي 24 ساعت اول و يك فاز كند و پايدار در ادامه زمان بود. در مجموع، حدود 80 درصد از محتواي ويولاسئين در مدت 72 ساعت از اليافها آزاد شد. بيشترين ميزان رهاسازي ويولاسئين از اليافها نيز مربوط به الياف PL1V4بود. الياف PV1L7 باعث كاهش اوليه سريع تعداد سلولهاي استافيلوكوكوس اورئوس و آلكاليژنز فكاليس شدند و در ادامه، روند كاهش تعداد سلولها با سرعت كمتري ادامه يافت. استافيلوكوكوس اورئوس نسبت به آلكاليژنز فكاليس حساسيت بيشتري به الياف نشان داد. آزمون فعاليت آنتياكسيداني در طي 30 دقيقه نيز نشان داد كه الياف PL3V6، بيشترين فعاليت خنثيسازي راديكال را داشته و تا 79 درصد فعاليت آنتياكسيداني از خود نشان داد. در بررسي سميت روي سلولهاي سالم L-929 در مدت 24 ساعت، الياف PV1L7 بهترين عملكرد را نشان داد. در مقابل، در بررسي تاثير الياف بر سلولهاي سرطاني A-375 در مدت 24 ساعت، الياف PL3V6 با زندهماني 17.17درصد بيشترين توانايي در مهار سلولهاي سرطاني را داشت. در ادامه بررسيها، نمونه PV1L7 با تشكيل الياف يكنواخت، سميت كم روي سلولهاي سالم و اثر مهاري بر سلولهاي سرطاني و عملكرد آنتياكسيداني مناسب، براي آناليز فلوسايتومتري انتخاب شد. نتايج فلوسايتومتري نشان داد تيمار سلولهاي سرطاني A-375 با اين نمونه در طي 24 ساعت، در مقايسه با سلولهاي تيمار نشده، تا 45.36 درصد، منجر به آسيب به غشاي سلولي و كاهش زندهماني آنها شد. اين نتايج قابليت كاربرد الياف ويولاسئين-لوان را در زمينههاي زيستپزشكي و درماني را نشان ميدهد.
كليدواژه لاتين
Violacein , Levan , Electrospinning , Nanofibers , Biomaterials
عنوان لاتين
Feasibility of Microbial Levan-Violacein Composite Synthesis and Investigation of Its Properties
گروه آموزشي
زيست شناسي سلولي مولكولي و ميكروبيولوژي
چكيده لاتين
Presently, the usage of microbial metabolites in the production of advanced biomaterials, such as nanofibers, has been put into perspective as a green and sustainable approach in nanobiotechnology. In the current study, the feasibility of synthesis of nanofibers containing two microbial metabolites, violacein and levan, via electrospinning method was investigated. Levan was cultivated, isolated, and purified from Zymomonas mobilis ATCC 31821 and violacein with Janthinobacterium lividum DSM 1522. A concentration of 5% polyvinyl alcohol as the base polymer was mixed with various concentrations of violacein (1, 2, 3, 4, 6, and 10%) and levan (3, 5, and 7%), and electrospinning was set up. Morphology of the resulting fibers was examined by light and field emission electron microscopies. Violacein and levan release was investigated. Antioxidant activity was assayed using the 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl reagent, antimicrobial activity against Staphylococcus aureus ATCC 25922 and Alcaligenes faecalis was assayed with the colony count technique, and cytotoxicity activity against normal L-929 and tumor A-375 cells was assayed with methylthiazolyldiphenyl-tetrazolium bromide. Similarly, flow cytometry was also performed to analyze the effect of the fibers on A-375 cancer cell viability using propidium iodide reagent. Results of light microscopy revealed PV1L7 fiber exhibited most homogenous fiber structure with least bead formation. Confirmation of presence of beads in the fiber structure was established by further investigation of fiber structure through field emission electron microscopy. The average nanofiber diameter was determined to be 0.379 ± 0.092 µm. Release of violacein from the fiber matrix was biphasic and consisted of an initial high-rate release in the first 24 hours followed by a slow and sustained release. In total, around 80% of violacein content was released from the fibers within 72 hours. The PL1V4 fiber sample released the highest amount of violacein. The PV1L7 fibers showed an initial rapid reduction in the number of Staphylococcus aureus and Alcaligenes faecalis cells followed by a slower rate of reduction. Staphylococcus aureus was more susceptible to the fibers compared to Alcaligenes faecalis. The antioxidant activity assay also showed that the PL3V6 fibers showed the highest radical scavenging capacity and up to 79% antioxidant capacity. Cytotoxicity against normal L-929 cells during 24 hours, the PV1L7 fibers showed the best performance. However, when it comes to the anticancer effect of the fibers against A-375 cancer cells, the PL3V6 fibers showed the maximum inhibitory capacity with a viability of 17.17%. PV1L7 sample with uniform fiber formation, low cytotoxicity in normal cells, anticancer activity, and proper antioxidant function was subjected to flow cytometry analysis. Flow cytometry analysis after 24 hours indicated that treatment of A-375 cancer cells with this sample, resulted in 45.36% membrane damage and cell viability loss. These findings suggest the potential future use of violacein-levan fibers in biomedical and therapeutic applications.
تعداد فصل ها
5
فهرست مطالب pdf
140741
نويسنده