هدف از تاسیس آزمایشگاه بیولوژی مولکولی انجام تحقیقات بالینی نوآورانه در زمینه‌های مختلف از جمله آسم، بیماری‌های انسدادی مزمن ریوی (COPD)، سرطان ریه، فشارخون ریوی (PAH)، سل و سایر بیماری‌های مرتبط با ریه و در ارتباط با بیولوژی مولکولی می‌باشد. این مراکز نقش موثری در پیشبرد تشخیص، پیشگیری، درمان و کنترل بیماری‌ها دارند. لذا لازم و ضروری است تا سکوبندی آزمایشگاهی چنین مراکزی به درستی انجام شده و مجهز به بهترین و به روزترین تجهیزات آزمایشگاهی باشند. از این رو در ادامه بیشتر به آزمایشگاه بیولوژی مولکولی و اهداف آن خواهیم پرداخت.
اهداف آزمایشگاه بیولوژی مولکولی
همانطور که اشاره شد آزمایشگاه بیولوژی مولکولی به منظور انجام تحقیقات گسترده‌ای تاسیس شده‌اند. در ادامه چهار هدف اصلی تحقیقاتی و و پژوهشی آزمایشگاه بیولوژی مولکولی را بررسی می‌نماییم:
1- پزشکی- مولکولی
- (Polymerase Chain Reaction) pcr
به دلیل حساسیت بالا، سرعت و سهولت انجام جایگاه ویژه‌ای در تشخیص‌های مولکولی و تحقیقات پزشکی دارد. در محیط آزمایشگاه PCR امکان تکثیر به صورت توالی معین از دی ان ای را که میان دو توالی مشخیص است، ممکن می‌کند تا دی ان ای از لحاظ مقدار به حد لازم برسد تا بتوان آزمایش‌هایی نظیر هیبریداسیون با پروب، الکتروفورز و توالی‌یابی (Sequencing) و … را روی آن انجام داد.
- Real-time PCR
در حالت کلی Real-time PCR نوعی تکنیک است که پیشرفت واکنش PCR را به صورت بی‌وقفه در طول زمان نشان می‌دهد. با این روش امکان اندازه‌گیری مقادیر تولیدات (PCR (mRNA، cDNA،DNA نیز وجود دارد. این روش براساس فلوروسنت تولید شده توسط مولکول گزارشگر (Reporter) است که در طی واکنش زیاد می‌شود. این تکنیک ضمن حساسیت و دقت بالا امکان شروع با حداقل اسید نوکلئیک را دارد وبا دقت زیاد مقدار تولید نهایی را مشخص می‌کند. در زیر به کاربردهای Real-time PCR اشاره می‌کنیم:
- تحقیقات میزان بیان
- تشخیص عوامل بیماری زا نظیر کرونا
- میزان تاثیر دارو درمانی
- اندازه گیری مقدار همانندسازی DNA در ژنوم یا DNA ویروسی
- سنجش آسیب‌های DNA
- سنجش تفکیک شدن آللی
- تعیین ژنوتایپ افراد
- Western Blot
وسترن بلات که به آن پروتئین بلاتینگ یا ایمونوبلاتینگ نیز می‌گویند، یکی از تکنیک‌های زیست شناسی سلولی و مولکولی می‌باشد که در آزمایشگاه بیولوژی مولکولی انجام می‌گردد و اغلب برای شناسایی وجود پروتئینهای خاصی در مجموعه‌ای از پروتئینهای سلولی مورد استفاده قرار می‌گیرد. فرآیند این تست در سه مرحله زیر انجام می‌شود:
- شناسایی اختصاصی پروتئین هدف توسط آنتی بادی مناسب
- جداسازی کل پروتئین‌ها برطبق اندازه با الکتروفورز پروتئین در ژل
- انتقال کافی پروتئینهای جداشده به بستری جامد معمولا صفحه‌ی نیتروسلولز
- Immunohistochemistry
ایمونوهیستوشیمی یک تکنیک مهم جهت اهداف تشخیصی و پژوهشی در بسیاری از آزمایشگاه‌ها نظیر آزمایشگاه بیولوژی موکولی می‌باشد و برای کاربردهای مختلفی نظیر موارد زیر مورد استفاده قرار می‌گیرد:
- تشخیص و درمان سلول‌های سرطان وتومور‌ها
- تشخیص سرطان‌های اولیه ناشناخته
- پژوهش‌ها و تحقیقات در حوزه های مختلف پزشکی
- تشخیص فرآیند تمایز بافت‌ها بوسیله شناسایی مارکرهای سطحی
2- بیوشیمیایی
- اسپکتروفوتومتری
که به آن طیف سنج نوری نیز گفته می‌شود، روشی برای مطالعه و سنجش طیف الکتورمغناطیس می‌باشد. در این روش با کمک مقدار اندازه جذب نور نمونه‌ها، می‌توان غلظت آنها را تعیین نمود. همچنین به منظور تجزیه و تحلیل نمونه‌های RNA و DNA نیز استفاده می‌شود.
- HPLC
یکی از تکنیک‌های جداسازی (Separation) مرسوم، کروماتوگرافی می‌باشد که در اغلب علوم مورد استفاده قرار می‌گیرد. این روش مایه با عملکرد زیاد، بدون شک بیشترین سرعت رشد را در میان همه روش‌های جداسازی تجزیه‌ای دارد که فروش سالانه آن در گستره بیلون دلار است.
- GC
کروماتوگرافی گازی (Gas Chromatography) نوعی تکنیک جداسازی جهت آنالیز ترکیبات فرار می‌باشد. اجزای نمونه در این روش به شکل بخار درآمده و توسط فاز متحرک در ستون جریان خواهند یافت.
3- آنالیز تنفسی
سنجش موارد زیر در آزمایشگاه بیولوژی مولکولی انجام می‌گردد:
- FeNo سنجی
- CO سنجی
- H2O2 سنجی
- اندازه گیری بیو مارکرهای میعانات هوای بازدمی ( Exhaled Breath Condensate Analysis
4- کشت مولکولی
از اهداف اصلی کشت مولکولی مطالعه سلول‌ها از نظر نحوه‌ی رشد، نیازهای غذایی و دلایل توقف رشد آنها می‌باشد. از این‌رو برای
- مطالعه‌ی چرخه‌ی رشد سلولی
- توسعه‌ی روش‌های کنترل رشد سلول‌های سرطانی
- و تعدیل بیان ژن‌ها
به کشت این سلول‌ها در محیط بیرون نیاز است. به عبارت ساده‌تر با استفاده از کشت سلولی می‌توان سلول‌های همسان تهیه کرد و فعالیت‌های درون سلول از قبیل
- تکثیر DNA
- سخه برداری از DNA
- سنتز RNA و پروتئین
و سایر جزئیات مرتبط با متابولیسم را مورد بررسی و مطالعه قرار داد و همچنین می‌توان بعد از اتصال مولکول‌های مختلف به گیرنده‌های غشایی مربوطه رخ دادهای بعدی درون سلولی از جمله جابجایی این کمپلکس‌ها، نوع پیامدهی داخل سلولی و نحوه‌ی انتقال پیام‌ها را بررسی کرد.
تجهیزات آزمایشگاه بیولوژی موکولی
در زیر به برخی از تجهیزات آزمایشگاه بیولوژی مولکولی اشاره می‌کنیم:
- هود شیمیایی
- هود بیولوژیک کلاس II
- PCR Workstation
- ترمال سایکلر (PCR)
- سیستم‌های الکتروفورز افقی و عمودی
- ژل داک
- Real-Time PCR
- سیستم کامل SDS-PAGE و Western Blotting
- انکوباتور معمولی و شیکر انکوباتور
- سانتریفیوژهای معمولی، اولترا و یخچال دار
- دستگاه اسپکتروفتومتر نانودراپ (spectrophotometer nanodrop)
- فریزر منفی 20 و منفی ۸۶ درجه سانتی گراد و تانک ازت
- ترازوی حساس آزمایشگاهی
- سونیکاتور
- حمام آب (بن ماری)
- هات بلاک
- سمپلرهای معمولی و کریستالی
- مینی فیوژ (ورتکس و اسپین)
- pH متر
- magnetic hot plate (هات پلیت مگنت دار)
- شیکر معمولی و شیکر الاکلنگی
- اتوکلاو
- دستگاه آب مقطر گیری
تمامی تجهیزات آزمایشگاهی مورد نیاز برای راه اندازی و تاسیس آزمایشگاه بیولوژی مولکولی را می‌تواند از شرکت سکوبندی آزمایشگاهی بایرمن سفارش دهید.
