تعیین اثرات باکتری کشی پلاسمای سرد فشار اتمسفری به روش لومینومتری و ssca
چکیده
امروزه شاخه ای جدید در علوم بوجود آمده است که تلفیقی است از فیزیک پلاسما ، پزشکی و مهندسی زیستی، که هدف آن استفاده از پلاسما برای مقاصد درمانی است. محققین این شاخه نو ظهور را به عنوان پلاسمای پزشکی می شناسند. چندی پیش در پی دستیابی به پلاسمایی که دمایی آن در سطح دمای محیط و در فشار اتمسفر پایدار بود جرقه های از ظهور فناوری نو برای مقاصد زیست پزشکی زده شد. فناوری که در سال های بعد پتانسیلش را برای به کار رفتن در جنبه های مختلف پزشکی و زیست شناسی از جمله : قدرت بالا در استریل کردن مواد، تجهیزات و سطوح، استفاده از آن به عنوان راه بردی جدید در درمان سرطان، بهبود سریع تر زخم در افرادی که در ترمیم جراحت با مشکل مواجه بودند، استفاده به عنوان یک روش جراحی غیرتهاجمی بدون آسیب دمایی و یا الکتریکی به بافت مجاور در شرایط آزمایشگاهی نشان داد. اما برای کاربردی شدن و استفاده بهینه از این فناوری نیاز به بررسی دقیق اثرات آن در سطح سلولی و زیر سلولی است. همان چیزی که در سال های اخیر دغدغه ذهنی محققین است. زیرا با درک مکانیسم زیر سلولی پلاسما می توان این فناوری را بهینه سازی کرد و گسترش داد. به همین منظور در این پژوهش ابتدا اثر جت پلاسمای سرد فشار اتمسفری در پاکسازی باکتری گرم مثبت استرپتوکوک پیوژن و گرم منفی اشرشیاکلای در سطوح مایع و جامد بررسی و مقایسه شد. نتایج این بخش ضمن نشان دادن قدرت بالای جت پالاسمای سرد فشار اتمسفری در پاکسازی محیط از این دو میکروارگانیسم، نشان داد که جت پلاسمایی سرد فشار اتمسفری، اثرگذاری بیشتری را بر روی باکتری گرم منفی اشرشیاکلای نسبت به باکتری گرم مثبت استرپتوکوک پیوژن دارد. در قسمت بعدی پژوهش با توجه به گسترش حوزه تحقیقات پلاسما و خلاء های موجود، روش سنجش atp به کمک دستگاه لومینومتری برای بررسی میزان اثرگذاری پلاسما استانداردسازی و استفاده گردید. بررسی میزان اثرگذاری خوناب بر روی باکتری گرم منفی اشرشیاکلای به روش لومینومتری نشان داد که این روش با داشتن مزایای مانند حساسیت و دقت بسیار بالا، به خوبی می تواند میزان اثرگذاری پلاسما را بر حیات میکروارگانیسم ها مشخص سازد. در ادامه این پژوهش برای بررسی تغییرات ایجادشده در میکروارگانیسم ها بعد از تیمار با پلاسما در سطح سلولار از روش رنگ آمیزی گرم استفاده شد. نتایج رنگ آمیزی گرم تغییر مورفولوژک باکتری اشرشیاکلای را علاوه بر تخریب آن در اثر تیمار با پلاسما نشان داد. برای بررسی علت ایجاد این تغییرات مورفولوژیک بررسی هایی در سطح ملوکولار بر روی پروتئین های غشایی، پروتئین های تام، اسیدهای چرب غیراشباع غشایی و میزان پروتئین نشت کرده به سوپرناتانت باکتری انجام شد. نتایج نشان داد که پلاسما داری اثر تخریبی بر روی این ماکروملکول های می باشد. که این امر می تواند سبب از دست رفتن تمامیت غشا و تغییر شکل ظاهری باکتری گردد. همچنین نتایج نشان دادند که پروتئین های غشایی نسبت به پروتئین های تام سلول در اثر تیمار با پلاسما در زمان کوتاه تری دچار تخریب می گردند. از سوی دیگر نتایج بررسی اثرات پلاسما بر روی پروتئین های تام نشان داد که پلاسمای سرد فشار اتمسفری دارای اثر تخریبی بر روی پروتئین های مسئول اسکلت سلولی باکتری اشرشیاکلای نیز است. همچنین در ادامه این پژوهش بررسی های دقیقی بر روی مولکول هایی حیاتی همچون dna و اسیدهای نوکلئیک بوسیله روش هایی مانند ssca، ژل پلی اکریل آمید و لومینومتری به منظور درک مکانیسم اثرگذاری و میانکنش پلاسما با سلول انجام گرفت. نتایج حاصل از آن نشان داد که پلاسما علاوه بر اثر تخریبی بر روی این مولکول های حیاتی، باعث تغییر در آن ها نیز می گردد. که این تغییرات ایجادشده می توانند سبب جهش در مولکول dna گردند. این تأثیرات در جایی که سبب مرگ سلول های هدف مورد نظر می شوند مفید هستند اما بر طبق نتایج بدست آمده باید شرایطی لحاظ گردد که فقط سلول های مورد نظر تحت تأثیر پلاسما قرار گیرند و سلول های دیگر از اثرات پلاسما، خصوصاً اثرات جهش زای آن حفظ گردند.