مقدمه ای بر آزمایشگاه بیوتکنولوژی

بخش بیوتکنولوژی به‌عنوان یکی از واحدهای کلیدی در آزمایشگاه معیار دانش پارس، بستر انجام مطالعات ساختاری و عملکردی مولکول‌های زیستی را فراهم می‌سازد. تمرکز این بخش بر بررسی فرآیندهای زیستی در سطحDNA،  RNAو پروتئین است که نقشی بنیادین در درک مکانیسم‌های سلولی، بیان ژن، تنظیمات اپی‌ژنتیکی و پاسخ‌های زیستی به محرک‌های درونی و بیرونی دارند.

در این بخش، تکنیک‌هایی نظیر استخراج اسیدهای نوکلئیک، واکنش زنجیره‌ای پلیمراز (PCR)و (Real-Time PCR)، کلونینگ ژنی، الکتروفورز، و آنالیز بیان ژن مورد استفاده قرار می‌گیرند. همچنین، با بهره‌گیری از تجهیزات دقیق، مواد استاندارد و رعایت اصول کالیبراسیون، امکان انجام آزمایش‌های تکرارپذیر، قابل اعتماد و منطبق با استانداردهای بین‌المللی فراهم گردیده است.

بخش های آزمایشگاه بیوتکنولوژی

بخش های مختلف این آزمایشگاه  بر اساس استاندارد ASHRAE   و استاندارد بین المللی ISO 15189 طراحی شده است.

  • بخش استخراج اسیدهای نوکلئیک( DNA و RNA): در این بخش، با استفاده از روش‌های استاندارد و کیت‌های تجاری معتبر، استخراج DNA و RNA از منابع مختلف زیستی از جمله سلول‌ها، بافت‌ها و میکروارگانیسم‌ها انجام می‌شود. رعایت اصول کیفی و کنترل آلودگی، به‌ویژه در مراحل کاری با  RNA، از مهم‌ترین اولویت‌های این بخش است. محصولات نهایی برای کاربردهای بعدی نظیر  PCR، RT-PCR، کلونینگ و توالی‌یابی آماده‌سازی می‌گردند.

  • بخش PCR  و  Real-Time PCR: این بخش به انجام واکنش زنجیره‌ای پلیمراز (PCR) و نسخه پیشرفته آن یعنی PCR در زمان واقعی (Real-Time PCR) اختصاص دارد. از این فناوری‌ها برای شناسایی و تکثیر توالی‌های خاص ژنی، بررسی بیان ژن، تشخیص مولکولی بیماری‌ها و آنالیز کمی استفاده می‌شود. دستگاه‌های ترموسایکلر پیشرفته، مواد مصرفی استاندارد و طراحی دقیق پرایمرها از الزامات حیاتی این بخش هستند.

  • بخش الکتروفورز: در این بخش، تفکیک و آنالیز اسیدهای نوکلئیک و پروتئین‌ها با استفاده از سیستم‌های الکتروفورز افقی و عمودی برای DNA/RNA  و برای پروتئین‌ها انجام می‌شود. ژل آگارز و پلی‌آکریل‌آمید، با رنگ‌آمیزی‌های اختصاصی مانند اتیدیوم بروماید یا رنگ‌های فلورسنت، امکان بررسی کیفیت، اندازه و خلوص نمونه‌ها را فراهم می‌کنند.

  • بخش بیوانفورماتیک پایه: این بخش پشتیبان فعالیت‌های آزمایشگاهی بوده و شامل آنالیز داده‌های ژنتیکی، طراحی پرایمر، پیش‌بینی ساختار ژن، آنالیز توالی و بررسی بیان ژن با استفاده از نرم‌افزارها و پایگاه‌های داده تخصصی مانند NCBI ، BLAST، Primer3  و UniProt می‌باشد.

تجهیزات

تجهیزات این آزمایشگاه از جمله تجهیزات پیشرفته و دقیق مورد استفاده در حوزه بیوتکنولوژی محسوب می‌شوند و به منظور اطمینان از صحت عملکرد، تحت فرآیند کالیبراسیون قرار گرفته و دارای گواهی‌های معتبر کالیبراسیون هستند. برخی از این تجهیزات عبارت‌اند از:

  • دستگاه  Real-Time PCR
  • دستگاه ترموسایکلر(PCR)
  • دستگاه الایزا ریدر
  • دستگاه نانو دراپ
  • PCR Workstation (اتاق تمیز مخصوص PCR و  Real-Time PCR)
  • دستگاه ژل داک
  • فریزر آزمایشگاهی ۸۰-
  • فریزر آزمایشگاهی ۴۰-
  • دستگاه های سانتریفیوژ
  • تانک الکتروفورز افقی / عمودی
  • یخچال آزمایشگاهی
  • هود لامینار کلاس II
  • میکروسکوپ
  • بن ماری
  • ترازو
  • اتوکلاو
۱.تعیین اصالت گوشت چرخ‌کرده، سوسیس، کالباس و تن ماهی:

تقلبات غذایی، به ‌ویژه در فرآورده‌های پروتئینی مانند گوشت چرخ‌کرده و تن ماهی، یکی از مهم‌ترین چالش‌های سلامت عمومی و کنترل کیفی در صنایع غذایی به‌شمار می‌رود. شناسایی تقلبات در فرآورده‌های پروتئینی، یکی از خدمات تخصصی و ضروری در حوزه ایمنی مواد غذایی محسوب می‌شود. این نوع تقلب‌ها عمدتاً با هدف کاهش هزینه های تولید مواد ارزان‌قیمت و نامرغوب را جایگزین مواد اصلی می‌کنند و با رقابتی ناعادلانه تلاش برای به دست آوردن سهم بیشتری از بازار با ارائه محصولات به ظاهر مشابه ولی با کیفیت پایین‌تر می کنند.

بخش مولکولی آزمایشگاه معیار دانش با تکیه بر تجهیزات پیشرفته و تیم متخصص، امکان تشخیص دقیق تقلبات گونه‌ای، جایگزینی‌های غیرمجاز و افزودنی‌های پنهان در انواع گوشت‌ها و فراورده های پروتئینی و کنسروهای ماهی را فراهم آورده است.

خدمات قابل ارائه در این بخش شامل:

  • شناسایی گونه های حیوانی در گوشت چرخ‌کرده (گاو،گوسفند، بز، شتر، اسب، الاغ، مرغ، شترمرغ، اردک، خوک، سگ، گربه و غیره)
  • بررسی برچسب‌گذاری نادرست از نظر نوع گونه، منبع محصول و ترکیب نهایی
  • بررسی اصالت تن ماهی و تعیین گونه با استفاده از PCR  و سایر تکنیک‌های مولکولی
  • توانمندی در تشخیص وجود اجزای غیرمجاز مانند چربی‌های حیوانی، بافت‌های همبندی یا پروتئین‌های گیاهی

با استفاده از استانداردهای ملی و بین‌المللی و بهره‌گیری از روش‌های نوین ژنتیکی، ما اصالت فرآورده‌های پروتئینی را با دقت بالا بررسی و گزارش می‌کنیم. این خدمات نه‌تنها به تولیدکنندگان معتبر کمک می‌کند تا شفاف و مسئولانه عمل کنند، بلکه به مصرف‌کنندگان این اطمینان را می‌دهد که آنچه مصرف می‌کنند، کاملاً با آنچه روی بسته‌بندی درج شده، مطابقت دارد.

۲.شناسایی محصولات تراریخته

با گسترش استفاده از فناوری مهندسی ژنتیک در کشاورزی، بسیاری از محصولات مانند برنج، ذرت، سویا، پنبه، مرکبات و سبزیجات به‌صورت تراریخته تولید می‌شوند؛ به این معنا که یک یا چند ژن خارجی با هدف افزایش مقاومت به آفات، تنش‌های محیطی یا بهبود کیفیت، به ساختار ژنتیکی چنین محصولاتی وارد شده است. تغییرات ژنتیکی در محصولات کشاورزی ممکن است ویژگی‌هایی مانند مقاومت به آفات یا تحمل به خشکی را ایجاد کنند، اما همزمان نگرانی‌هایی درباره ایمنی، تأثیرات زیست ‌محیطی و حق انتخاب مصرف‌کننده نیز به ‌وجود آورده‌اند.

آزمایشگاه مولکولی این مجموعه با بهره‌گیری از استانداردهای بین‌المللی، خدمات تخصصی تشخیص ژن‌های واردشده به محصولات مختلف را با استفاده از تکنیک های مولکولی ارائه می‌دهد. استخراج DNA، طراحی پرایمرهای اختصاصی و استفاده از ژن‌های شاخص مانند Bt،  bar و … ازجمله مراحل دقیق برای انجام این آزمون‌ها هستند.

۳.طراحی پرایمر و بهینه‌سازی آن بر اساس نیاز درخواست کنندگان

طراحی دقیق پرایمر یکی از مراحل کلیدی برای موفقیت در تکنیک‌هایی مانند PCR ، qPCR  ، RT-PCR و سایر روشهای مولکولی است. در بسیاری از مطالعات ژنتیکی، تنها یک پرایمر قوی و اختصاصی می‌تواند مسیر یک پروژه تحقیقاتی را تغییر دهد. در این واحد تخصصی، پرایمرها با توجه به توالی هدف، نوع ارگانیسم، شرایط ترمودینامیکی و نوع آزمون طراحی شده به‌صورتی دقیق بهینه‌سازی می‌شوند. از پایگاه‌های داده های ژنومی، الگوریتم‌های طراحی پیشرفته، بررسی دمای ذوب (Tm)، احتمال تشکیل دایمر و سایرساختارهای ثانویه استفاده می‌شود تا پرایمرهای طراحی‌شده ویژگی، کارایی و اختصاصیت بالا داشته باشند.

۴.تعیین اصالت روغن و زعفران

زعفران و روغن‌های خوراکی طبیعی مانند زیتون، کنجد و کلزا محصولاتی هستند که نیازمند راستی‌آزمایی علمی برای تأیید کیفیت و اصالت هستند. در این آزمایشگاه با بهره‌گیری از آزمون‌های استاندارد ملی و بین‌المللی ترکیب و منشأ اصلی هرگونه تقلب یا ناخالصی تعیین می‌ شود. این خدمات به مصرف‌کنندگان، تولیدکنندگان و نهادهای نظارتی این امکان را می‌دهد که با اطمینان و شفافیت در بازارتصمیم گیری کنند.

۵. شناسایی باکتری های موجود در مواد غذایی, خوراک دام، آب و سایر محصولات

باکتری‌ها می‌توانند منشأ آلودگی‌های جدی در زنجیره غذایی انسان و دام باشند. روش‌های مولکولی مانند Multiplex PCR  و   Real-Time PCR  به ما این امکان را می‌دهند تا باکتری‌های هدف را از بین صدها گونه مشابه شناسایی کنیم. این روش‌ها در مواردی که آلودگی‌ها در سطح کم یا به ‌صورت نهفته باشند، کارآمدترین ابزار به شمار می‌آیند. ما با طراحی پرایمرهای اختصاصی برای گونه‌های خاص و بهره‌گیری از استانداردهای بین‌المللی، آماده ارائه خدمات دقیق و مستند برای صنایع غذایی، دامپروری و کنترل کیفی در سطح کشور می باشیم.