Electrochemiluminescence or electrogenerated chemiluminescence (ECL) is a kind of luminescence produced during electrochemical reactions in solutions. In electrogenerated chemiluminescence, electrochemically generated intermediates undergo a highly exergonic reaction to produce an electronically excited state that then emits light upon relaxation to a lower-level state. This wavelength of the emitted photon of light corresponds to the energy gap between these two states.[1] ECL excitation can be caused by energetic electron transfer (redox) reactions of electrogenerated species. Such luminescence excitation is a form of chemiluminescence where one/all reactants are produced electrochemically on the electrodes.[2]

ECL is usually observed during application of potential (several volts) to electrodes of electrochemical cell that contains solution of luminescent species (polycyclic aromatic hydrocarbons,[3] metal complexes, Quantum Dots or Nanoparticles[4]) in aprotic organic solvent (ECL composition).

[edit]
Application

ECL proved to be very useful in analytical applications as a highly sensitive and selective method. It combines analytical advantages of chemiluminescent analysis (absence of background optical signal) with ease of reaction control by applying electrode potential. As an analytical technique it presents outstanding advantages over other common analytical methods due to its versatility, simplified optical setup compared with photoluminescence (PL), and good temporal and spatial control compared with chemiluminescence (CL). Enhanced selectivity of ECL analysis is reached by variation of electrode potential thus controlling species that are oxidized/reduced at the electrode and take part in ECL reaction[5] (see electrochemical analysis).

It generally uses Ruthenium complexes, especially [Ru (Bpy)3]2+ (which releases a photon at ~620 nm) regenerating with TPA (Tripropylamine) in liquid phase or liquid–solid interface. It can be used as monolayer immobilized on an electrode surface (made e.g. of nafion, or special thin films made by Langmuir–Blogett technique or self-assembly technique) or as a coreactant or more commonly as a tag and used in HPLC, Ru tagged antibody based immunoassays, Ru Tagged DNA probes for PCR etc., NADH or H2O2 generation based biosensors, oxalate and organic amine detection and many other applications and can be detected from picomolar sensitivity to dynamic range of more than six orders of magnitude. Photon detection is done with photomultiplier tubes(PMT) or silicon photodiode or gold coated fiber-optic sensors. ECL is heavily used commercially for many clinical lab ------applications

وقوع ليشمانيازيس به شاخص‌هايي از جمله ويرولانس گونه ليشمانيا، ژنتيك و پاسخ ايمني سلول ميزبان بستگي دارد. با گزش پشه خاكي آلوده و ورود انگل به بدن ميزبان، لازم است كه  انگل وارد ماكروفاژ شده و در مقابل مكانيسم دفاعي ذاتي آنها دوام آورد. ورود انگل از طريق اتصال مولكول‌هاي موجود در سطح آن با گيرنده‌هاي سطحي ماكروفاژ و سپس شروع عمل فاگوسيتوزيس رخ مي‌دهد. زمانيكه انگل وارد سلول شد، در واكوئل پارازيتوفوروس قرار گرفته و توسط غشاء سلول ميزبان احاطه مي‌شود.

ادامه نوشته

آنتی بادیهای ضد پپتیدهای حلقوی سیترولینه (Anti cyclic citrullinated peptide) (Anti CCP)

آرتریت روماتوئید (RA) شایعترین بیماری التهابی مفاصل به شمار میرود .که بطور متوسط حدود 1% جمعیت جوامع مختلف را مبتلا می کند .

RA یک بیماری اتوایمیون با مشخصه اصلی تخریب پیشرونده در مفاصل می باشد .دلایل متعددی وجود دارد که نشان می دهد با تشخیص زود رس و شروع به موقع درمانهای موثر امروزی ، می توان از تخریب مفاصل وناتوانی ناشی از آن جلوگیری کرد.

یکی از تستهای با ارزشی که در چند سال اخیر مطالعات زیاد ، اهمیت آنرا در تشخیص زودرس RA نشان داده است ، آنتی بادیهای ضد پپتیدهای حلقوی سیترولینه (Anti cyclic citrullinated peptide) (Anti CCP) می باشد.

سیستم آتوآنتی بادی ضد CCP یک گروه از اتو آنتی بادیها هستند که واکنش گسترده بر علیه پروتئینهای حاوی آرژینین که به سیترولین تغییر یافته اند ، نشان میدهد . این اتوآنتی بادی ها شامل: آنتی پری نوکلئر فاکتور(APF) ، آنتی کراتین آنتی بادی(AKA) ، آنتی فیلاگرین آنتی بادی(AFA) و آنتیCCP از نوع IgG می باشند.

نتایج تحقیقات مختلف بیانگر این نظریه است که سیترولینه شدن پروتئینها در داخل فضای ملتهب موضع که مبتلا به RA می باشد ممکن است در اثر آپوپتوزیس (مرگ برنامه ریزی شده وتریجی سلول) باشد.

انجام تست Anti CCP به روش الایزا انجام می شود که در اینصورت 98% Specificity در سرم خون بیماران با RA قطعی (Definite or Established ) و 96% اختصاصیت در سرم خون بیماران با RA Early (کمتر از یکسال از شروع علایم بیماری) نشان می دهد.

البته RF که تست سرولوژیک استاندارد برای تشخیصRA به شمار میرود فقط 95-90% Specificity دارد (تنها در روش ELISA ، نه روشهای ضعیف تر دیگر مثل آگلوتیناسیون، نفلومتری و...). اما RF نوع IgM نه اختصاصی ونه جهت تشخیص RA کاملا حساس می باشد.



 

بنابراین تعیین آنتی بادی های Anti-CCP امکان تشخیص بهتر Early RA را از سایر پلی آرتریتهای التهابی(non-RA) فراهم می کند.

اگرچه حساسیت تست آنتی بادی CCP کمتر از RF(68% در مقابل 80%( می باشد، اما آنتی بادیهای ضدCCP در سرم خون بیماران RA که RF منفی باشند ، یافت می شود .

در کاربرد های کلینیکی ترکیب آزمایش Anti-CCP وRF حساسیت سرولوژیک تشخیص RA را بهبود می بخشد.

IU/mL 15 Anti-CCP> در سرم ، مثبت تلقی می شود.

سیستم اتوآنتی بادی های ضد CCP ، RA نوع مخرب (Erosive ) وسیربیماری خیلی شدید ارتباط فراوان دارد. بنابراین سیستم یاد شده می تواند در تصمیم گیری کلینیکی برای درمان RA ،تعیین کننده باشد .

نکته ظریف تر اینکه Anti-CCP در تعیین افراد مبتلا به RA حتی سالها قبل از شروع علایم و سینوویت مخرب می توان بکار برد (البته در حدود یک سوم موارد بصورت Predictor هستند).

مسلماً این پیشگویی ابتلا به RA، همراه در ترکیب با ارزیابی جهت سایر ریسک فاکتورهای پیدایش RA یعنی زمینه مساعد ژنتیک ، سابقه فامیلی مثبت و وجود سایر اتوآنتی بادیها موثرتر خواهد بود. نکته آخر اینکه تحقیقات اخیر نشان می دهد اگر طول مدت بیماری RA کوتاهتر باشد، با درمان سطح آنتی CCP بیشتر کاهش می یابد

 

منبع :www.med-labjour.com

 The name of referred object is immunology00353-0153-a.jpg

مقدمه

بیماری هپاتیت یکی از شایعترین بیماریهای عفونی در دنیا و نهمین علت مرگ در سراسر جهان است. تقریبا 350 میلیون نفر حامل آن ویروس هستند که تقریبا یک سوم آنها به بیماریهای پیشرفته کبدی مبتلا می‌باشند. 75 درصد از حاملین ویروس در کشورهای در حال توسعه زندگی می‌کنند.

چه افرادی در معرض خطر بیشتری به ابتلاء به هپاتیت هستند؟

کارکنان مراکز پزشکی اعم از دانشجویان گروه پزشکی، جراحان، پزشکان، پرستاران، ماماها، دندانپزشکان، کمک دندانپزشکان، بیماران تحت دیالیز، کارشناسان و تکنسین‌های آزمایشگاههای تشخیص طبی، پرسنل مؤسسات نگهداری کودکان عقب‌افتاده و خانه سالمندان، دریافت کنندگان محصولات خونی و خانواده فرد مبتلا، پرسنل زندان ، مسافران و غیره که در معرض خطر آلوده شدن با فرآورده های خونی و مایعات بدنی آلوده هستند، افراد در معرض خطر هپاتیت B هستند و باید واکسن دریافت کنند.

ایمن سازی علیه بیماری «هپاتیت ب» برای گروههای پرخطر

نوبت زمان تزریق
اول در اولین مراجعه
دوم یک ماه بعد از نوبت اول
سوم شش ماه بعد از نوبت اول
برنامه ایمن سازی کودکان با توجه به شرایط اپیدمیولوژیک کشور 2ماهگی و 6 ماهگی:
  1. حداقل فاصله بین نوبت اول و دوم هپاتیت ب یک ماه
  2. حداقل فاصله بین نوبت دوم و سوم هپاتیت ب یک ماه

واکسنهای جدید هپاتیت B

واکسن جدید هپاتیت "بی": جذب از طریق پوست

در جدیدترین برریها، واکسنی برای جلوگیری از عفونت با این ویروس طراحی شده است. برای ساخت این واکسن، دی.ان.ای ویروس به ری ذرات بسیار ریز طلا چسبانده می شود. پودر حاصل بدون نیاز به هیچ وسیله‌ای به رویپویت مالیده و توسط گاز هلیم جذب پوست می‌شود. به محض نفوذ به داخل سلولهای اپیدرمال (لایه بیرونی) پوست، دی.ای.ان از ذرات طلا جدا می‌شود و با تولید مواد ایمونوژنی (ایمن- ژنی) باعث، برانگیختن نظام ایمنی بدن و ایجاد ایمنی علیه این عامل عفونت‌زا می‌گردد. از آنجا که این واکسن فاقد عوامل مسئول در رپلیکاسیون (بازگشت) یا عفونت‌زایی می‌باشد، به خودی خود نمی‌تواند بیماری ایجاد کند.

واکسن ژنی هپاتیت "بی"

برای این نوع هپاتیت، همانند هپاتیت A یک واکسن غیر فعال وجود دارد و آن تزریق گاماگلوبولین است که پس از سرایت بیماری فعال می‌شود. واکسن فعال دیگری نیز وجود دارد که به تازگی از مواد مصون کننده ژنتیکی ساخته شده است و بهترین مصون کننده نسبت به این فرم از هپاتیت است.

ایمنی زایی واکسن ژنی هپاتیت "بی"

بررسی ایمنی زایی واکسن ژنتیکی هپاتیت بی (B) در آزمایشگاه نشان داده شده است که تزریق مقادیر کمی از واکسن ژنی حاوی ژن رمز کننده پادگن سطحی ویروس هپاتیت، قادر به تحریک قوی نظام ایمنی و تولید پادتنهای ضد آنتی ژن می‌شود.
در واکسنهای ژنی به جای استفاده از میکروب یا پروتئین، از دی.ان.ای حاوی رمزهای ژنتیکی پروتئین مربوطه به عنوان واکسن استفاده می‌شود. ژن رمز کننده پادگن سطحی ویروس هپاتیت به یک پلاسمید و یا حامل ژنتیکی مناسب حاوی راه انداز ویروس ساتیومگال کلون می‌شود، به نحوی که تزریق این پلاسمید به عضله یا زیر جلد حیوان آزمایشگاهی سبب القا ژن و تولید مقادیر مناسبی از پادگن مذکور در بافت می‌شود.

در این تحقق مشخص ده واکسن ژنی هپاتیت برتریهای بسیاری نسبت به واکسن پروتئینی ضد هپاتیت "بی" دارد. در این طرح با استفاده از سیستم لیپوزومی برای انتقال دی.ان.ای به سلول، مشخص شده است که یک بار تجویز واکسن ژنی، واکنش ایمنی قوی تری نسبت به واکسن موجود هپاتیت ایجاد می‌نماید. امید است با کسب نتایج مناسب، در آینده مرحله بالینی آزمایش بر روی آنان انجام گیرد.

پیشگیری

امکان واکسیناسیون برای مسافران و کارکنان مراکز پزشکی و غیره که در معرض خطر آلوده شدن با فرآورده های خونی و مایعات بدنی آلوده هستند، وجود دارد. برای هپاتیت B چندین بار واکسن زدن توصیه می شود که در مورد هپاتیت B تا 5 سال ایمنی حاصل می‌شود. در حال حاضر، واکسنی تهیه شده است که بدن را در قبال هپاتیت نوع A و B ایمن می‌کند.

خطر ابتلا به هپاتیت B با واکسیناسیون و رعایت احتیاطهای لازم برای کاهش خطر عفونت کاهش پیدا می‌کند. همچنین باید دانست که همه کشورهای جهان تست غربالگری خون اهدا کننده را جهت تشخیص هپاتیت B انجام نمی‌دهند در حالی که این امر ضروری به نظر می‌رسد.

گروههای پرخطر برای ایمن سازی هپاتیت «ب »

  • کلیه پرسنل شاغل در مراکز درمانی بستری و سرپایی که با خون و ترشحات آغشته به خون به نحوی در تماس هستند شامل : پزشکان ،پرستاران ، ماماها ، بهیاران ، کمک بهیاران ، واکسیناتورها ، دندانپزشکان ، کمک دندانپزشکان ، کارشناسان و تکنسینهای آزمایشگاههای تشخیص طبی، نظافتچیان واحدهای بهداشتی درمانی و آزمایشگاههای تشخیص طبی ، دانش آموزان بهورزی ، دانشجویان پزشکی، دندنپزشکی ، پرستاری و مامایی و ... .

  • بیماران تحت درمان دیالیز و افرادی که بطور مکرر خون یا فرآورده‌های خونی دریافت می‌کنند (تالاسمی، هموفیلی و ...).
  • اعضاء خانواده ، فرد +HBsAg ساکن دریک واحد مسکونی
  • کودکانی که در کانونهای اصلاح وتربیت نگهداری می‌شوند، کودکان عقب مانده ذهنی و پرسنل مؤسسات نگهداری این کودکان و خانه سالمندان.

  • آتش نشانها، امدادگران اورژانس ،زندانبانان ،کارشناسان آزمایشگاههای تحقیقات جنایی و صحنه جرم
  • افراد دارای رفتارهای پرخطر جنسی و اعتیاد تزریقی که تحت پیگیری مداوم هستند.
  • افراد آلوده به هپاتیت C که حداقل یک تست تکمیلی مثبت دارند.
  • زندانیانی که دارای رفتارهای پرخطر هستند و محکومیت آنها بیش از 6 ماه می‌باشد.
  • رفتگران شهرداریها.

توصیه‌هایی در ارتباط با واکسن هپاتیت ب

  • در حال حاضر دوز یار آور واکسیناسیون «هپاتیت ب» توصیه نمی‌شود.
  • در صورتیکه نوبتهای قبلی واکسیناسیون «هپاتیت ب» با استفاده یکی از دو نوع واکسن پلاسمایی یا نوترکیبی (Recombinant) باشد، ادامه واکسیناسیون با نوع دیگر در نوبتهای بعدی بلامانع است.
  • اگر پس از تولد وتزریق واکسن هپاتیت ب مشخص شود که نوزاد از مادر +HBsAg به دنیا آمده است حداکثر زمان دریافت ایمونوگلوبولین اختصاصی هپاتیت ب یک هفته بعد از تولد می‌باشد.

  • در صورتیکه نوزاد از مادر +HBsAg متولد شده باشد،باید بطور همزمان نیم میلی لیتر «ایمونوگلوبولین» اختصاصی «هپاتیت ب» در عضله یک ران واکسن «هپاتیت ب» در عضله ران دیگر در اسرع وقت و ترجیحا در ظرف 12 ساعت پس از تولد تزریق شود .در صورت عدم دسترسی به ایمونوگلوبولین اختصاصی ، تزریق واکسن «:هپاتیت ب» به تنهایی نیز در ساعات اولیه پس از تولد حدود 70 تا 80 درصد ایمنی ایجاد می‌کند.

  • در افراد مبتلا به هموفیلی، واکسن «هپاتیت ب» باید زیر جلد تزریق شود.
  • نوزادانی که از مادران +HBsAg متولد شده اند و علاوه بر دریافت نوبت اول واکسن ،ایمونوگلوبولین نیز دریافت شده‌اند در سن 15-9 ماهگی باید از نظر HBsAg و HBsAb کنترل شوند و در صورت لزوم مورد پیشگیری قرار گیرند.
  • واکسیناسیون «هپاتیت ب» هیچگونه مورد منع تلقیح ندارد، حتی اگر فرد HBsAg مثبت باشد.

  • افرادی که جزء گروه پرخطر هستند ودر آنها تجویز واکسن هپاتیت ب توصیه شده ، سه ماه بهد از دریافت آخرین دوز واکسن تیتر آنتی بادی (HBsAb) آنها کنترل و در صورتیکه تیتر آنتی بادی آنها کمتر از ده باشد یک دوره کامل واکسیناسیون (سه نوبت) با دوز دو برابر معمول دریافت نمایند ولی سایر افرادی که جزء گروههای پرخطر نیستند نیاز به بررسی تیتر آنتی بادی ندارند.

مهمترین و رایجترین واکسنها

نام واکسن علائم اختصاری بیماری مربوط
ب ، ث ، ژ BCG سل
سه گانه(ثلاث) DTP دیفتری،کزاز،سیاه سرفه
دوگانه خردسالان
دوگانه بزرگسالان
DT
TD
دیفتری-کزاز
پولیو خوراکی
پولیو تزریقی
OPV
IPV
فلج اطفال
سرخک-سرخچه- اوریون MMR سرخک-سرخچه- اوریون
توکسوئید کزاز TT کزاز
هپاتیت ب HEP.B هپاتیت ب

رایجترین واکسنها

واکسیناسیون صرفا" بخش دیگری از روند رشد آدمی در کشورهای صنعتی مثل ایالات متحده است، کشوری که برآورد می‌شود 94 درصد از جمعیت بزرگسالان آن واکسنهای خود را زده‌اند. اما در بسیاری از کشورهای در حال توسعه، که در آنها دسترسی به واکسنها به همین سادگی ممکن نیست، واکسیناسیون می‌تواند موضوع مرگ و زندگی باشد. با این حال، بنا به گزارش " سازمان جهانی بهداشت " (World Health Organization)، در همه کشورها واکسنهای زیر رایجترین و مهمترین واکسنها محسوب می‌شوند.

واکسن سل (Tuberculosis vaccine)

سازمان جهانی بهداشت " سال 1993 را سال مقابله فوری و جهانی با این بیماری که به دستگاه تنفسی آسیب می‌رساند نامید. در کشورهای در حال توسعه‌ای که بیماری سل شیوع زیادی دارد، این واکسن را برای محافظت از کودکان در همان سال اول زندگی تزریق می‌کنند. در کشورهای صنعتی تر، این واکسن به بزرگسالان تزریق می‌شود.

واکسن فلج اطفال (Polio vaccine)

این بیماری ستون فقرات یا دستگاه تنفسی را هدف می‌گیرد. واکسنی که در سال 1955 توسط دکتر یوناس سالک اختراع شد، که این بیماری را از کشورهای توسعه یافته کلا" محو کرد. با این حال، شرایط غیربهداشتی و عدم دسترسی به معالجات پزشکی فلج اطفال را به یکی از جدی‌ترین مسائل بهداشتی در بسیاری از کشورهای در حال توسعه بدل کرده است.

واکسن سرخک (Measles vaccine)

این واکسن سه گانه از کودکان در برابر بیماریهای سرخک، اوریون، و سرخچه محافظت می‌کند. تا پیش از ساخت واکسن سرخک در سال 1963، این بیماری تنها در ایالات متحده صدها نفر را به کام مرگ فرستاده و میلیونها نفر دیگر را مبتلا ساخته بود. از زمان ساخت این واکسن، هر سال حدود 100 مورد ابتلا به این بیماری در ایالات متحده گزارش شده است؛ و تنها تعداد بسیار معدودی بر اثر آن مرده‌اند. سرخک موجب کهیر، تورم غشای مغز، و سینه پهلو می‌شود.

واکسن کزاز نوزادان (Neonatal Tetanus vaccine)

این بیماری، در حالی که بساطش از کشورهای صنعتی برچیده شده، هنوز هم در کشورهای شرق آسیا و کشورهای آفریقایی معضلی به شمار می‌رود. کزاز نوزادان درست مثل کزاز معمولی است، موجب انقباض و گرفتگی عضلات می‌شود، تنها با این تفاوت که نه در بزرگسالان بلکه در نوزادان بروز می‌کند. بنا به گزارش " سازمان جهانی بهداشت "، این بیماری مسئول نیمی از کل مرگ و میر نوزادان و یک چهارم کل مرگ و میر کودکان است. در چندین کشور بزرگ طرحهای ضربتی برای ایجاد مصونیت از طریق واکسیناسیون و تحت کنترل در آوردن این بیماری به اجرا گذاشته شده است.

واکسن هپاتیت ب (Hepatitis B vaccine)

این بیماری، که کبد را هدف قرار می‌دهد، معضل رو به رشدی در مناطق مرکزی و جنوب آفریقا و بخشهایی از شرق آسیا محسوب می‌شود. بیش از یک میلیارد واکسن هپاتیت ب در سرتاسر جهان تزریق شده است. سوای واکسن، احتیاط در تماس با مایعات بدن دیگر افراد، نظیر خون آنان، به جلوگیری از انتقال این بیماری کمک خواهد کرد.

واکسن هاری

  1. پس از مواجه (Post exposure): جهت افرادی است که به هر نحو مورد گزش حیوانات قرار می‌گیرند و توسط آنها مجروح می‌شوند که خود به دو شکل کامل و ناقص انجام می‌شود.
  2. قبل از مواجهه (Preexposure): که به منظور ایمن سازی افرادی که بیشتر در معرض خطر ابتلا به هاری قرار دارند (گروههای پر خطر انجام می شود.

سایر واکسنها

ایمن‌سازی

هرگونه اقدامی که به منظور جلوگیری از بروز عفونت و یا تخفیف شکل طبیعی بیماری در فردی با تجویز آنتی‌بادی یا آنتی‌ژن بعمل آید ایمن‌سازی گفته می‌شود. با تزریق عضلانی یا وریدی آنتی‌بادی، ایمنی غیرفعال یا انتقالی ایجاد می‌گردد. دوام این نوع ایمنی کوتاه است و بستگی به نیمه عمر آنتی‌بادی در بدن فرد دریافت کننده دارد و این مدت درحدود 3 تا 4 هفته می‌باشد.

درصورت تجویز آنتی‌ژن که شامل میکرو ارگانیسم ضعیف شده ، کشته شده و یا اجزاء آن می‌باشد، دستگاه ایمنی فرد دریافت کننده تحریک و بطور فعال آنتی‌بادی تولید می‌کند. ایمنی بدست آمده دراین حالت را ایمنی فعال گویند. دوام این نوع ایمنی ، طولانی‌تر از نوع غیرفعال است.

واکسیناسیون یا ایمن‌سازی فعال

واکسیناسیون اقدام بسیارمهم و با ارزشی است که بوسیله آن با هزینه کم می‌توان از ابتلاء به بیماریهای عفونی جلوگیری کرد. با اجرای برنامه واکسیناسیون همگانی در جهان، شیوع بسیاری از بیماریهای خطرناک دربین شیرخواران، کودکان و بالغین کاهش بارزی پیدا کرده است بطوریکه اکنون شیوع بیماریهای خطیری چون دیفتری، کزاز، سیاه سرفه، سرخک و فلج اطفال با واکسیناسیون همگانی با موفقیت ، کنترل و در بسیاری از کشورها عملا به حداقل میزان خود رسیده است ، یا بیماری آبله که با واکسیناسیون همگانی و پیگیری جهانی ریشه‌کن شده است.

برای بیش از 20بیماری انسان، اکنون واکسن تهیه شده است که تعدادی ازآنها بطور همگانی و بقیه در شرایط خاصی، مورد استفاده قرار می‌گیرند. تصمیم برای تهیه و استفاده از واکسن، جهت یک بیماری براساس نتیجه موازنه دو موضوع، یکی میزان احتیاج به واکسن و دیگری خطرات و عوارض ناشی از آن گرفته می‌شود. میزان اثر پیشگیری کننده واکسن یک بیماری، از مقایسه تعداد مبتلایان دو گروه افراد واکسینه شده و نشده‌ای که بطور تصادفی در معرض بیماری قرار می‌گیرند، بدست می‌آید. موثرترین واکسنها آنهائی هستند که مکانیسم پیشگیری حاصل از مرحله بهبودی در شکل طبیعی بیماری را تقلید کنند.

رابطه بین نوع واکسن با ایمنی حاصل

واکسنهای با اجرام زنده که ازقدرت بیماریزایی آنها کاسته شده است، معمولاً با دوز واحد می‌توانند ایمنی موثر و طولانی‌تری نسبت به واکسن‌های کشته شده ایجاد کنند. این واکسنها علاوه برسیستم ایمنی هومورال، سیستم ایمنی سلولی را نیز تحریک می‌نمایند، این نوع واکسنها تمایل دارند واکنشهای مشابه شکل طبیعی بیماری، به خصوص درافراد با نقص ایمنی را ایجاد کنند. برای اینکه با واکسنهای کشته شده، ایمنی کافی و بمدت طولانی بدست آید، بایستی این واکسنها ابتدا درچند نوبت تزریق گردند و برای جلوگیری از کاهش سطح آنتی‌بادی و ادامه ایمنی اغلب لازم است که تزریق واکسن در آینده یادآوری (تکرار) شود.

جان میلیونها نفر با استفاده از
پنی سیلین ، سولفاتیل آمید و داروهای باکتری‌کش مشابه نجات یافته است. اما شاید با اثر پیشگیری کننده ایمن سازی که از دیگر اکتشافات تصادفی است، جانهای بیشتری نجات یافته باشند. تا پیش از صده نوزدهم یکی از بزرگترین بلایایی که دامنگیر بشر می‌شد، آبله بود. تنها دو بیماری، یعنی طاعون و مالاریا ، به اندازه آبله قربانی داشته‌اند. چگونگی مبارزه با مالاریا با استفاده از کینین و داروهای ضد مالاریا انجام می‌شد. حشره‌کشها نیز در حذف پشه‌های ناقل بیماری مفید واقع شدند. پس از آنکه مشخص شد عامل انتقال طاعون، ککهای بدن موش هستند، این بیماری نیز سرانجام در مناطق توسعه یافته جهان با انجام اقدامات بهداشتی مهار شد. شهرت ادوارد جنر به دلیل آشنا کردن جهانیان با واکسنی است که جان میلیونها نفر را از مرگ شوم ناشی از آبله رهانیده و چندین میلیون نفر دیگر را از ظاهر زشت و وحشتناکی که بر اثر ابتلا به این بیماری ایجاد می‌شود ، نجات داده است.

واکسن چیست؟

موجود زنده ، مانند بدن انسان به خودی خود نیروی مقاومت و غلبه یافتن بر میکروبها را دارد. این حالت را « مصونیت » می‌نامند. اما در برخی از موارد باید بدن را از خارج کمک کرد ، تا چنین مصونیتی را پیداکند. در بسیاری از بیماریهایی که از ویروس پدید می‌آیند، اگر انسان یکبار آن بیماری را بگیرد و خوب بشود دیگر در برابر آن مصونیت پیدا می‌کند. مثلاً آبله ، سرخک و آبله مرغان از بیماریهایی هستند که اگر یک بار انسان آنها را بگیرد، برای همیشه از آنها مصونیت پیدا می‌کند. یعنی دیگر آنها را هرگز نخواهد گرفت.

اما بیماریهای دیگری مانند
آنفلوانزا ممکن است چند بار به سراغ انسان بیایند. پس برای رهایی از چنگ آنها ، بطور مصنوعی در انسان مصونیت ایجاد می‌کنند. بدین طریق که ویروس ضعیف شده آن بیماری را به بدن تزریق کرده، انسان را دچار یک حالت خفیفی از آن بیماری می‌نمایند. ولی چون این بسیار ضعیف است، انسان به زودی بهبود می‌یابد و پس از بهبودی کامل برای یک مدت طولانی در برابر آن مرض ، مصونیت پیدا می‌کند.
واکسن زدن یعنی تزریق ویروس ضعیف یک بیماری به بدن. پس واکسن دارای میکروب بیماری است که البته آنرا ضعیف و بی‌آزار ساخته‌اند. واکسن بعد از تزریق در بدن انسان پادزهر (آنتی‌بادی) درست می‌کند که با ویروس بیماری وارد نبرد می‌شوند و آنها را خنثی می‌کنند.

طرز ساختن واکسن چگونه است؟

برای تهیه واکسن، نخست حیوانی را چار بیماری مورد نظر می‌کنند. سپس ویروس آن بیماری را از بدن حیوان مزبور جدا می‌سازند. مجدداً این ویروس را به حیوانی دیگر تزریق می‌کنند و پس از بیمار شدنش ، باز ویروس را از بدنش جدا می‌سازند. آنقدر این عمل را تکرار می‌کنند تا به قدری ویروس ضعیف گردد که اگر آنرا به بدن انسانی تزریق کنند، او را بیمار نکرده، بلکه برایش مصونیت پدید آورد.

راه دیگر واکسن‌سازی این است که آن را از ویروسهای مرده یا بی‌فعالیت به دست می‌آورند. با تزریق این نوع واکسن بدن مشغول ساختن پادزهر می‌شود و خود را آماده دفاع در برابر میکروب اصلی می‌کند .برای بیماری خواب و آنفلوانزا از این روش استفاده می‌کنند و بالاخره گاهی هم خود ویروس را بی‌آنکه ضعیفش گردانند از راه پوست به بدن تزریق می‌نمایند. آنگاه چون ویروس از راه غیر طبیعی وارد بدن گردیده، باعث بیماری نمی‌شود، ولی ایجاد مصونیت می‌کند.

واکسنهای زیر واحد sub unit

ترکیبات متشکل ساختار ویروس را می‌توان از یکدیگر تفکیک نمود، به قسمتی که واکسن فقط حاوی آن ترکیبات مفیدی باشد که پادتن محافظت کننده را تحریک نماید. در این طریقه می‌توان با عمل تخلیص ، پروتئینهای غیر اختصاصی را حذف نمود و امکان واکنشهای نامطلوب واکسن را کاهش داد. نیز می‌توان پادتنهای اختصاصی را با درجه خلوص و غلظت بیشتری تهیه و تجویز نمود. مواردی از این قبیل را می‌توان واکسنهای هاری ، هپاتیت ویروسی آ و هپاتیت ب ، آنفلوانزا و ایدز را ذکر نمود.

برنامه ریزی پیشنهادی جهت مطالعات رشته ایمنی شناسی

·        4هفته اول :1/7/87 تا 1/8/87 :مطالعه کامل کتاب ابوالعباس + قسمت ملکولی زیست شناسی+ 2/1 کتاب ایمنی رویت

·        4هفته دوم: 1/8/87 تا 1/9/87 :مطالعه کامل کتاب رویت+ سرولوژی استیتز+2/1 ایمنی وجگانی+2/1 بیوشیمی بالینی                                                  

·        4هفته سوم:1/9/87 تا 1/10/87 :2/1 بیوشیمی+2/1 میکروب شناسی+2/1 ایمنی وجگانی+قسمت سلولی زیست شناسی

·        4هفته چهارم: 1/10/87 تا 1/11/87 : 2/1 میکروب شناسی+ سرولوژی پاکزاد+مرور کلی زیست شناسی

·        4هفته پنجم : 1/11/87 تا 1/12/87 : مرور کلی دروس مطالعه شده +درسنامه ایمنی شناسی+بررسی سوالات سالهای گذشته

ساعت های مورد نیاز برای مطالعه دروس در هفته:

1.      ایمنی ابوالعباس......................... 10ساعت در هفته

2.      ایمنی رویت.............................10ساعت در هفته

3.      ایمنی (استیتز_وجگانی_پاکزاد).......6ساعت در هفته

4.      بیوشیمی..................................6ساعت در هفته

5.      میکروب شناسی.........................6ساعت در هفته

6.      زیست سلولی ملکولی..................10ساعت در هفته

7.      زبان ....................................6ساعت در هفته

پیشنهاد میشود مطالعات در روزهای درسی روزانه 5 ساعت  و در روزهای تعطیل 10 ساعت باشد.

 

کتابهای پیشنهادی جهت مطالعه:

1.     ایمنی شناسی: ابوالعباس:ترجمه ماهرو میر احمدیان_ایمنی رویت:ترجمه عبدالحسین کیهانی_ایمنی شناسی استیتز_ایمونولوژی وجگانی_سرولوژی پاکزاد

2.     بیوشیمی: هارپر_استرایر_لنینجر_واکر_چکیده دکتر پاسالار_چکیده امیره نجات شکوهی

3.     میکروب شناسی: جاوتز _زینسر _مورای

4.     زیست : لودیش _ زیست احمد مجد _ مریم خالصی _گیتی امتیازی

با توجه به تغییرات کنکور سال گذشته بیشتر سوالات بیوشیمی از کتاب لنینجر طرح شده است.پایه اصلی طراحی سوالات درس ایمنی از کتابهای ابوالعباس و رویت بوده است.

اسامي پذيرفته شدگان آزمون كارشناسي ارشد ناپيوسته سالتحصيلي 87-88

رشته : ایمنی شناسی

 

 

 
 
نام خانوادگي نام نام پدر ش.شناسنامه رشته پذيرفته شده دانشگاه پذيرفته شده
اسكندري عليرضا مرتضي 55 ايمني شناسي علوم پزشكي اهواز
بردبار نرگس عباس 13952 ايمني شناسي علوم پزشكي شيراز
بيات پيام غلامعباس 13238 ايمني شناسي علوم پزشكي شيراز
پرويزپور فرزاد معروف 789 ايمني شناسي علوم پزشكي شاهد
تاپاك مهتاب احمد 820 ايمني شناسي علوم پزشكي اصفهان
جديدي نيارق فرهاد اباذر 27723 ايمني شناسي علوم پزشكي تهران
حسيني سميرا سيد احمد 28 ايمني شناسي علوم پزشكي تهران
حميدي نيا مريم احمد 2257 ايمني شناسي علوم پزشكي اهواز
دهقاني فاطمه محمدرضا 2797 ايمني شناسي علوم پزشكي شهيدبهشتي
رحمتي مجيد محمدرضا 1114 ايمني شناسي علوم پزشكي اصفهان
رحيم زاده پريسا ناصر 21 ايمني شناسي علوم پزشكي تهران
رشيدپور شبنم عباس 2945 ايمني شناسي علوم پزشكي شهيدبهشتي
رضايي فرد سميه سيد حبيب 20811 ايمني شناسي علوم پزشكي شيراز
رهنما سوسن سورن 3186 ايمني شناسي علوم پزشكي شيراز
سلطاني اسفنجاني محمدهاشم سبزعلي 304 ايمني شناسي علوم پزشكي شيراز
صالحي مريم غلامعلي 14753 ايمني شناسي علوم پزشكي شهيدبهشتي
طاهريان مرجان رحيم 3126 ايمني شناسي علوم پزشكي تهران
عبدالملكي محسن جانعلي 809 ايمني شناسي علوم پزشكي شاهد
عبدي صغري عيسي 1575 ايمني شناسي علوم پزشكي شيراز
عرب پور فهيمه غلامرضا 15070 ايمني شناسي علوم پزشكي شيراز
فاريابي محمدرضا غلامرضا 28689 ايمني شناسي علوم پزشكي شيراز
فرسام ويدا خليل 12937 ايمني شناسي علوم پزشكي شيراز
فضلي بهمن مراد قلي 12532 ايمني شناسي علوم پزشكي مازندران
قربانعلي پور سعيده فيروز 23582 ايمني شناسي علوم پزشكي مازندران
قرباني گازار سميرا علي 6615 ايمني شناسي علوم پزشكي اصفهان
قطره ساماني مهدي محمود 1051 ايمني شناسي علوم پزشكي شهيدبهشتي
قلم فرسا قاسم صدراله 41 ايمني شناسي علوم پزشكي تهران
كرمي نجمه كهزاد 789 ايمني شناسي علوم پزشكي اهواز
محمدي مهدي محمد حسن 10 ايمني شناسي علوم پزشكي شيراز
معصومي جويباري فريماه عبدالجواد 38 ايمني شناسي علوم پزشكي تهران
مقدس قهفرخي كامران حسن 9567 ايمني شناسي علوم پزشكي اصفهان
هاشمي ويدا ميريونس 2924 ايمني شناسي علوم پزشكي شاهد
يوسفزاده يوسف اميرعلي 10261 ايمني شناسي علوم پزشكي مازندران

وسترن بلات

وسترن بلات یکی از متدهای ایمنواسی میباشد که برای آشکار سازی پروتئین در بافتها و مایعات مختلف کاربرد دارد. این روش یک روش ترکیبی از الکتروفورز و انتقال پروتئین ها به یک فاز جامد میباشد. وسترن بلات اغلب به عنوان یک روش برای بررسی و تائید حضور یک آنتی بادی در بدن برای تائید بیماری هایی مانند ایدز و یا بیماری لایم میباشد. برای انجام این تست نمونه به صورت یک لکه در انتهای لایه ژل قرار داده میشود. معمولا نمونه ها و کنترل با رعایت فاصله مناسب در کنار هم قرار داده میشوند.پروتئین موجود در نمونه تحت جریان الکتریکی که در محیط ایجاد میشود بر اساس سایز از یکدیگر جدا شده و باندهایی را بر روی این لایه ژل ایجاد میکنند. سپس این نوار های ایجاد شده از نمونه و کنترل به یک غشا نیتروسلولز از طریق تماس غشا با ژل انتقال داده میشود و در نهایت برای آشکارسازی پروتئین های موجود در نمونه که به غشا اتصال پیدا کرده اند از آنتی بادی نشانه دار ضد پروتئین مورد نظر استفاده میشود. برای مثال برای تائید بیماری ایدز بعد از جداسازی پروتئین ها و انتقال به غشا آنتی بادی نشاندار علیه آنتی بادی ساخته شده در بدن انسان به غشا اضافه کرده و در انتها از مقایسه باندهای آشکار شده با الگوهای حاصل از کنترل مثبت و منفی به تائید بیماری و یا رد آن میپردازند.بر گرفته شده از وبلاگ آسمان علم

کهیر

شرح بیماری


کهیر عبارت‌ است‌ از یک‌ اختلال‌ آلرژیک‌ که‌ مشخصه‌ آن‌ وجود نواحی‌ برآمده‌ روی‌ پوست‌، همراه‌ با قرمزی‌ و خارش‌ است‌. این‌ اختلال‌ می‌تواند در هر کجای‌ پوست‌ رخ‌ دهد، از جمله‌ پوست سر، لب‌ها، کف‌ دست‌ و پا. غالباً نمی‌توان‌ دلیل‌ مشخصه‌ برای‌ آن‌ پیدا کرد.

علایم‌ شایع‌


  • جوش‌های‌ خارش‌دار با خصوصیات‌ زیر: این‌ جوش‌ها متورم‌ شده‌ و تبدیل‌ به‌ ضایعات‌ صورتی‌ یا قرمز رنگ‌ می‌شوند. این‌ ضایعات‌ کهیری‌ حاشیه‌ کاملاً مشخص‌ دارند و مسطح‌ هستند. قطر آنها 5-1 سانتی‌متر است‌.
  • ضایعات‌ کهیری‌ سریعاً به‌ یکدیگر می‌پیوندند و پلاک‌های‌ بزرگ‌ و مسطح‌ به‌ رنگ‌ پوست‌ تشکیل‌ می‌دهند.
  • این‌ ضایعات‌ کهیری‌ یا پلاک‌ها مرتباً تغییر شکل‌ می‌دهند و ممکن‌ است‌ در عرض‌ چند دقیقه‌ یا چند ساعت‌ ناپدید شده‌ و دوباره‌ ظاهر شوند. تغییراتی‌ به‌ این‌ سرعت‌، مشخص‌ کهیر است‌.

علل‌


رها شدن‌ هیستامین، گاهی‌ بدون‌ دلیل‌ مشخص‌. موارد زیر شایع‌ترین‌ دلایل‌ رهاسازی‌ هیستامین‌ هستند:
  • داروها؛ تقریباً تمام‌ داروها توانایی‌ ایجاد کهیر را دارند، از جمله‌ آسپیرین
  • گزش‌ حشرات؛ عفونت های ویروسی؛ بیماری‌های‌ خود ایمنی‌؛ دیس‌ پروتئینمی‌ها (وجود پروتئین‌های‌ غیرطبیعی‌ به‌ مقدار زیاد در خون‌)
  • سرطان‌ها، به‌ خصوص‌ سرطان خون
  • مواجهه‌ با حیوانات‌، خصوصاً گربه ها
  • خوردن‌ تخم مرغ، میوه، آجیل‌، یا صدف. سایر غذاهای‌ نیز می‌توانند در شیرخواران‌
  • باعث‌ بروز کهیر شوند، اما نه‌ در بزرگسالان‌
  • رنگ‌های‌ افزودنی‌ غذایی‌ و نگهدارنده‌ها (شاید)
  • عفونت‌ها ( باکتریایی‌، ویروسی‌، قارچی‌)

عوامل تشدید کننده بیماری


  • استرس
  • سایر آلرژی‌های‌ یا سابقه‌ خانوادگی‌ آلرژی‌

پیشگیری‌


  • اگر شما دچار کهیر می‌شوید و علت‌ را شناسایی‌ کرده‌اید، از آن‌ پرهیز کنید.
  • اگر علایم‌ شدیدی‌ در شما بروز کرده‌ است‌، یک‌ کیت‌ حاوی‌ داروهای‌ ضد شوک‌ آلرژیک‌ ( آنافیلاکسی ) به‌ همراه‌ داشته‌ باشید.

عواقب‌ مورد انتظار


غیر قابل‌ پیش‌بینی‌ هستند و بستگی‌ به‌ علت‌ برزو کهیر دارند. اگر علت‌ کهیر یک‌ دارو یا عفونت‌ حاد ویروسی‌ باشد، کهیر معمولاً در عرض‌ چند ساعت‌ یا چند روز ناپدید می‌شود. البته‌ در بعضی‌ از موارد کهیر مزمن‌ شده‌ و ممکن‌ است‌ تا ماهها یا سال‌ها ضایعات‌ کهیری‌ بیابند و بروند. البته‌ در اغلب‌ موارد، کهیر غالباً خود به‌ خود فروکش‌ می‌کند حتی‌ اگر علت‌ آن‌ مشخص‌ نباشد.

عوارض‌ احتمالی‌


  • تورم‌ حنجره و ایجاد مشکل‌ در تنفس‌
  • کهیر ممکن‌ است‌ اولین‌ علامت‌ شوک‌ آلرژیکی‌ باشد که‌ جان‌ بیمار را در معرض‌ خطر قرار می‌دهد. در این‌ صورت‌، پس‌ از کهیر علایمی‌ چون‌ آشفتگی‌، خس‌ خس‌ سینه‌ به‌ علت‌ بسته‌ شدن‌ راه‌های‌ هوایی‌، کرختی‌، تپش‌ قلب‌، عرق‌ سرد و یا پایین‌ افتادن‌ فشار خون‌ رخ‌ می‌دهند. بدون‌ انجام‌ درمان‌ فوری‌، ممکن‌ است‌ فرد به‌ اغما فرو رود و دچار ایست قلبی شود.

درمان‌




اصول‌ کلی‌


  • درمان‌ اورژانس‌ در موارد واکنش‌های‌ شدیدی‌ که‌ جان‌ بیمار را به‌ خطر می‌اندازند.
  • بررسی‌های‌ تشخیصی‌ ممکن‌ است‌ شامل‌ آزمایش خون، آزمایش ادرار، سرعت‌ رسوب‌ گلبول‌های‌ قرمز، و عکسبرداری‌ از قفسه‌ سینه‌ برای‌ رد واکنش‌ التهابی‌ ناشی‌ از عفونت باشند.
  • درمان‌ با هدف‌ پیشگیری‌ از مواجهه‌ با عوامل‌ اتخاذکننده‌ کهیر صورت‌ می‌پذیرند.
  • آزمون‌ پوستی‌ برای‌ آلرژی‌ و تزریقات‌ برای‌ حساسیت‌زدایی‌
  • داروهایی‌ که‌ برایتان‌ تجویز نشده‌ است‌ را مصرف‌ نکنید (از جمله‌ آسپیرین، مسهل‌ها، آرام‌بخش‌ها، ویتامین ها، ضداسیدها، ضددردها یا شربت‌های‌ ضد سرفه‌)
  • لباس‌ تنگ‌ نپوشید. هرگونه‌ و آزردگی‌ پوست‌ می‌تواند باعث‌ بروز کهیر شود.
  • حمام‌ داغ‌ نگیرید.
  • برای‌ تخفیف‌ خارش‌ از کمپرس‌ آب‌ سرد استفاده‌ کنید.

داروها


  • آنتی هیستامین، افدرین، تِربوتالین‌ یا داروهای‌ کورتیزونی‌ برای‌ رفع‌ خارش‌ و ضایعات‌ کهیری‌
  • آرام‌بخش‌ها برای‌ رفع‌ اضطراب‌
  • اپی نفرین تزریقی‌ برای‌ علایم‌ شدید

فعالیت در زمان ابتلا به این بیماری


تا چند روز پس‌ از ناپدید شدن‌ کهیر فعالیت در زمان ابتلا به این بیماری های‌ خود را کم‌ کنید. سعی‌ کنید زیادی‌ گرمتان‌ نشود و عرق‌ نریزید یا دچار هیجان‌ نشوید.

رژیم‌ غذایی‌


  • اگر شک‌ به‌ یک‌ نوع‌ غذا به‌ عنوان‌ علت‌ بروز کهیر برده‌اید، فهرستی‌ از غذاهایی‌ که‌ روزانه‌ می‌خورید تهیه‌ کنید تا کار شناسایی‌ غذای‌ مسؤول‌ راحت‌تر شود.
  • از مصرف‌ قهوه یا سایر نوشیدنی‌های‌ کافئین دار (در صورتی‌ که‌ باعث‌ بروز کهیر شوند) خودداری‌ کنید. الکل ننوشید.

درچه شرایطی باید به پزشک مراجعه نمود؟


  • اگر علایم‌ زیر به‌ هنگام‌ کهیر رخ‌ دهند:

    • متورم‌ شدن‌ لب‌ها
    • تنگی‌نفس‌ یا خس‌ خس‌ سینه‌
    • احساس‌ سفتی‌ یا گرفتگی‌ و خفگی‌ در گلو
    • هرگونه‌ علایم‌ شوک‌ آلرژیک‌. این‌ یک‌ اورژانس‌ است‌!

  • اگر دچار علایم‌ جدید و غیر قابل‌ توجیه‌ شده‌اید. داروهای‌ مورد استفاده‌ در درمان‌ ممکن‌ است‌ عوارض‌ جانبی‌ به‌ همراه‌ داشته‌ باشند.

اساس تست های سرولوژی

 

1-4 اساس ساختاري و شيميايي اتصال آنتي بادي به آنتي‌ژن

شناسايي آنتي‌ژن بوسيلة آنتي‌بادي بصورت اتصال غير كووالان و برگشت پذير است. انواع واكنش‌هاي غير كووالان از جمله نيروي الكتروستاتيك، پيوندهاي هيدروژني، نيروي واندروالس و پيوندهاي هيدروفوبيك در اتصال آنتي‌ژن به آنتي‌بادي شركت مي‌كنند. اهميت نسبي هر يك از اين پيوندها بسته به ساختمان جايگاه اتصال آنتي‌ژن هر مولكول آنتي‌بادي و ساختمان شاخص‌هاي آنتي‌ژنتيك تغيير مي‌كند. نيروي اتصالي بين يك جايگاه اتصالي آنتي‌بادي و يك اپي‌توپ آنتي‌ژن را ميل پيوندي [1] آنتي‌بادي گويند كه با روش دياليز تعادلي قابل اندازه‌گيري مي‌باشد.

 معمولا ميل پيوندي را با ثابت تفكيك [2] (kd) نشان مي‌دهند كه بيانگر غلظتي از آنتي‌ژن موردنياز جهت اشغال نيمي از جايگاههاي اتصالي آنتي‌بادي در محلولي از مولكولهاي آنتي‌بادي است. يك kd كوچكتر، نشاندهنده واكنش قويتر يا ميل پيوندي بالاتر است چون غلظت كمتري از آنتي‌ژن، جهت اشغال جايگاهها موردنياز مي‌باشد. درمورد آنتي‌ بادي‌ هاي اختصاصي عليه آنتي‌ ژن‌ هاي طبيعي معمولا Kd ، بين 10-7 تا 10-11  مولار تغيير مي‌كند. مولكول آنتي‌بادي بدليل داشتن لولا، داراي قابليت انعطاف پذيري است، از اين‌رو يك آنتي‌بادي مي‌تواند با بيش از يك جايگاه اتصالي به يك آنتي‌ژن چند ظرفيتي متصل شود.

 در IgE يا IgM پنتامر، هر آنتي‌بادي به‌تنهايي مي‌تواند با تعداد قابل توجهي جايگاه مختلف اتصال برقرار كند (از نظر تئوري با حداكثر 10 جايگاه مختلف).  آنتي‌ژن‌هاي پلي‌والان بيش از يك كپي از يك شاخص را دارند. عليرغم اينكه ميل پيوندي هرجايگاه اتصال به آنتي‌ژن براي هريك از اپي‌توپ‌هاي آنتي‌ژن‌هاي پلي‌والان يكسان مي‌باشد ولي نيروي اتصال آنتي بادی به آنتي ژن با در نظر گرفتن اتصال تمام جايگاهها به تمام اپی توپهای در دسترس محاسبه ميگردد. اين نيروی کلي اتصال را ميل پيوندي تام [3] گويند و بسيار قويتر ازميل پيوندي هريك از جايگاهها به تنهايي مي‌باشد. از ديدگاه رياضي، نيروي ميل‌پيوندي تام به ازاي هر جايگاه اشغال شده، بصورت تصاعد هندسي (به‌جاي تصاعد حسابي) افزايش مي‌يابد. بنابراين، يك مولكول IgM با ميل پيوندي پائين مي‌تواند بطور بسيار محكمي به يك آنتي‌ژن چند ظرفيتي متصل شود، چون تعداد زيادي از واكنش‌هاي باميل پيوندي پائين مي‌توانند يك واكنش با ميل پيوندي تام قوي بوجود آورند.

1-4-1 عواملي كه در واكنش اتصال آنتي‌بادي به آنتي‌ژن دخالت دارند:

 

1-4-1-1 pH محيط

 مناسب‌ ترين pH براي واكنش‌هاي آنتي‌ژن – آنتي‌ بادي pH = 7.2 مي‌باشد. در pH پائين‌ تر از a7.2  اتصال آنتي‌ بادي به آنتي‌ ژن ضعيف مي‌ باشد، بطوريكه در pH = 2.2 كمپلكس آنتي‌ژن و آنتي‌بادي كاملا از يكديگر جدا مي‌شوند. از طرف ديگر اتصال آنتي‌ ژن به آنتي‌ بادي در pH بالا تا حدود a8.6 نيز امكان پذير است. لازم به تذكر است كه IgD نسبت به اسيدها بسيار حساس است و در محيط اسيدي دناتوره مي‌شود.

1-4-1-2 قدرت يوني محيط (μ)

 واكنش‌هاي آنتي‌ژن – آنتي‌بادي در محيطي كه فاقد الكتروليت‌ها باشد مانند آب مقطر صورت نمي‌گيرد. قدرت يوني محيط در حقيقت مولاريته نمكهاي محلولي است كه آنتي‌ژن و آنتي‌بادي در آن محلول قرار دارند. چنانكه غلظت نمك زياد باشد باعث رسوب آنتي‌بادي و آنتي‌ژن پروتئيني مي‌شود. معمولا سرم فيزيولوژي a0.15 مولار و يا تامپون فسفات نمكي [4] PBS با قدرت يوني a0.02 مولار فسفات در pH=7.2 براي رقيق كردن سرم بيمار و مشاهده واكنش‌هاي آنتي‌ژن – آنتي‌بادي بسيار مناسب است.

1-4-1-3 نسبت غلظت آنتي‌ژن و آنتي‌بادي:

تصوير بزرگتر...

واكنش‌هاي چند ظرفيتي بين آنتي‌ژن و آنتي‌بادي، از نظر بيولوژيك حائز اهميت هستند، زيرا بسياري از اعمال اجرايي آنتي‌باديها زماني به اندازه مطلوب تحريك مي‌شوند كه دو يا چند مولكول آنتي‌بادي در كنار هم قرار گيرند و به يك آنتي‌ژن چندظرفيتي متصل شوند. اگر يك آنتي‌ژن چندظرفيتي با آنتي‌بادي اختصاصي خود در يك لولة آزمايش مخلوط شود، اين دو به يكديگر اتصال پيدا كرده و كمپلكس‌هاي ايمني را بوجود مي‌آورند. در غلظت‌هاي مناسب كه منطقه تعادل [5] ناميده مي‌شود آنتي‌بادي و آنتي‌ژن شبكه‌اي با اتصالات متقاطع وسيع تشكيل مي‌دهند كه در آن مولكول‌ها با پيوندهاي غير كووالان به همديگر متصل مي‌شوند، به‌گونه‌اي كه تمام و يا اكثر مولكولهاي آنتي‌ژن و آنتي‌بادي بصورت توده‌هاي بزرگي از كمپلكس‌ها در مي‌آيند. تجزيه كمپلكس‌هاي ايمني به توده‌هاي كوچكتر هم از طريق افزايش غلظت آنتي‌ژن صورت مي‌گيرد كه در آن مولكول‌هاي آنتي‌ژن آزاد، جاي آنتي‌ژن اتصال يافته به جايگاههاي اتصالي آنتي‌ژن را مي‌گيرند (ناحية فزوني آنتي‌ژن) [6] و هم از طريق افزايش غلظت آنتي‌بادي صورت مي‌گيرد كه در آن مولكولهاي آنتي‌بادي آزاد به‌جاي آنتي‌باديهاي اتصال يافته به شاخص‌هاي آنتي‌ژني قرار مي‌گيرند (ناحية فزوني آنتي‌بادي)[7].

1-4-1-4 تأثير مواد احيا كننده:

 ايمونوگلوبولين‌ هاي IgE، IgD و IgM نسبت به مواد احيا كننده مانند 2- مركاپتواتانل و دي‌تيوتريتول (DTT) حساسيت بيشتري نسبت يه IgG و IgA دارند.

بنابراين در بعضي آزمايشهاي آنتي‌ژن – آنتي‌ بادي چنانچه تشخيص و اندازه‌ گيري IgG از IgM موردنظر باشد، با افزودن مقدار معيني از يك ماده احيا كننده به‌ سرم، IgM تجزيه شده، ولي IgG سالم مانده و اندازه‌گيري مي‌شود. البته مشخص است كه در غلظت‌هاي بالاي مواد احيا كننده، تمام كلاسهاي ايمونوگلوبولين تجزيه مي‌شوند.

1-4-1-5 درجه حرارت:

 بنظر مي‌ رسد كه درجه حرارت تأثير چنداني بر روي عكس‌ العمل‌ هاي آنتي‌ ژن و آنتي‌ بادي ندارد ولي با اين وجود در درجه حرارت 37°c ، واكنش‌هاي آنتي‌ژن – آنتي‌بادي سريعتر قابل رؤيت هستند. در درجات حرارت پائين حتي در صفر درجه سانتيگراد نيز واكنش بين آنتي‌ژن و آنتي‌بادي صورت مي‌گيرد. در حرارت بالاتر از 56°c بمدت نيم ساعت ابتدا IgD, IgE (همچنين سيستم كمپلمان) فعاليت بيولوژيكي خود را از دست مي‌دهند. در درجه حرارتهاي بالاتر از 70°c، ساير كلاسهاي ايمونوگلوبولين نيز ممكن است دناتوره شوند و به آنتي‌ژن متصل نشوند. در بعضي بيماريها، ايمونوگلوبولين خاص در سرم پيدا مي‌ شود كه در درجه حرارت كمتر از 37°c رسوب مي‌كند. به اين دسته از Igها اصطلاحا كرايوايمونوگلوبولين [8] مي‌ گويند و از كلاس IgM و گاهي IgG و بندرت IgA مي‌باشند. از طرف ديگر بعضي از ايمونوگلوبولين‌ ها در گرماي حدود 60 تا 70 درجه سانتيگراد، نامحلول و بطور برگشت‌پذير رسوب مي‌كنند. اين دسته از پروتئين‌ها را پيروگلوبولين [9] مي‌گويند.

1-4-1-6 زمان:[10]

 اتصال مولكولهاي آنتي‌بادي به آنتي‌ژن معمولا بسرعت و در عرض چند ثانيه صورت مي‌گيرد ولي براي تشكيل كمپلكس و ديدن واكنش مدت‌زماني وقت لازم است و اين زمان براي هر آزمايش باتوجه به نوع آنتي‌ژن و كلاس آنتي‌بادي متفاوت است. بطور كلي چنانكه آنتي‌ بادي از كلاس IgM و مولكولهاي آنتي‌ ژن درشت باشند، زمان لازم براي ديده شدن كمپلكس آنتي‌ ژن و آنتي‌ بادي كوتاهتر از كلاس IgG است، مانند تعيين گروه خوني ABO در مقايسه با سيستم Rh.

1-4-1-7 عوامل مداخله‌گر موجود در سرم:[11]

 گاهي موادي كه بصورت طبيعي در سرم حضور دارند مانع بعضي از واكنش‌هاي آنتي‌ژن – آنتي‌بادي مي‌شوند. بعضي از مواد شناخته شده عبارتند از: اينترفرون، كمپلمان، بتاليزين‌ها و يا موادي كه توسط ميكروبهاي فلور طبيعي بدن ترشح و وارد خون مي‌شوند.

1-5 انواع واكنش‌هاي آنتي‌ژن – آنتي‌بادي

بوسيلة آزمايشهاي سرولوژيك مي‌توان يك آنتي‌ژن يا آنتي‌بادي مجهول را شناسايي و مقدار آن را اندازه‌گيري نمود. وقتي كه آنتي‌ژن و آنتي‌بادي ضدآن با يكديگر مخلوط مي‌شوند، براساس فرم يا ساختمان مولكولهاي آنتي‌ژن، كمپلكس آنتي‌بادي و آنتي‌ژن به شكلهاي مختلفي تشكيل مي‌شود و رسوب مي‌كنند. بنابراين براساس شكل مولكولهاي آنتي‌ژن، واكنش‌هاي آنتي‌ژن – آنتي‌بادي را به سه دسته تقسيم مي‌نمايند.

1-5-1 واكنش‌هاي رسوبي [12]

در اين واكنش‌ها آنتي‌ژن بصورت مولكولهاي محلول است مانند پروتئين‌هاي سرم يا مواد ترشح شده از ميكروب‌ها

1-5-2 واكنش‌هاي آگلوتيناسيون [13]

اگر آنتي‌ژن بصورت ذرات غيرمحلول مانند باكتريها باشد، واكنش‌ را آگلوتيناسيون مي‌نامند (اگر آنتي‌ژن گلبول قرمز باشد، واكنش را هماگلوتيناسيون مي‌گويند)

1-5-3 واكنش‌هاي فلوكولاسيون [14]

وقتي كه آنتي‌ژن بصورت ذرات كلوئيدي باشد مانند كارديوليپين قلب گاو، واكنش را فلوكولاسيون مي‌نامند.

 

1-6 آنتي‌بادي مونوكلونال [15]

در سال 1984، كهلروميلشتاين[16] همراه با يرن [17] بخاطر فراهم آوردن و تهيه آنتي‌بادي مونوكلونال، جايزة نوبل را دريافت نمودند. امروزه مي‌دانيم كه آنتي‌سرم از كلون‌هاي سلولهاي مختلفي بوجود مي‌آيد و درنتيجه كلاس، زير كلاس يا ايزوتايپ آنتي‌بادي‌هاي توليد شده، ويژگيها، تيتر و ميل تركيبي آنها متفاوت مي‌باشد. در يك آنتي‌سرم ممكن است آنتي‌باديهاي مختلفي عليه آنتي‌ژن‌هاي متفاوت كه داراي خصوصيات متفاوتي هستند وجود داشته باشند.

بنابراين آنتي‌سرم، بخاطر پلي‌كلونال بودن، براي تعيين ساختمان دقيق و تفاوت آنتي‌ژنيك بين مولكولها در سطح هر اپي‌تپ مناسب نمي‌باشد. همچنين مصرف درماني آن نيز بسيار محدود مي‌باشد. برعكس، مونوكلونال آنتي‌بادي با افينتي يا ميل تركيبي زياد عليه يك شاخص آنتي‌ژنيك ايجاد مي‌شود و فقط مختص آن ناحيه مي‌باشد.

مونوكلونال آنتي‌بادي كه از يك كلون بدست بيايد همگي خصوصيات كاملا يكساني داشته و مي‌توان آنها را به مقدار زياد تهيه نمود. اين آنتي‌باديها در درمان و تحقيقات به مقدار بسيار زيادي مصرف دارند.

 

مقايسة آنتي‌سرم پلي‌كلونال و آنتي‌بادي مونوكلونال

خصوصيات

آنتي‌سرم پلي‌كلونال

آنتي‌بادي مونوكلونال

محل‌هاي آنتي‌ژنيك

زياد

يك عدد

اختصاصي بودن

به چند آنتي‌ژن مختلف متصل مي‌شوند

فقط به يك آنتي‌ژن خاص متصل مي‌شود

افينيتي يا ميل تركيبي

متغير

زياد

آلودگي به ساير ايمونوگلوبولين‌ها

زياد

بسيار كم

مقدار حاصله

زياد

بسيار كم

مخارج تهيه

كم

زياد

مصرف

متوسط

بسيار زياد

 

تصوير بزرگتر...

سلولهاي معمولي را نمي‌توان در خارج از محيط زنده بمدت طولاني نگهداري نمود. براي رفع اين اشكال، در مطالعات ژنتيك سلولي، از چندين سال پيش از سلولهاي پيوندي كه از تركيب دو نوع سلول غيرمشابه تشكيل مي‌شود استفاده مي‌نمودند. براي تهيه منوكلونال آنتي‌بادي، سلولهاي توليد كننده آنتي‌بادي را با سلولهاي انتخابي فناناپذيري كه دائما رشد مي‌كنند (توموري) به كمك مواد خاص ادغام و پيوند مي‌زنند. تحت اين شرايط، سلولها بطور تصادفي باهم ادغام شده كه مخلوطي از سلولهاي پيوندي و غيرپيوندي حاصل مي‌گردد. سلولهاي مايلوما سلولهاي فناناپذيري هستند كه براي تهيه منوكلونال آنتي‌بادي بكار مي‌روند. اين سلولها در حقيقت يك تومور مونوكلونال پلاسما سل‌هاي ترشح كنندة آنتي‌بادي مي‌باشند. در سال 1975، كهلروميلشتاين گزارش دادند كه سلولي پيوندي بوجود آورده‌اند كه در محيط كشت بطور مداوم رشد مي‌نمايد و آنتي‌بادي با خصوصيات واحدي توليد مي‌نمايند. در سال 1976 اين دانشمندان نشان دادند كه با پيوند اين دو نوع سلول مي‌توان سلول پيوندي جديدي ايجاد نمود كه خصوصيات هر دو سلول والد را دارا باشند.

بعنوان مثال، اين سلول هيبريد، فناناپذيري را از سلول توموري مايلوما و ترشح آنتي‌ بادي اختصاصي را از سلولهاي B طحال به ارث مي‌برد. به اين نوع سلولهاي پيوندي هيبريدوما مي‌گويند. براي جدا كردن سلولهاي هيبريدوما، از محيط كشت انتخابي استفاده مي‌شود بطوريكه فقط سلولهاي هيبريد مي‌توانند در اين محيط رشد نمايند، ولي سلولهاي مايلوما بصورت آزاد و يا باهم ادغام شده و همچنين سلولهاي طحال آزاد و يا بهم پيوند شده قادر به رشد در اين محيط انتخابي نبوده و بزودي از بين مي‌روند. در اين مرحله، سلولهاي پيوندي زنده مخلوطي از سلولهايي هستند كه همگي قادر به توليد آنتي‌بادي نمي‌باشند. بعلاوه، از سلولهايي كه قادر به سنتز آنتي‌بادي هستند فقط تعداد كمي قادر به توليد آنتي‌بادي اختصاصي عليه آنتي‌ژن خاص مي‌باشند. درنتيجه، بايد ابتدا با آزمايش خاص از كشت سلولي، سلولها را در ديشهاي كشت 96 خانه‌اي تقسيم نموده و تحت اثر محيط كشت اختصاصي قرار مي‌دهند بطوريكه فقط سلولهاي هيبريدوما رشد نمايند. سپس سوپرناتانت اين سلولها را براي حضور آنتي‌بادي اختصاصي آزمايش مي‌نمايند. بايد توجه داشت كه كشت‌هاي مثبت ممكن است شامل سلولهايي باشند كه هم‌ آنتي‌بادي اختصاصي و هم غير اختصاصي ترشح مي‌كنند. براي جداكردن اين سلولها از يكديگر، بايد از كشت خيلي رقيق سلولي استفاده نمود. بطوريكه در هر خانه ديش بطور تقريبي، فقط يك سلول رشد نمايد. درنتيجه در هر خانه ديش همه سلولهاي خاصله از يك سلول پايه مشتق شده‌اند كه همگي مونوكلونال بوده و يك نوع مولكول آنتي‌بادي ترشح مي‌نمايند. اين مولكول‌ مونوكلونال فقط به يك محل آنتي‌ژنيك در مولكول آنتي ‌ژن متصل مي‌شوند و مي‌توان آنها را براي مصارف گوناگون تحقيقي، تشخيصي و درماني بكار برد.

 

تصوير بزرگتر...

تشخيص باليني آنتي‌ژن‌هاي محلول بصورت بسيار دقيق، تشخيص باكتريها، ويروس‌ها و پارازيت‌هاي بيماريزا به‌نحو اختصاصي تشخيص آنتي‌ژن‌هاي سطح سلولهاي متفاوت، تهيه مجموعة تستي براي مصارف آزمايشگاهي، كاربرد در تصويربرداري اختصاصي، درمان عفونت‌هاي ميكروبي، ويروس و انگلي، درمان تومورها و استفاده در تهيه واكسن‌ها از جمله مصارف آنتي‌بادي‌هاي مونوكلونال مي‌باشد.

Epinephrine

From Wikipedia, the free encyclopedia

  (Redirected from Epinephrin)
Jump to: navigation, search
(R)-(−)-L-Epinephrine or (R)-(−)-L-adrenaline
Systematic (IUPAC) name
(R)-4-(1-hydroxy-
2-(methylamino)ethyl)benzene-1,2-diol
Identifiers
CAS number 51-43-4
ATC code A01AD01 B02BC09 C01CA24 R01AA14 R03AA01 S01EA01
PubChem 838
DrugBank APRD00450
Chemical data
Formula C9H13NO3 
Mol. mass 183.204 g/mol
Pharmacokinetic data
Bioavailability Nil (oral)
Metabolism adrenergic synapse (MAO and COMT)
Half life 2 minutes
Excretion n/a
Therapeutic considerations
Pregnancy cat.

A(AU) C(US)

Legal status

Prescription Only (S4)(AU) POM(UK) -only(US)

Routes IV, IM, endotracheal

Epinephrine (also called adrenaline; see Terminology) is a hormone and neurotransmitter. It is a catecholamine, a sympathomimetic monoamine derived from the amino acids phenylalanine and tyrosine. The Latin roots ad-+renes and the Greek roots epi-+nephros both literally mean "on/to the kidney" (referring to the adrenal gland, which sits atop the kidneys and secretes epinephrine). Epinephrine is sometimes shortened to epi or to EP in medical jargon.

Contents

[hide]

[edit] History

In May 1886, William Bates reported the discovery of a substance produced by the adrenal gland in the New York Medical Journal. Epinephrine was isolated and identified in 1895 by Napoleon Cybulski, a Polish physiologist. The discovery was repeated in 1897 by John Jacob Abel.[1]

Jokichi Takamine, a Japanese chemist, independently discovered the same hormone in 1900.[2][3]In 1901 he isolated and purified the hormone adrenaline from cow glands.

It was first artificially synthesized in 1904 by Friedrich Stolz.

[edit] Triggers

Adrenaline ampule, 1 mg (Suprarenin®)
Adrenaline ampule, 1 mg (Suprarenin®)

Epinephrine is a "fight or flight" hormone, and plays a central role in the short-term stress reaction. It is released from the adrenal glands when danger threatens or in an emergency. Such triggers may be threatening, exciting, or environmental stressor conditions such as high noise levels or bright light (see Fight-or-flight response).

An example of noise-induced trigger of epinephrine release is tinnitus. The fight-or-flight response caused by tinnitus is a contributor to physical stress seen in tinnitus-patients,[4] exacerbating the case.

[edit] Actions in the body

When secreted into the bloodstream, it rapidly prepares the body for action in emergency situations. The hormone boosts the supply of oxygen and glucose to the brain and muscles, while suppressing other non-emergency bodily processes (digestion in particular).

It increases heart rate and stroke volume, dilates the pupils, and constricts arterioles in the skin and gut while dilating arterioles in skeletal muscles. It elevates the blood sugar level by increasing catalysis of glycogen to glucose in the liver, and at the same time begins the breakdown of lipids in fat cells. Like some other stress hormones, epinephrine has a suppressive effect on the immune system.[5]

Although epinephrine does not have any psychoactive effects, stress or arousal also releases norepinephrine in the brain. Norepinephrine has similar actions in the body, but is also psychoactive.

The type of action in various cell types depends on their expression of adrenergic receptors.

[edit] Adrenergic receptors

β-adrenergic receptors
Further reading: adrenergic receptor

Epinephrine's actions are mediated through adrenergic receptors:

  • It binds to α1 receptors of liver cells, which activate inositol-phospholipid signaling pathway, signaling the phosphorylation of glycogen synthase and glycogen phosphorylase (inactivating and activating them, respectively), leading to breakdown of glycogen (glycogenolysis) so as to release glucose to the bloodstream.
  • Epinephrine also activates β-adrenergic receptors of the liver and muscle cells, thereby activating the adenylate cyclase signaling pathway, which will in turn increase glycogenolysis.

β2 receptors are found primarily in skeletal muscle blood vessels where they trigger vasodilation. However, α-adrenergic receptors are found in most smooth muscles and splanchnic vessels, and epinephrine triggers vasoconstriction in those vessels.

[edit] Therapeutic use

Epinephrine is used as a drug to treat cardiac arrest and other cardiac dysrhythmias resulting in diminished or absent cardiac output; its action is to increase peripheral resistance via α1-adrenoceptor vasoconstriction, so that blood is shunted to the body's core, and the β1-adrenoceptor response which is increased cardiac rate and output (the speed and pronouncement of heart beats). This beneficial action comes with a significant negative consequence—increased cardiac irritability—which may lead to additional complications immediately following an otherwise successful resuscitation. Alternatives to this treatment include vasopressin, a powerful antidiuretic which also increases peripheral vascular resistance leading to blood shunting via vasoconstriction, but without the attendant increase in myocardial irritability.[5]

Because of its suppressive effect on the immune system, epinephrine is used to treat anaphylaxis and sepsis. Allergy patients undergoing immunotherapy may receive an epinephrine rinse before the allergen extract is administered, thus reducing the immune response to the administered allergen. It is also used as a bronchodilator for asthma if specific beta2-adrenergic receptor agonists are unavailable or ineffective. Adverse reactions to epinephrine include palpitations, tachycardia, anxiety, headache, tremor, hypertension, and acute pulmonary edema.[6]

Because of various expression of α1 or β2-receptors, depending on the patient, administration of epinephrine may raise or lower blood pressure, depending whether or not the net increase or decrease in peripheral resistance can balance the positive inotropic and chronotropic effects of epinephrine on the heart, effects which respectively increase the contractility and rate of the heart.

[edit] Biosynthesis

Epinephrine is synthesized from norepinephrine in a synthetic pathway shared by all catecholamines.

Epinephrine is synthesized from norepinephrine in a synthetic pathway shared by all catecholamines, including L-dopa, dopamine, norepinephrine, and epinephrine.

Epinephrine is synthesized via methylation of the primary distal amine of norepinephrine by phenylethanolamine N-methyltransferase (PNMT) in the cytosol of adrenergic neurons and cells of the adrenal medulla (so-called chromaffin cells). PNMT is only found in the cytosol of cells of adrenal medullary cells. PNMT uses S-adenosylmethionine (SAMe) as a cofactor to donate the methyl group to norepinephrine, creating epinephrine.

For norepinephrine to be acted upon by PNMT in the cytosol, it must first be shipped out of granules of the chromaffin cells. This may occur via the catecholamine-H+ exchanger VMAT1. VMAT1 is also responsible for transporting newly synthesized epinephrine from the cytosol back into chromaffin granules in preparation for release.

[edit] Regulation

Epinephrine synthesis is solely under the control of the central nervous system (CNS). Several levels of regulation dominate epinephrine synthesis.

Adrenocorticotropic hormone (ACTH) and the sympathetic nervous system stimulate the synthesis of epinephrine precursors by enhancing the activity of enzymes involved in catecholamine synthesis. The specific enzymes are tyrosine hydroxylase in the synthesis of dopa and enzyme dopamine-β-hydroxylase in the synthesis of norepinephrine.

ACTH also stimulates the adrenal cortex to release cortisol, which increases the expression of PNMT in chromaffin cells, enhancing epinephrine synthesis. This is most often done in response to stress.

The sympathetic nervous system, acting via splanchnic nerves to the adrenal medulla, stimulates the release of epinephrine. Acetylcholine released by preganglionic sympathetic fibers of these nerves acts on nicotinic acetylcholine receptors, causing cell depolarization and an influx of calcium through voltage-gated calcium channels. Calcium triggers the exocytosis of chromaffin granules and thus the release of epinephrine (and norepinephrine) into the bloodstream.

Epinephrine (as with norepinephrine) does exert negative feedback to down-regulate its own synthesis at the presynaptic alpha-2 adrenergic receptor.

A pheochromocytoma is a tumor of the adrenal gland (or, rarely, the ganglia of the sympathetic nervous system), which results in the uncontrolled secretion of catecholamines, usually epinephrine.

In liver cells, epinephrine binds to the β-Adrenergic receptor which changes conformation and helps Gs, a G protein, exchange GDP to GTP. This trimeric G protein dissociates to Gs alpha and Gs beta/gamma subunits. Gs alpha binds to adenyl cyclase thus converting ATP into Cyclic AMP. Cyclic AMP binds to the regulatory subunit of Protein Kinase A: Protein kinase A phosphorylates Phosphorylase Kinase. Meanwhile, Gs beta/gamma binds to the calcium channel and allows calcium ions to enter the cytoplasm. Calcium ions bind to calmodulin proteins, a protein present in all eukaryotic cells, which then binds to Phosphorylase Kinase and finishes its activation. Phosphorylase Kinase phosphorylates Phosphorylase which then phosphorylates glycogen and converts it to glucose-6-phosphate.

[edit] Terminology

Although widely referred to as adrenaline outside of the US, and the lay public worldwide, the USAN and INN for this chemical is epinephrine because adrenaline bore too much similarity to the Parke, Davis & Co trademark adrenalin (without the "e") which was registered in the US. The BAN and EP term for this chemical is adrenaline, and is indeed now one of the few differences between the INN and BAN systems of names.

Amongst US health professionals, the term epinephrine is used over adrenaline. However, it should be noted that universally, pharmaceuticals that mimic the effects of epinephrine are called adrenergics, and receptors for epinephrine are called adrenoceptors.

The terms can also be spelled epinephrin and adrenalin (without the "e"), but the latter can cause confusion as described above.

[edit] Isomers

Natural epinephrine is the (R)-(−)-L-epinephrine stereoisomer

« الايزا »

در ابتدای نيمه ی قرن بيستم ، محصول ايمنی همورال يعنی آنتی بادی ها يکی از نقاط عطف در مقوله ی روش های سنجش را بوجود آوردند . آنتی باديها با اتصال ويژه به آناليتی که بر ضد آنها تهيه شده اند ، به عنوان ابزاری مناسب برای سنجش های ويژه و سريع در اختيار محققان قرار گرفتند . روش هايی که از آنتی باديها به عنوان فاکتور شناساگر بهره می گيرند ، روش های سنجش ايمنی نام دارند .

تمامی سنجش های ايمنی که بر اساس واکنش تعادلی و غير کووالانسی بين ايمونوگلوبولين و آناليت ها بنا شده اند ، در اصل از مهمترين روش های سنجش اتصال ليگاند به شمار می آيند . بر هم کنش آنتی بادی با آناليت عمدتاً از نوع هيدروژنی و واندروالس است . اين بر هم کنش ناشی از مکمل بودن شکل فضايی ناحيه متغير آنتی بادی با بخشی از ساختمان آناليت می باشد . اغلب ، آنتی بادی های پلی کلونالی که در سنجش های ايمنی بکار می روند از نوع IgG هستند .

بر هم کنش ميان آناليت و آنتی بادی فيزيکی است ، يعنی تغيير شيميايی در ساختمان آناليت يا آنتی بادی بوجود نمی آيد . به هر حال واکنش ويژه ميان آناليت و آنتی بادی اساس کليه روش های سنجش ايمنی می باشد . به منظور رديابی واکنش مذبور از سيگنال دهنده های مختلفی بهره گرفته اند . مثلاًاستفاده از ماده ی راديو اکتيو سنجش های RIA ، IRMA و استفاده از سيگنال دهنده های آنزيمی سنجش های EIA ، IEMA را بوجود آورده است .

 

·        اساس روش های سنجش ايمنی

 

شناسايی آناليت ، اولين مرحله در اين نوع سنجش محسوب می شود . اين عمل توسط آنتی بادی انجام می پذيرد . به عبارتی ، جزء لا ينفک هر سنجش ايمنی واکنش ميان آنتی ژن و آنتی بادی است . در محدوده ی معينی از غلظت آنتی ژن و آنتی بادی انجام واکنش منجر به تشکيل رسوب قابل رويت ( قبل يا بعد از رنگ آميزی ) می گردد . اما در اغلب موارد ، قبل و بعد از انجام واکنش آنتی ژن و آنتی بادی تغيير قابل مشاهده ای وجود ندارد ، به همين دليل وجود سيستم نشانه گذاری ضروری به نظر می رسد . نوع طبقه بندی سنجش های ايمنی آنزيمی بر اساس نوع نشاندار سازی است .

همانطو که اشاره شد در اين روش نيز می توان جهت رديابی واکنش ، آنتی ژن و ِيا آنتی بادی را با آنزيم نشاندار ساخت . به عمل نشاندار سازی ، کونژوگاسيون و به مولکول آنزيم دار ، کونژوگه ی آنزيمی نيز می گويند . چنانچه آنتی ژن کونژوگه گردد روش را EIA ( Enzyme Immuno Assay ) گويند و اگر آنتی بادی کونژوگه گردد روش را IEMA ( Immuno Enzymo Meteric Assay ) می نامند .

اساس روش EIA  ، رقابت ميان آنتی ژن کونژوگه و آنتی ژن آزاد در نمونه مورد سنجش بر سر اتصال به آنتی بادی است . در اينجا ميزان کمپلکس آنزيم دار با آنتی ژن آزاد رابطه معکوس دارد . لذا می توان بسته به نياز آنتی بادی های پلی و يا مونو کلونال استفاده کرد . البته در برخی سنجش ها آنتی بادی های اليگو کلونال پاسخ بهتری ايجاد می کنند . چنانچه چند نوع آنتی بادی مونو کلونال را با هم مخلوط کنيم ، مجموعه حاصله را آنتی بادی اليگو کلونال می نامند .

 

·        مزايای IEMA نسبت به EIA :

 

1- سادگی نشان دار کردن             4 – سرعت بيشتر واکنش       

2 - افزايش حساسيت                 5 – محدوده ی وسيع تر از غلظت آناليت

3 - ويژگی بالاتر                     6 – مقاومت بيشتر در برابرشرايط آزمايش

 

اجازه دهيد به برخی از مزايای روش های سنجش ايمنی آنزيم دار نسبت به سنجش ايمنی راديو اکتيو اشاره ای داشته باشيم :

 

1 – عدم وجود خطر تشعشع              5 – امکان اتوماسيون

2 – قيمت ارزانتر دستگاه ها             6 – سرعت خوانش بالا

3 – معرف های ارزان                   7 – امکان افزايش حساسيت روش

4 – نيمه عمر طولانی کيت های آنزيمی

 

شايد اولين گزارش در مورد تداخل در سنجش ايمنی در مورد هپاتيت B توسط Sgouris مطرح شد . وی در سنجش آنتی ژن مذکور اغلب دچار خطای مثبت کاذب می شد . در اين تحقيق ، مشکل با افزايش سرم حاوی ايمونوگلوبولين های طبيعی حل شد . به

دنبال اين گزارش گروهی از محققان به بررسی عميق تداخلات در سنجش های ايمنی و

و رفع آنها پرداختند. محققانی چون Kroli ، Elin ، Chapman سهم زيادی در اين زمينه داشته اند .

 

·        متغير ها قبل از سنجش

 

تمامی عواملی که قبل از انجام آزمايش و زمان انتخاب نوع نمونه ، شيوه نمونه گيری نگهداری و ارسال آن بر نتيجه سنجش تاثير داشته باشند را متغير های قبل از سنجش گويند

اين متغير ها بر دو نوع هستند:

1 – متغير های وابسته به بيمار           2 – متغير های وابسته به نمونه

توجه داشته باشيد که عواملی مانند زمان نامناسب نمونه گيری يا فاکتور های محيطی مانند سيگار کشيدن هر چند که آزمايش را تحت تاثير قرار می دهند اما به عنوان عامل مداخله گر نيستند .

 

·        متغير های وابسته به نمونه

 

محکم بستن يا طولانی شدن مدت تورنيکت بر روی وريدها باعث افزايش فشار و خروج مايعات از وريدها به فضای ميان بافتی گرديده ، غلظت برخی از آناليت ها را افزايش می دهد مثلاً اين شرايط باعث 5% افزايش در ميزان پروتئين فرد می شود و به تبع آنها ليگاندهای متصل به آنها نيز افزايش ميابد .

ماهيت نمونه : تقريباً تمام سنجش های ايمنی از سرم به عنوان نمونه مورد بررسی استفاده می کنند . در مواردی که بيمار نياز به آزمايشاتی مانند CBC دارد وجود پلاسما آزمايشگر را تشويق می کند تا از نمونه گيری مجدد پرهيز کند و از پلاسما به عنوان نمونه مورد سنجش استفاده نمايد . هر چند در اغلب سنجش های ايمنی تفاوتی ميان نتايج سرم و پلاسما وجود ندارد اما به هر حال با توجه به تفاوت زمينه ( Matrix ) اين دو نمونه ، اعتبار جايگزينی پلاسما به جای سرم بايد اثبات شده باشد .

استفاده از پلاسمايی که از ليتيم هپارين ( Li . Hep ) به عنوان ضد انعقاد در مورد آن استفاده شده در اکثر موارد قابل قبول است اما در مورد پلاسمايی که از EDTA به عنوان ضد انعقاد استفاده کرده اند بايد با احتياط بيشتری رفتار شود . آلودگی نمونه ها می تواند منشا خطا در سنجش باشد .

وجود غلظت های بالای هموگلوبين در نمونه های هموليز با بر هم کنش پروتئينی در به تعادل رسيدن واکنش آنتی ژن _ آنتی بادی تداخل ايجاد کرده ، زمان به تعادل رسيدن را افزايش می دهد .

اغلب آناليت ها پايداری خوبی دارند و حتی اگر گويچه های خونی از سرم جدا نشوند می توان بسته به نوع آناليت چند روز اين نمونه را در دمای 4 درجه سانتی گراد نگهداری نمود . به عنوان مثال هورمون های ، TSH ،  FT4 ، PRL ، LH ، FSH و PSA در نمونه سرمی به مدت دو هفته در دمای 4 درجه سانتی گراد پايدار می مانند .

 

·        تاثير معرف ها ( Reagents Effect )

 

قدرت يونی و PH بافر ها بسيار مهم است . خصوصاً زمانی که از آنتی بادی های مونوکلونال با PH ايزوالکتريک بين 5 تا 9 استفاده می شود . استفاده از PH و قدرت يونی مناسب ، اتصال غير ويژه به جداره ظرف واکنش را به حداقل می رساند . معمولاً در بافرها از مقدار کمی پروتئين و دترژان برای کاهش اتصال غير ويژه بهره گرفته می شود و اين عمل به افزايش دقت کمک می کند . استفاده از جابجا کننده ها ( Displacers ) سبب جدا شدن مولکول های آنتی بادی با اتصال ضعيف می شود . از آنجائيکه آنتی بادی ها معمولاً با پيوند غير کووالانس به سطوح جامد متصل می شوند ، استفاده از مقادير کنترل شده دترژان به کم شدن اتصالات غير ويژه کمک می کند اما اگر ميزان آن از حد معينی بيشتر شود سبب دناتوره شدن آنتی بادی ها و جدا شدن آنها از سطوح جامدی  می شود که بر روی آن تثبيت شده اند.

برخی از دترژان ها به دليل مسير واکنش سنتزشان ، حاوی پراکسيدهايی می باشند که قادر به تخريب واکنش آنتی ژن _ آنتی بادی هستند . از آنجائيکه محيط های بافر اغلب برای رشد ميکروارگانيسم ها بسيار مناسب هستند ، در صورتيکه ترکيبات نگهدارنده به محيط افزوده نشود مورد هجوم ساپروفيت ها و باکتری ها قرار می گيرند اما بايد مراقب بود که برخی از اين نگهدارنده ها مانند آزيد سديم در بخش های ايمنی آنزيمی که از پراکسيداز ها استفاده می کنند ، مهار کننده محسوب می شوند .

 

·        تاثير پروتئين ها :

 

مهمترين پروتئين هايی که سبب تداخل در برخی از سنجش های ايمنی می شوند ،عبارتنداز

آلبومين ، فاکتور روماتوئيد ، کمپلمان ، ليزوزيم و فيبرينوژن .

 

·        پروتئين های هورمون گير داخلی :

 

اينگونه پروتئين های هورمون گير با غلظت های متفاوت در تمام سرم ها و پلاسما ها وجود داشته ، می توانند منشا تداخل در سنجش های ايمنی باشند . هم نوع و هم غلظت اين  پروتئين ها تحت تاثير عوامل ارثی و اکتسابی قرار دارند . از ميان اين پروتئين ها آلبومين اهميت زيادی دارد چرا که هم بيشترين غلظت را داشته و هم به طيف وسيعی از آناليت ها از جمله هورمون ها متصل می گردد . برخی از پروتئين های هورمون گير عبارتند از :

1 ) گلوبولين تيروکسين گير؛ 2 ) گلوبولين کورتيکو استروئيد گير ؛ 3 ) گلوبولين گيرنده هورمون جنسی ؛ 4 ) آلبومين ؛ 5 ) پره آلبومين ؛ 6 ) ترنسفرين

يکی از رايج ترين و کارامد ترين روش های جدا سازی در سنجش های ناهمگون استفاده از فاز جامد يا تثبيت يکی از کمپلکس می باشد . با تثبيت آنتی ژن يا آنتی بادی ، کمپلکس به فاز جامد متصل می ماند ، لذا باشستشویساده مولکول سيگنال دهنده آزاد از محيط خارج می شود . تاکنون از فاز های جامد متعددی استفاده شده است :

1) دانه های ( Beads ) پلی استيرن ؛ 2 ) لوله های پلی استيرنی با چاهک های ( Wells ) مربوطه ؛ 3 ) سلولز ؛ 4 ) نايلون ؛ 5 ) ذرات مغناطيسی

روش های فوق بسيار ساده و عملی می باشند اما جذب غير اختصاصی مولکول نشاندار يکی از مشکلات اصلی می باشد که خوشبختانه با استفاده از محلول های شستشو گر حاوی املاح دترژان اين مشکل نيز تا حدود زيادی برطرف شده و در مواردی تثبيت آنتی بادی با کاهش فعاليت آن همراه است . اين موضوع کاربرد اين روش را کمی محدود می سازد .

 

·        طبقه بندی الايزا :

 

سيستم الايزا بر اساس شيوه شناسی تشخيصی به چند گروه تقسيم می شود که عبارتند از :

1 – الايزای مستقيم  ( Direct ELISA ) :

 

در اين روش آنتی ژن يا آنتی بادی موجود در نمونه که بايد تشخيص داده شود بطور

مستقيم بر سطح فاز جامد کوت می شود و سپس آنتی بادی يا آنتی ژن مکمل آن نشاندار شده است به سيستم اضافه می شود . در صورت وجود آنتی ژن يا آنتی بادی مورد نظر در نمونه سيگنال مناسب ايجاد می شود . اين روش کاربرد چندانی در کيت های تشخيصی ندارد و بيشتر در کاهای تحقيقاتی استفاده می شود .

 

2 – الايزای غير مستقيم ( Indirect ELISA ) :

 

اين روش برای تعيين آنتی بادی اختصاصی و يا تيتراسيون آنتی بادی در نمونه های سرم مورد استفاده قرار می گيرد . اساس آزمايش بدين نحو است که معمولاً سرم رقيق شده به آنتی ژن های کوت شده در فاز جامد ( ميکروول يا چاهک ) اضافه می شود . آنتی ژن کوت شده آنتی ژن اختصاصی مربوط به آنتی بادی است که قرار است در نمونه رد يابی شود ، پس از افزودن نمونه و طی زمان انکوباسيون و يک مرحله شستشو آنتی هيومن گلوبولين نشاندار شده با آنزيم به چاهک اضافه می شود بر حسب اينکه چه کلاسی از آنتی بادی برای رديابی اهميت دارد نوع آنتی هيومن مورد استفاده نيز متفاوت است مثلاً برای رديابی آنتی بادی کلاس IgG از آنتی هيومن IgG و برای رديابی کلاس IgA از آنتی هيومن IgA استفاده می شود . بهترين مثالها در مورد اين روش تعيين آنتی بادی بر عليه توکسوپلاسما ، روبلا ، ويروس سيتومگال و هليکوباکتر پيلوری از کلاس IgM ، IgA و IgG در سرم می باشد .

 

3 – الايزای ساندويچ :

روش ساندويچ الايزا خود به دو دسته تقسيم می شود :

 

الف ) روش Ag Capture يا Ab sandwich :

در اين روش يک آنتی ژن در بين دو آنتی بادی اختصاصی قرار می گيرد ، اين روش شايع ترين روش الايزا محسوب می شود ، در اين روش از يک  آنتی بادی برای به دام انداختن آنتی ژن بر روی چاهک های الايزا استفاده می شود و آنتی بادی دوم که با آنزيم نشاندار شده است به عنوان شناساگر عمل می کند .

قابل ذکر است که در اين روش آنتی ژن بايد دارای دو ناحِيه آنتی ژنيک متفاوت باشد تا قادر به اتصال به هر دو آنتی بادی باشد ، مثال های بارز اين روش اندازه گيری ،TSH  ، LH ،  FSH ، PSA ، HCG و ...

ب ) روش Antibody Capture :

 

·        Ag Sandwich or Direct Ab Capture :

 

اين روش برای تعيين سنجش آنتی بادی مورد استفاده قرار می گيرد بدين صورت که از يک آنتی ژن کوت شده بر روی فاز جامد به دام انداختن آنتی بادی اختصاصی آن استفاده می شود و همان آنتی بادی از طريق بازوی ديگر خود ( Fab ) پذيرای همان آنتی ژن اما به صورت نشاندار می باشد ، در نتيجه آنتی بادی اختصاصی در بين دو آنتی ژن ساندويچ می گردد . در اين روش تعيين آنتی بادی توتال از هر کلاس ايمونوگلوبولين ميسر است و يکی از اختصاصی ترين و حساس ترين روش ها برای تشخيص آنتی بادی در نمونه است . مثال بارز اين روش کيت اندازه گيری آنتی بادی بر عليه پلاسموديوم ويواکس و ترپونما پاليدوم و HBsAb می باشد.

 

4 – الايزای رقابتی يا مهاری

 

در روش های رقابتی اساس سنجش بر رقابت دو آنتی ژن يا دو آنتی بادی ( که يکی از آن دو نشاندار است ) برای اتصال ليگاند با مقدار محدود استوار است اگر هردو آناليت نشاندار و غير نشاندار با هم به سيستم اضافه شوند روش را رقابتی می نامند ولی چنانچه ابتدا آناليت اضافه شده و پس از يک دوره انکوباسيون آناليت نشاندار اضافه گردد روش را مهاری يا بلاکينگ می نامند . در روش مهاری ممکن است در بين دو مرحله و قبل از اضافه نمودن آناليت بعدی شستشو انجام شود يا انجام نشود ، مثال بارز روش های رقابتی و مهاری سنجش T4 و T3 می باشد .انواع روش هاای رقابتی عبارتند از :

 

الف ) روش سنجش رقابتی يا مهاری برای آنتی ژن :

 

اساس اين روش بر رقابت بين آنتی ژن نشاندار و آنتی ژن موجود در نمونه برای اتصال به يک آنتی بادی اختصاصی کوت شده در چاهک استوار است . در اين روش مقدار آنتی بادی کوت شده بايد محدود باشد و ملکول سيگنال دهنده همان آنتی ژن نشاندار است ، اساس روش RIA و EIA کلاسيک همين روش است .

در اين روش منحنی پاسخ – دوز به صورت معکوس خواهد بود ،  بدين معنی که آناليت نشاندار در حضور مقادير زيادی از آناليت غير نشاندار موجود در نمونه کمتر به آنتی بادی متصل می شود و در نتيجه سيگنال کمتری هم وجود خواهد آمد .

در برخی از موارد نشاندار کردن روی خصوصيات هاپتن اثر می گذارد در نتيجه در روش رقابتی برای تعيين آنتی ژن از يک آنتی بادی نشاندار استفاده می شود ، در اين از سنجش ها اين مطلب ضروری است که فاز جامد توسط آنتی ژن با مقدار کم و ثابت پوشيده می شود ، در اين روش آناليت موجود در نمونه با آناليت کوت شده در چاهک برای اتصال به آنتی بادی نشاندار رقابت می کند . در اينجا هم منحنی استاندارد معکوس است ، از اين روش بيشتر برای سنجش ايمنی به روش کمی لومينسانس استفاده می شود .

 

ب ) روش رقابتی برای آنتی بادی :

 

در اين روش رقابت بين دو آنتی بادی يکی در نمونه به صورت غير نشاندار و يکی به صورت نشاندار شده با آنزيم برای اتصال به يک آنتی ژن کوت شده در چاهک صورت می پذيرد ، بديهی است که هر چه مقدار آنتی بادی نمونه بيشتر باشد آنتی بادی نشاندار کمتری به چاهک ها متصل شده و سيگنال نيز کمتر خواهد بود و در نتيجه منحنی استاندارد نيز معکوس می باشد ، شاخص ترين مثال برای اين روش اندازه گيری آنتی بادی بر ضد HBc ( HBc Ab ) است .

 

·        وسايل شستشو

شستشو به دو صورت دستی و اتوماتيک صورت می گيرد .

 

1 – روش دستی :

ساده ترين روش برای شستشو ريختن مايع شستشو با پی پت بر روی چاهک ها و در ادامه خالی کردن آنها بر روی سينک می باشد . ولی اين روش وقتی که تعداد پليت ها زياد باشد بسيار طاقت فرساست . از سوی ديگر ، امروزه دستگاه های شوينده 8 و يا 12 کاناله که به پمپ اتصال می يابند وارد بازار شده اند که عموماً نيز دارای دو نيدل می باشند ؛ يکی برای ريختن و ديگری برای خالی کردن محلول شستشو.

اين دستگاه ها بسيار موثر و تقريباً سريع بوده و توسط افراد مجرب مورد استفاده قرار می گيرند.

 

2 – شستشوی اتوماتيک :

دستگاه های اتوماتيک به اشکال مختلفی وجود دارند . برخی از آنها 8 يا 12 کاناله بوده و برخی ديگر کل پليت را شستشو می دهند . بعضی از اين دستگاه ها تک سوزنه و بعضی دو سوزنه هستند که در انواع تک سوزنه تمامی اقدامات توسط همان سوزن صورت می گيرد . ولی در دستگاه های دو سوزنه يک سوزن بطور دائم در حال مکش است تا چنانچه مايع شوينده بيشتری در هنگام پر کردن وارد چاهک ها شد ، آنرا خالی نمايد.

 

·        الايزا ريدر يا خوانشگر الايزا (  ELISA Reader ) :

 

امروزه انواع مختلفی از خوانشگرها برای پليت ها ی الايزا در بازار موجود می باشند  اکثر اين خوانشگرها يک ستونی و يا 96 خانه (يک پليتی ) بوده و اکثراً اتوماتيک و تعداد اندکی نيز دستی هستند .

اين دستگاه ها در قسمت سيستم نوری خود از فيبرهای نوری بهره می برند .

در بسياری از خوانشگرها سيستم تک موج يا دو موج ( Dual beam ) بچشم می خورد که در سيستم اخير تصحيح جذب نوری جهت برطرف سازی نقص سيستم نوری ، تغييرات چاهک به چاهک حجم نهايی در چاهک ها بطور اتوماتيک صورت می گيرد . اين عمل توسط نوع خاصی از فيلترتحت عنوان فيلترهای افتراقی (Filters Differential) صورت می گيرد . در دستگاه های خوانشگر انتخاب طول موج توسط فيلترها و يا گريدها صورت می گيرد . گريد ها ساختارهايی هستند که با تابيده شدن نور به آنها ، تنها نور با طول موج خاصی ازآنها ساطع می شود .

 

 

 

" واکنش زنجیره ی پلیمراز "

" واکنش زنجیره ی پلیمراز "

 

اين تکنِِيک در اواسط دهه ی 1980 بوسيله ی کری موليس معرفی شد . به دليل کاربردها و مزيت های بسيار زياد آن به سرعت در زيست شناسی مولکولی گسترش پيدا کرد . امروزه اين روش تقريباً در تمامی آزمايشگاهها ی زيست مولکولی جزو کارهای متداول می باشد و به صورت اتوماتيک بوسيله ی کامپيوتر انجام می شود.

اين تکنيک تمامی مشکلات قبلی در زيست مولکولی که ناشی  از عدم دسترسی به مقادير زياد از DNA يکسان بود را برطرف کرد . برای مثال قبلاً برای بدست آوردن نسخه های متعدد از يک ژن خاص می بايست اين
ژن را به داخل حامل مناسب وارد کرده و در يک باکتری تکثير کنند ولی امروزه اين کار را به سادگی و با استفاده از
PCR انجام می دهند.

PCR از نظر اصول عملی تشابه زيادی به همانند سازی DNA دارد و در واقع برگرفته از آن است . ياد آوری می شود که DNA پليمراز DNA تک رشته ای را از جهت

      3َ به عنوان الگو مورد استفاده قرار می دهد ورشته مکمل را در جهت 3َ     

می سازد . همچنين DNA پليمراز برای شروع احتياج به يک قطعه اوليه ( شناساگر ) دارد .

برای انجام PCR ، DNA پليمراز ، نوکلئوتيد تری فسفات ها و پرايمر لازم هستند . از آنجائيکه DNA دو رشته ای است ، دو نوع پرايمر در PCR مورد نياز است . اين دو پرايمر دو عمل انجام می دهند ، اول اينکه محل ژنی که بايد تکثير شود را مشخص می نمايند و دوم اينکه اندازه ی قطعات تکثير شونده را تعيين می کنند . عمل اول کاملاَ مشخص است ، در مورد عمل دوم بايد گفت که وقتی اين دو شناساگر به دو ناحيه ی مختلف DNA و به سمت هم قرار می گيرند DNA پليمراز تنها قطعات را در بين اين دو ناحيه همانند سازی می کند و به اين ترتيب طول قطعات ساخته شده تعيين می شود .

برای شروع PCR ، DNA الگو ، پرايمر ها و نوکلئوتيد تری فسفات ها و DNA پليمراز در يک لوله با هم مخلوط می شوند . سپس لوله را گرم می کنند تا دو رشته DNA از هم جدا شوند . سپس لوله را سرد می کنند تا پرايمر ها به نواحی مورد نظر متصل شوند و DNA پليمراز شروع به همانند سازی از روی DNA بنمايد . بعد از مدت زمان لازم برای همانند سازی بار ديگر پرايمر ها به نواحی مکمل خود متصل شوند . چون در مرحله ی قبل رشته DNA در ناحيه مورد نظر مضاعف شده است ، در اين مرحله چهار رشته ی الگو برای همانند سازی وجود دارد و در نتيجه در پايان اين مرحله

 

 

چهار نسخه از ژن مورد نظر حاصل می شود . بار ديگر سيستم گرم می شود و در اينجا هشت نسخه بوجود مي آيد ، و در مرحله ی بعد 16 نسخه و به همين صورت بطور تصاعدی تعداد نسخه های ژن ها زياد می شود .

در ابتدای طراحی PCR  از آنزيم DNA پليمراز E.coli استفاده شد ولی اين آنزيم به حرارت حساس می باشد و بنابراين پس از هر بار حرارت دادن محيط واکنش تا دمای 94 درجه ی سانتی گراد ، افزودن دوباره ی آنزيم تازه به محيط لازم بود . يکی از مهم ترين کشفيات در اين زمينه اين بود که باکتريهای چشمه های آب گرم دارای DNA پليمراز هايی هستند که نسبت به حرارت مقاوم بوده و حتی در دمای بالا فعاليت بهتری دارند . برای مثال باکتری  Thermus  aquaticus دارای DNA پليمرازی است که در دمای 94 درجه ی سانتی گراد کاملاَ پايدار است و همچنين دمای اپتيمم عمل آن نيز 72 درجه ی سانتی گراد می باشد ، اين DNA پليمراز که بطور خلاصه Taq پليمراز ناميده می شود باعث شد که براحتی PCR به صورت اتوماتيک انجام شود و با افزودن يکبار آنزيم Taq پليمراز ديگر نيازی به اضافه کردن مجدد آن نباشد .

مزيت بسيار مهم ديگر Taq پليمراز افزايش حساسيت و دقت PCR می باشد . در دمای پايين ( 30 درجه سانتی گراد ) ( که برای DNA پليمراز E.coli بکار می رفت ) پرايمر ها ممکن است به جايگاههايی که توالی تا حدودی مشابه دارند نيز متصل شوند ، زيرا در دمای پايين تعداد کمتری پيوند هيدروژنی برای اتصال پرايمر ها نياز است . بنابراين پرايمر ها با اتصال به نواحی نسبتاَ مشابه ، باعث ايجاد اشتباه در انجام مراحل PCR می شوند . ولی وقتی که واکنش در دمای 72 درجه ( دمای اپتيمم فعاليت Taq پليمراز )  انجام شود اتصال پرايمر ها به نواحی غير از ناحِيه ی اصلی کاهش می يابد . به اين صورت پس از پايان PCR رشته های DNA کاملاَ مشابه و خالص بدست خواهد آمد .

برای ديدن قطعات تکثير شده DNA می توان براحتی از الکتروفورز برای ژل آگاروز و رنگاميزی اتيديوم برومايد استفاده کرد .

 

 

 

 

·         کاربردهای PCR :

 

تکنيک PCR کاربردهای نا محدودی در عرصه های مختلف زيست مولکولی دارد ، علت اصلی اين امر اين است که DNA الگوی بکار رفته در PCR را می توان از منابع مختلف تامين کرده و مورد استفاده قرار داد .

بطور کلی PCR به دو منظور اصلی بکار می رود :

1 – تهيه ی  نسخه های متعدد از يک ژن

2 – بررسی حضور يا عدم حضور يک ژن خاص در يک قطعه DNA

 

·        تهيه ی نسخه های متعدد از يک ژن :

 

برای اين کار بجای اينکه هر دو پرايمر مورد نياز برای PCR را به يک ميزان به محيط واکنش اضافه کنند ، يکی از پرايمر ها را به تعداد کمتر پرايمر ديگر را به تعداد بيشتر اضافه می کنند . در هنگام انجام PCR ، در ابتدا هر دو رشته با هم همانند سازی می کنند ولی پس از تمام شدن يکی از پرايمر ها فقط رشته ديگر که هنوز پرايمر آن وجود دارد ساخته می شود و به همين دليل نسخه های بيشتری از اين رشته بوجود می آيد. پس از پايان PCR چند نسخه DNA دو رشته ای از ژن مورد نظر ايجاد خواهد شد که می توان به طور مستقيم در روش سانجر بکار برد .

مثال ديگری از کاربردهای PCR بررسی پيوستگی ژنها و تعيين فاصله ی بين ژنها بر روی کروموزومهای انسان است . در ژنتيک برای تعيين فاصله ی بين ژنها از بررسی تعداد نوترکيبها به نسبت فنوتيپ والدين استفاده می شود . اين روش برای مگس سرکه که زادآوری آن در هر نسل بسيار زياد و دوره ی رشد آن نيز کوتاه است به راحتی قابل انجام است ولی در مورد انسان که زاده های آن در هر نسل بسيار محدود و با فاصله ی زمانی زياد می باشد ، اين بررسی هابه سختی و با محدوديت بسيار انجام می گيرد . ولی امروزه دانشمندان با استفاده از PCR روش جديدی را برای اين کار پيدا کرده اند . برای اين کار از بررسی آللهای موجود در يک اسپرم استفاده می شود . از آنجائيکه اسپرمها هاپلوئيد بوده و در هر اسپرم از هر کروموزوم يک عدد وجود دارد ، با بررسی همزمان دو ژن بر روی يک کروموزوم و تعيين ميزان نوترکيبی بين اين دو ژن می توان فاصله ی ژنتيکی بين دو ژن را تعيين کرد . در واقع از نظر ژنتيکی بررسی 1000 اسپرم با بررسی 1000 فرزند يک خانواده برابر است . با استفاده از اين روش ثابت شده است که ميزان نوترکيبی کروموزومها در مردها با ميزان نوترکيبی در زنها متفاوت است .

 

·    بررسی حضور يا عدم حضور يک ژن خاص در مخلوطی از DNA :

 

به جرات می توان گفت که اين کاربرد دوم PCR مهمترين کاربرد آن و علت اصلی

گسترش روزافزون آن در کليه ی شاخه های علوم زيست مولکولی است . تعدادی از اين کاربردها عبارتند از :

 

الف ) تشخيص قبل از تولد بيماريهای ژنتيکی :

 

در اين روش تعدادی از سلولهای جنين را استخراج کرده و با پرايمر اختصاصی برای يک ژن بيماری مجاور مي کنند ، همچنين بطور جداگانه با پرايمر ژن سالم نيز مجاور می کنند و PCR انجام می دهند . پس از پايان PCR تفسير آزمايش چنين خواهد بود : اگر در هردو لوله سنتز DNA انجام شود ، جنين يک ژن سالم و يک ژن بيمار دارد يعنی حامل است ولی بيمار نيست . اگر سنتز DNA فقط در لوله ای که شناساگر مخصوص ژن بيمار وجود دارد انجام شود جنين بيمار است و بايد سقط شود . اگر سنتز DNA فقط در لوله ای که حاوی شناساگر ژن سالم است انجام شود ، جنين کاملاَ سالم است .

امروزه بسياری از بيماريهای ژنتيکی مانند هموفيلی ، کم خونی داسی شکل ، سيستيک فيبروزيز (Cystic Fibrosis ) ، تالاسمی ، سندرم لش – نيهان ، ديستروفی عضلانی دوشن ، فاويسم ، فنيل کتون اوری و غيره را می توان به کمک PCR تشخيص داد.

 

ب ) تعيين جنسيت جنين :

 

برای اين کار تعدادی از تخمک های زن را خارج مي کنند و در شرايط آزمايشگاهی با اسپرمها آميزش می دهند و هر يک از سلولهای تخم تشکيل شده را بطور جداگانه کشت می دهند تا اينکه جنين به مرحله ی 10 سلولی برسد . سپس از هر جنين يک سلول را جدا کرده و همراه با پرايمرهای اختصاصی برای کروموزوم y در لوله PCR وارد می کنند.سپس PCR و در پايان الکتروفورز انجام می شود . در هر يک از لوله ها که جنين نر ( يعنی کروموزوم y ) وجود داشته باشد ، سنتز DNA صورت می گيرد و در لوله ی ديگر نه . حال جنسيت تمامی جنين ها مشخص می باشد و می توان به اختيار خود پسر يا دختر را انتخاب کرده و جنين مورد نطر را به مادر انتقال داد . امروزه تکنيک فوق علاوه بر تعيين جنسيت برای خانواده هايی که در معرض خطر بيماريهای وابسطه به X ( مانند هموفيلی ) هستند نيز استفاده می شود . به اين صورت که جنين ها ی اوليه را از نظر وجود ژن بيمار با استفاده از پرايمر اختصاصی  آن مورد بررسی قرار می دهند و جنين سالم را به مادر منتقل می کنند .

شايد باورنکردنی باشد که تمامی مراحل بالا يعنی استخراج تخمک از مادر ، لقاح ، تکثير ، PCR و انتقال مجدد به مادر در مدت زمان يک روز قابل انجام است .

راه ديگر تعيين جنسيت جنين استفاده از خون مادر است . در طی دوران بارداری مقداری از سلولهای جنين وارد خون مادر می شوند . حال اگر PCR برای قطعه ی    DYZl ( در حدود 5000 نسخه از اين قطعه بر روی کروموزوم y قرار دارد ) بر روی خون مادر انجام شود و جواب مثبت باشد چون مادر کروموزوم y ندارد پس اين ژن مربوط به کروموزوم y جنين است و جنس جنين نر تعيين می شود .

 

·         بررسی عفونت های باکتريايی و ويروسی :

 

هم اکنون در بعضی از آزمايشگاهها از PCR برای تشخيص ايدز استفاده می کنند. برای اين کار از خون محيطی نمونه گيری می کنند و از توالی های اختصاصی ويروس HIV نيز به عنوان شناساگر استفاده می کنند ، سنتز DNA نشان دهنده ی عفونت ايدز است.

استفاده ديگر PCR در تشخيص بيماری سل می باشد . مايکوباکتريوم توبرکلوزيس يک باکتری بسيار کند رشد است و رشد معمولی آن در آزمايشگاه حدود 20 روز طول می کشد. در PCR بيماری سل از نمونه ی خلط فرد بيمار به همراه پرايمرهايی که برای توالی خاص مايکوباکتريومهای مکمل می باشند ، مورد استفاده قرار می گيرد . پس از انجام PCR قطعات DNA بدست آمده در مجاورت شناساگرهای اختصاصی برای سوشهای مختلف مايکوباکتريومها قرار می گيرد و به اين صورت گونه و سوش آن تشخيص داده می شود .

 

·         تشخيص جهش ها و سرطان ها :

 

در هر سلول معمولاَ از يک ژن فقط يک نسخه وجود دارد ، و در صورتی که اين ژن دچار جهش شود بررسی اين جهش بسيار مشکل خواهد بود ، زيرا در سلولهای انسان پيدا کردن يک ژن در ميان کل ژنوم انسان ، همانند پيدا کردن سوزن در انبار کاه خواهد بود و پس از پيدا کردن ژن جهش يافته نيز به دليل محدوديت نسخه های اين ژن بررسی کميت و کيفيت جهش در آن مشکل خواد بود .

ولی امروزه PCR کار را بسيار راحت نموده است . کافی است که يک سالم و يک سلول جهش يافته بطور جداگانه برای يک ژن خاص تحت PCR  قرار گيرند و محصولات حاصل با هم مقايسه شوند . به اين ترتيب به راحتی می توان محل جهش ، نوع جهش و هر نوع اطلاعات لازم ديگر را به دست آورد .

استفاده ديگر PCR در بررسی مراحل درمانی سرطان می باشد . داروهای مورد استفاده در درمان سرطان داروهای سيتوتوکسيک می باشد که عوارض جانبی بسيار زيادی به همراه دارند. به همين دليل نيز سرطان شناسان مايل اند که از مراحل بهبودی سرطان اطلاع داشته باشند تا به محض از بين رفتن سلول بدخيم درمان را متوقف نمايند ، ولی در صورتی که بهبودی کامل حاصل نشده باشد ، احتمال عود مجدد بيماری وجود خواهد داشت. با استفاده از PCR دقت تعيين سلولهای سرطانی بسيار بالا می رود که اهميت آن ناگفته پيداست و به همين دليل PCR منفی را می توان به معنای بهبودی کامل در نظر گرفت .

 

·         تعيين تواليهای کروموزومی انسان در سلولهای هيبريدی ( هتروکاريونها ) :

 

يکی از تکنيکهای بررسی ژنوم انسان ، تلفيق ( هيبريد کردن ) هسته های سلولهای انسانی با سلولهای حيوانات ديگر مثلاَ موش است . پس از انجام تلفيق دو هسته ، کروموزومهای انسان به تدريج حذف می شوند ، تا اينکه نهايتاَ يک کروموزوم در درون هسته هيبريدی باقی می ماند . حال گاهی به منظور بررسی های بيشتر لازم می شود که اين قسمتهای ژنوم انسان تکثير شوند ، مثلاَ وقتی که يک ژن خاص مورد بررسی قرار می گيرد . برای اين کار ازنوع خاصی از PCR که به Alu-PCR معروف است استفاده می شود.

در اين روش از پرايمرهايی استفاده می شود که مکمل تواليهای بسيار تکراری ژنوم ها می باشد ، اين توالی های 300 جفت بازی که گاهی تا 900000 بار در ژنوم انسان و ديگر پستانداران تکرار می شود را تکرارهای Alu می نامند . اين توالی ها بسيار متغير می باشند ولی در انسان قسمتی از اين توالی ها اختصاصی و ثابت است و به همين دليل به راحتی می توان از آن برای تکثير قطعات DNA که بين دو تکرار توالی Alu قرار دارند استفاده کرد . سپس اين DNA را می توان خارج نمود و از نظر نوع پروتئين مورد سنتز و يا تعيين توالی و غيره مورد بررسی قرار داد . مهمترين استفاده روش فوق تعيين مکان ژنتيکی ژنهای مختلف برروی کروموزومهای انسان است که تا قبل از اين روش تقريباَ

نا ممکن ويا بسيار مشکل بود .

 

·         مشکلات PCR :

 

با تمامی مزيت های فوق PCR مشکلات خاص خود را دارد . مهمترين مشکل PCR آلودگی نمونه های مورد بررسی است . به دليل حساسيت فوق العاده و قدرت تکثير زياد PCR هر قطعه DNA خارجی که وارد محيط PCR شود ، مورد تکثير قرار گرفته و نتايج عجيب و دور از واقعيتی به وجود خواهد آورد . برای مثال در مورد تحقيقی که در تعيين جنسيت با استفاده از خون مادران باردار بيان شد ، در بين جوابها يک مورد مثبت کاذب برای يکی از زنان غير باردار که به عنوان شاهد منفی استفاده شده بود ، وجود داشت . پس از بررسی معلوم شد که تعداد ناچيزی از سلولهای پوست يکی از کارکنان مرد آزمايشگاه وارد لوله ی PCR شده است . گاهی نيز باقيمانده ی قطعات DNA حاصل از تکثير DNA های قبلی باعث آلودگی PCR می شود که در اين مورد شستشوی زياد و دقيق مشکل گشا است .

 

 

 

        واکنش زنجيره ی پليمراز نسخه برداری معکوس :  RT-PCR

 

واکنش زنجيره پليمراز نسخه برداری معکوس ( RT-PCR ) تعديلی از واکنش زنجيره پليمراز PCR ) ) برای تقويت اطلاعات محتوی اسيد ريبو نوکلئيک (RNA ) توسط تبديل آن به DNA و سپس تقويت آن می باشد . رشته ی RNA در ابتدا به صورت معکوس به مکمل DNA خود يا DNA مکمل نسخه برداری می شود و با تقويت DNA حاصله با استفاده از واکنش زنجيره پليمراز دنبال می گردد . اين می تواند يک فرآيند 1 يا 2 مرحله ای باشد .

واکنش زنجيره پليمراز خودش فرآيندی است که برای تقويت نمونه های DNA بکار می رود ، از طريق پليمراز DNA با واسطه ی حرارت .

PCR نسخه برداری معکوس نبايد با واکنش زنجيره پليمراز زمان واقعی که غالباَ به صورت RT-PCR خريد و فروش می شود ، اشتباه شود .

 

 برگرفته از :www.yaabolfasl.blogfa.com

 

 

 

Polymerase chain reaction

From Wikipedia, the free encyclopedia

(Redirected from PCR)
Jump to: navigation, search
A strip of eight PCR tubes, each containing a 100μl reaction.

The polymerase chain reaction (PCR) is a technique widely used in molecular biology. It derives its name from one of its key components, a DNA polymerase used to amplify (i.e., replicate) a piece of DNA by in vitro enzymatic replication. As PCR progresses, the DNA thus generated is itself used as template for replication. This sets in motion a chain reaction in which the DNA template is exponentially amplified. With PCR it is possible to amplify a single or few copies of a piece of DNA across several orders of magnitude, generating millions or more copies of the DNA piece. PCR can be performed without restrictions on the form of DNA, and it can be extensively modified to perform a wide array of genetic manipulations.

Almost all PCR applications employ a heat-stable DNA polymerase, such as Taq polymerase, an enzyme derived from the bacterium Thermus aquaticus. This DNA polymerase enzymatically assembles a new DNA strand from DNA building blocks, the nucleotides, using single-stranded DNA as template and DNA oligonucleotides (also called DNA primers) required for initiation of DNA synthesis. The vast majority of PCR methods use thermal cycling, i.e., alternately heating and cooling the PCR sample to a defined series of temperature steps. These different temperature steps are necessary to bring about physical separation of the strands in a DNA double helix (DNA melting), and permit DNA synthesis by the DNA polymerase to selectively amplify the target DNA. The power and selectivity of PCR are primarily due to selecting primers that are highly complementary to the DNA region targeted for amplification, and to the thermal cycling conditions used.

Developed in 1983 by Kary Mullis,[1] PCR is now a common and often indispensable technique used in medical and biological research labs for a variety of applications. These include DNA cloning for sequencing, DNA-based phylogeny, or functional analysis of genes; the diagnosis of hereditary diseases; the identification of genetic fingerprints (used in forensics and paternity testing); and the detection and diagnosis of infectious diseases. Mullis won the Nobel Prize for his work on PCR.[2]


Contents

[hide]

[edit] PCR principle and procedure

Figure 1a: An old thermal cycler for PCR
Figure 1a: An old thermal cycler for PCR
Figure 1b: A very old three-temperature thermal cycler for PCR
Figure 1b: A very old three-temperature thermal cycler for PCR

PCR is used to amplify specific regions of a DNA strand (the DNA target). This can be a single gene, a part of a gene, or a non-coding sequence. Most PCR methods typically amplify DNA fragments of up to 10 kilo base pairs (kb), although some techniques allow for amplification of fragments up to 40 kb in size.[3]

A basic PCR set up requires several components and reagents.[4] These components include:

  • DNA template that contains the DNA region (target) to be amplified.
  • One or more primers, which are complementary to the DNA regions at the 5' (five prime) and 3' (three prime) ends of the DNA region.
  • a DNA polymerase such as Taq polymerase or another DNA polymerase with a temperature optimum at around 70°C.
  • Deoxynucleotide triphosphates (dNTPs), the building blocks from which the DNA polymerases synthesizes a new DNA strand.
  • Buffer solution, providing a suitable chemical environment for optimum activity and stability of the DNA polymerase.
  • Divalent cations, magnesium or manganese ions; generally Mg2+ is used, but Mn2+ can be utilized for PCR-mediated DNA mutagenesis, as higher Mn2+ concentration increases the error rate during DNA synthesis[5]
  • Monovalent cation potassium ions.

The PCR is commonly carried out in a reaction volume of 15-100 μl in small reaction tubes (0.2-0.5 ml volumes) in a thermal cycler. The thermal cycler allows heating and cooling of the reaction tubes to control the temperature required at each reaction step (see below). Thin-walled reaction tubes permit favorable thermal conductivity to allow for rapid thermal equilibration. Most thermal cyclers have heated lids to prevent condensation at the top of the reaction tube. Older thermocyclers lacking a heated lid require a layer of oil on top of the reaction mixture or a ball of wax inside the tube.

[edit] Procedure

Figure 2: Schematic drawing of the PCR cycle. (1) Denaturing at 94-96°C. (2) Annealing at ~65°C (3) Elongation at 72°C. Four cycles are shown here.

The PCR usually consists of a series of 20 to 35 repeated temperature changes called cycles; each cycle typically consists of 2-3 discrete temperature steps. Most commonly PCR is carried out with cycles that have three temperature steps (Fig. 2). The cycling is often preceded by a single temperature step (called hold) at a high temperature (>90°C), and followed by one hold at the end for final product extension or brief storage. The temperatures used and the length of time they are applied in each cycle depend on a variety of parameters. These include the enzyme used for DNA synthesis, the concentration of divalent ions and dNTPs in the reaction, and the melting temperature (Tm) of the primers.[6]

  • Initialization step: This step consists of heating the reaction to a temperature of 94-96°C (or 98°C if extremely thermostable polymerases are used), which is held for 1-9 minutes. It is only required for DNA polymerases that require heat activation by hot-start PCR.[7]
  • Denaturation step: This step is the first regular cycling event and consists of heating the reaction to 94-98°C for 20-30 seconds. It causes melting of DNA template and primers by disrupting the hydrogen bonds between complementary bases of the DNA strands, yielding single strands of DNA.
  • Annealing step: The reaction temperature is lowered to 50-65°C for 20-40 seconds allowing annealing of the primers to the single-stranded DNA template. Typically the annealing temperature is about 3-5 degrees Celsius below the Tm of the primers used. Stable DNA-DNA hydrogen bonds are only formed when the primer sequence very closely matches the template sequence. The polymerase binds to the primer-template hybrid and begins DNA synthesis.
  • Extension/elongation step: The temperature at this step depends on the DNA polymerase used; Taq polymerase has its optimum activity temperature at 75-80°C,[8][9] and commonly a temperature of 72°C is used with this enzyme. At this step the DNA polymerase synthesizes a new DNA strand complementary to the DNA template strand by adding dNTP's that are complementary to the template in 5' to 3' direction, condensing the 5'-phosphate group of the dNTPs with the 3'-hydroxyl group at the end of the nascent (extending) DNA strand. The extension time depends both on the DNA polymerase used and on the length of the DNA fragment to be amplified. As a rule-of-thumb, at its optimum temperature, the DNA polymerase will polymerize a thousand bases in one minute.
  • Final elongation: This single step is occasionally performed at a temperature of 70-74°C for 5-15 minutes after the last PCR cycle to ensure that any remaining single-stranded DNA is fully extended.
  • Final hold: This step at 4-15°C for an indefinite time may be employed for short-term storage of the reaction.
Figure 3: Ethidium bromide-stained PCR products after gel electrophoresis. Two sets of primers were used to amplify a target sequence from three different tissue samples. No amplification is present in sample #1; DNA bands in sample #2 and #3 indicate successful amplification of the target sequence. The gel also shows a positive control, and a DNA ladder containing DNA fragments of defined length for sizing the bands in the experimental PCRs.
Figure 3: Ethidium bromide-stained PCR products after gel electrophoresis. Two sets of primers were used to amplify a target sequence from three different tissue samples. No amplification is present in sample #1; DNA bands in sample #2 and #3 indicate successful amplification of the target sequence. The gel also shows a positive control, and a DNA ladder containing DNA fragments of defined length for sizing the bands in the experimental PCRs.

To check whether the PCR generated the anticipated DNA fragment (also sometimes referred to as the amplimer or amplicon), agarose gel electrophoresis is employed for size separation of the PCR products. The size(s) of PCR products is determined by comparison with a DNA ladder (a molecular weight marker), which contains DNA fragments of known size, run on the gel alongside the PCR products (see Fig. 3).

[edit] PCR optimization

Main article: PCR optimization

In practice, PCR can fail for various reasons, in part due to its sensitivity to contamination causing amplification of spurious DNA products. Because of this, a number of techniques and procedures have been developed for optimizing PCR conditions.[10][11] Contamination with extraneous DNA is addressed with lab protocols and procedures that separate pre-PCR reactions from potential DNA contaminants.[4] This usually involves spatial separation of PCR-setup areas from areas for analysis or purification of PCR products, and thoroughly cleaning the work surface between reaction setups. Primer-design techniques are important in improving PCR product yield and in avoiding the formation of spurious products, and the usage of alternate buffer components or polymerase enzymes can help with amplification of long or otherwise problematic regions of DNA.

[edit] Application of PCR

[edit] Isolation of genomic DNA

PCR allows isolation of DNA fragments from genomic DNA by selective amplification of a specific region of DNA. This use of PCR augments many methods, such as generating hybridization probes for Southern or northern hybridization and DNA cloning, which require larger amounts of DNA, representing a specific DNA region. PCR supplies these techniques with high amounts of pure DNA, enabling analysis of DNA samples even from very small amounts of starting material.

Other applications of PCR include DNA sequencing to determine unknown PCR-amplified sequences in which one of the amplification primers may be used in Sanger sequencing, isolation of a DNA sequence to expedite recombinant DNA technologies involving the insertion of a DNA sequence into a plasmid or the genetic material of another organism. PCR may also be used for genetic fingerprinting; a forensic technique used to identify a person or organism by comparing experimental DNAs through different PCR-based methods.

Some PCR 'fingerprints' methods have high discriminative power and can be used to identify genetic relationships between individuals, such as parent-child or between siblings, and are used in paternity testing (Fig. 4). This technique may also be used to determine evolutionary relationships among organisms.

Figure 4: Electrophoresis of PCR-amplified DNA fragments. (1) Father. (2) Child. (3) Mother. The child has inherited some, but not all of the fingerprint of each of its parents, giving it a new, unique fingerprint.

[edit] Amplification and quantitation of DNA

Because PCR amplifies the regions of DNA that it targets, PCR can be used to analyze extremely small amounts of sample. This is often critical for forensic analysis, when only a trace amount of DNA is available as evidence. PCR may also be used in the analysis of ancient DNA that is thousands of years old. These PCR-based techniques have been successfully used on animals, such as a forty-thousand-year-old mammoth, and also on human DNA, in applications ranging from the analysis of Egyptian mummies to the identification of a Russian Tsar[12].

Viral DNA can likewise be detected by PCR. The primers used need to be specific to the targeted sequences in the DNA of a virus, and the PCR can be used for diagnostic analyses or DNA sequencing of the viral genome. The high sensitivity of PCR permits virus detection soon after infection and even before the onset of disease. Such early detection may give physicians a significant lead in treatment. The amount of virus ("viral load") in a patient can also be quantified by PCR-based DNA quantitation techniques (see below).

Quantitative PCR methods allow the estimation of the amount of a given sequence present in a sample – a technique often applied to quantitatively determine levels of gene expression. Real-time PCR is an established tool for DNA quantification that measures the accumulation of DNA product after each round of PCR amplification.

[edit] Variations on the basic PCR technique

  • Allele-specific PCR: This diagnostic or cloning technique is used to identify or utilize single-nucleotide polymorphisms (SNPs) (single base differences in DNA). It requires prior knowledge of a DNA sequence, including differences between alleles, and uses primers whose 3' ends encompass the SNP. PCR amplification under stringent conditions is much less efficient in the presence of a mismatch between template and primer, so successful amplification with a SNP-specific primer signals presence of the specific SNP in a sequence.[13] See SNP genotyping for more information.
  • Assembly PCR: Assembly PCR is the artificial synthesis of long DNA sequences by performing PCR on a pool of long oligonucleotides with short overlapping segments. The oligonucleotides alternate between sense and antisense directions, and the overlapping segments determine the order of the PCR fragments thereby selectively producing the final long DNA product.[14]
  • Asymmetric PCR: Asymmetric PCR is used to preferentially amplify one strand of the original DNA more than the other. It finds use in some types of sequencing and hybridization probing where having only one of the two complementary stands is required. PCR is carried out as usual, but with a great excess of the primers for the chosen strand. Due to the slow (arithmetic) amplification later in the reaction after the limiting primer has been used up, extra cycles of PCR are required.[15] A recent modification on this process, known as Linear-After-The-Exponential-PCR (LATE-PCR), uses a limiting primer with a higher melting temperature (Tm) than the excess primer to maintain reaction efficiency as the limiting primer concentration decreases mid-reaction.[16]
  • Colony PCR: Bacterial colonies (E.coli) can be rapidly screened by PCR for correct DNA vector constructs. Selected bacterial colonies are picked with a sterile toothpick and dabbed into the PCR master mix or sterile water. The PCR is started with an extended time at 95˚C when standard polymerase is used or with a shortened denaturation step at 100˚C and special chimeric DNA polymerase.[17]
  • Helicase-dependent amplification: This technique is similar to traditional PCR, but uses a constant temperature rather than cycling through denaturation and annealing/extension cycles. DNA Helicase, an enzyme that unwinds DNA, is used in place of thermal denaturation.[18]
  • Hot-start PCR: This is a technique that reduces non-specific amplification during the initial set up stages of the PCR. The technique may be performed manually by heating the reaction components to the melting temperature (e.g., 95˚C) before adding the polymerase.[19] Specialized enzyme systems have been developed that inhibit the polymerase's activity at ambient temperature, either by the binding of an antibody[7] or by the presence of covalently bound inhibitors that only dissociate after a high-temperature activation step. Hot-start/cold-finish PCR is achieved with new hybrid polymerases that are inactive at ambient temperature and are instantly activated at elongation temperature.
  • Intersequence-specific (ISSR) PCR: a PCR method for DNA fingerprinting that amplifies regions between some simple sequence repeats to produce a unique fingerprint of amplified fragment lengths.[20]
  • Inverse PCR: a method used to allow PCR when only one internal sequence is known. This is especially useful in identifying flanking sequences to various genomic inserts. This involves a series of DNA digestions and self ligation, resulting in known sequences at either end of the unknown sequence.[21]
  • Ligation-mediated PCR: This method uses small DNA linkers ligated to the DNA of interest and multiple primers annealing to the DNA linkers; it has been used for DNA sequencing, genome walking, and DNA footprinting. [22]
  • Methylation-specific PCR (MSP): The MSP method was developed by Stephen Baylin and Jim Herman at the Johns Hopkins School of Medicine,[23] and is used to detect methylation of CpG islands in genomic DNA. DNA is first treated with sodium bisulfite, which converts unmethylated cytosine bases to uracil, which is recognized by PCR primers as thymine. Two PCR reactions are then carried out on the modified DNA, using primer sets identical except at any CpG islands within the primer sequences. At these points, one primer set recognizes DNA with cytosines to amplify methylated DNA, and one set recognizes DNA with uracil or thymine to amplify unmethylated DNA. MSP using qPCR can also be performed to obtain quantitative rather than qualitative information about methylation.
  • Multiplex-PCR: The use of multiple, unique primer sets within a single PCR reaction to produce amplicons of varying sizes specific to different DNA sequences. By targeting multiple genes at once, additional information may be gained from a single test run that otherwise would require several times the reagents and more time to perform. Annealing temperatures for each of the primer sets must be optimized to work correctly within a single reaction, and amplicon sizes, i.e., their base pair length, should be different enough to form distinct bands when visualized by gel electrophoresis.
  • Nested PCR: increases the specificity of DNA amplification, by reducing background due to non-specific amplification of DNA. Two sets of primers are being used in two successive PCR reactions. In the first reaction, one pair of primers is used to generate DNA products, which besides the intended target, may still consist of non-specifically amplified DNA fragments. The product(s) are then used in a second PCR reaction with a set of primers whose binding sites are completely or partially different from and located 3' of each of the primers used in the first reaction. Nested PCR is often more successful in specifically amplifying long DNA fragments than conventional PCR, but it requires more detailed knowledge of the target sequences.
  • Quantitative PCR (Q-PCR): is used to measure the quantity of a PCR product (preferably real-time). It is the method of choice to quantitatively measure starting amounts of DNA, cDNA or RNA. Q-PCR is commonly used to determine whether a DNA sequence is present in a sample and the number of its copies in the sample. The method with currently the highest level of accuracy is Quantitative real-time PCR. It is often confusingly known as RT-PCR (Real Time PCR) or RQ-PCR. QRT-PCR or RTQ-PCR are more appropriate contractions. RT-PCR commonly refers to reverse transcription PCR (see below), which is often used in conjunction with Q-PCR. QRT-PCR methods use fluorescent dyes, such as Sybr Green, or fluorophore-containing DNA probes, such as TaqMan, to measure the amount of amplified product in real time.
  • RT-PCR: (Reverse Transcription PCR) is a method used to amplify, isolate or identify a known sequence from a cellular or tissue RNA. The PCR is preceded by a reaction using reverse transcriptase to convert RNA to cDNA. RT-PCR is widely used in expression profiling, to determine the expression of a gene or to identify the sequence of an RNA transcript, including transcription start and termination sites and, if the genomic DNA sequence of a gene is known, to map the location of exons and introns in the gene. The 5' end of a gene (corresponding to the transcription start site) is typically identified by a RT-PCR method, named RACE-PCR, short for Rapid Amplification of cDNA Ends.
  • TAIL-PCR: Thermal asymmetric interlaced PCR is used to isolate unknown sequence flanking a known sequence. Within the known sequence TAIL-PCR uses a nested pair of primers with differing annealing temperatures; a degenerate primer is used to amplify in the other direction from the unknown sequence.[24]
  • Touchdown PCR: a variant of PCR that aims to reduce nonspecific background by gradually lowering the annealing temperature as PCR cycling progresses. The annealing temperature at the initial cycles is usually a few degrees (3-5˚C) above the Tm of the primers used, while at the later cycles, it is a few degrees (3-5˚C) below the primer Tm. The higher temperatures give greater specificity for primer binding, and the lower temperatures permit more efficient amplification from the specific products formed during the initial cycles.[25]
  • PAN-AC: This method uses isothermal conditions for amplification, and may be used in living cells.[26][27].

[edit] History

A 1971 paper in the Journal of Molecular Biology by Kleppe and co-workers first described a method using an enzymatic assay to replicate a short DNA template with primers in vitro.[28] However, this early manifestation of the basic PCR principle did not receive much attention, and the invention of the polymerase chain reaction in 1983 is generally credited to Kary Mullis [29][30].

At the core of the PCR method is the use of a suitable DNA polymerase able to withstand the high temperatures of >90°C (>195°F) required for separation of the two DNA strands in the DNA double helix after each replication cycle. The DNA polymerases initially employed for in vitro experiments presaging PCR were unable to withstand these high temperatures. So the early procedures for DNA replication were very inefficient, time consuming, and required large amounts of DNA polymerase and continual handling throughout the process.

A 1976 discovery of Taq polymerase a DNA polymerase purified from the thermophilic bacterium, Thermus aquaticus, which naturally occurs in hot (50 to 80 °C (120 to 175 °F)) environments[8] paved the way for dramatic improvements of the PCR method. The DNA polymerase isolated from T. aquaticus is stable at high temperatures remaining active even after DNA denaturation,[9] thus obviating the need to add new DNA polymerase after each cycle. This allowed an automated thermocycler-based process for DNA amplification.

At the time he developed PCR in 1983, Mullis was working in Emeryville, California for Cetus Corporation, one of the first biotechnology companies. There, he was responsible for synthesizing short chains of DNA. Mullis has written that he conceived of PCR while cruising along the Pacific Coast Highway one night in his car.[29] He was playing in his mind with a new way of analyzing changes (mutations) in DNA when he realized that he had instead invented a method of amplifying any DNA region through repeated cycles of duplication driven by DNA polymerase. Mullis has credited the psychedelic drug LSD for his invention of the technique.[31]

In Scientific American, Mullis summarized the procedure: "Beginning with a single molecule of the genetic material DNA, the PCR can generate 100 billion similar molecules in an afternoon. The reaction is easy to execute. It requires no more than a test tube, a few simple reagents, and a source of heat."[32] He was awarded the Nobel Prize in Chemistry in 1993 for his invention,[2] seven years after he and his colleagues at Cetus first put his proposal to practice. However, some controversies have remained about the intellectual and practical contributions of other scientists to Mullis' work, and whether he had been the sole inventor of the PCR principle. (see main article: Kary Mullis)

[edit] Patent wars

The PCR technique was patented by Cetus Corporation, where Mullis worked when he invented the technique in 1983. The Taq polymerase enzyme was also covered by patents. There have been several high-profile lawsuits related to the technique, including an unsuccessful lawsuit brought by DuPont. The pharmaceutical company Hoffmann-La Roche purchased the rights to the patents in 1992 and currently holds those that are still protected.

A related patent battle over the Taq polymerase enzyme is still ongoing in several jurisdictions around the world between Roche and Promega. The legal arguments have extended beyond the life of the original PCR and Taq polymerase patents, which expired on March 28, 2005.[33]

ادامه نوشته

کارشناسی ارشد ایمنی شناسی 85 - 86

سئوالات ایمنی آزمون کارشناسی ارشد ایمنی سال 86 - 1385

 
1 - کدامیک از سایتوکاین های زیر پروتئین Stat-6 که مسئول تمایز سلول های Th2 و سویچ سلول های B به IgE است را فعال می کند؟
1) IL-4
2) IL-6
3) IL-8
4) IL-10
2 - همه موارد زیر به عنوان نقش CD55); DAF) و CD35); CR1) محسوب می شود بجز:
1) جداسازی سریع C2a از C4b
2) جداسازی سریع Bb از C3b
3) تخریب سریع C3 کانورتاز
4) تخرییب سریع C5 کانورتاز
3 - کدامیک از موارد زیر در مورد اینتگرین ها صحیح نمی باشد؟
1) بر اساس زنجیره b به زیر خانواده هایی تقسیم می شوند.
2) دو زنجیره b و a توسط پیوندهای غیر کووالان به هم متصل می شوند.
3) زنجیره b در هر زیر خانواده ثابت ولی زنجیره a متغیر است.
4) از دو رشته همسان a و b تشکیل شده اند.
4 - کدام پروستاگلاندین بر اثر تجزیه PGH2 در ریه ایجاد شده موجب انبساط و افزایش نفوذپذیری عروق و جدا شدن پلاکت ها از یکدیگر می شود؟
1) PGI2
2) PFD2
3) PGG2
4) aPGF2
5 - کدامیک از سیتوکاین های زیر جهت بقاء لنفوسیت های بکر (Naive) مورد نیازند؟
1) IL-2
2) IL-4
3) IL-7
4) IL-15
6 - با چه روشی می توان ژن های کدکننده TCR در سلول های T بالغ را Knocked out (حذف) کرد؟
1) روش Cre-Lox
2) Targeted Point Mutation
3) روش TUNNEL
4) RT-PCR
7 - کدامیک از سلول های زیر مهمترین نقش را در ارائه آنتی ژن به لنفوسیت های B بر عهده دارند؟
1) Interdigitating Dendritic cells
2) Follicular Dendritic cells
3) Macrophages
4) B Lymphocytes
8 - کدامیک از مارکرهای زیر در شناسایی Lymphoid Dendritic cells از Myeloid Dendritic cells به کار می رود؟
1) CD8a
2) Sca-1
3) CD9
4) D16b
9 - کدامیک از تغییرات زیر به هنگام تبدیل یک سلول T Naive به یک سلول افکتور روی می دهد؟
1) افزایش بروز L-Selectin
2) کاهش بروز E-Selectin
3) افزایش بروز CD44
4) افزایش بروز CCR7
10 - در مهار سلول های B کدامیک از کلاس های ایمونوگلوبولینی نقش مهمتری دارند؟
1) IgA
2) IgE
3) IgG
4) IgM
11 - نقش یوبیکوئیتین در پردازش پروتئین های سیتوزولی چیست؟
1) چین های پروتئین ها را قبل از ورود به پروتئازوم از هم باز می کند.
2) موجب تجزیه پروتئین ها به پپتیدهایی می شود که مناسب اتصال با شکاف MHC-I هستند.
3) پپتیدهای آنتی ژن را به درون رتیکولوم آندوپلاسمیک حمل می کند.
4) Invarient chain را از داخل شکاف MHC-II خارج می کند.
12 - کدام گزینه در مورد سلول های NK اشتباه است؟
1) در اثر IL-2 فعال می شوند.
2) در پاسخ ایمنی از نوع ADCC مشارکت دارند.
3) عمل کشندگی آنها محدود به MHC است.
4) در سطح خود، مولکول CD16 را دارند.
13 - عملکرد اصلی CD6 چیست؟
1) موجب اتصال لنفوسیت های Th به سلول آلوده به ویروس می شود.
2) موجب اتصال لنفوسیت های T به سلول های اپی تلیال در تیموس می شود.
3) به عنوان Co-Receptor در سطح لنفوسیت های B ایفای نقش می کند.
4) ساختمان و عملی شبیه به CD1 دارد.
14 - برای فعال شدن لنفوسیت های B توسط لنفوسیت T همکاری کلیه مولکول های زیر لازم است، بجز:
1) اتصال CD40 در سطح لنفوسیت B با CD40 Ligand در سطح لنفوسیت T
2) اتصال B7 در سطح لنفوسیت B با CD28 در سطح لنفوسیت T
3) اتصال ICAM-1 در سطح لنفوسیت B با LFA1 در سطح لنفوسیت T
4) اتصال VCAM-1 در سطح لنفوسیت B با ICAM-1 در سطح لنفوسیت T
15 - علت بروز بیماری گرانولوماتوز مزمن چیست؟
1) کاهش فاکتور 3 سیستم کمپلمان
2) کاهش برخی از انواع ایمونوگلوبولین ها
3) عدم کارآیی نوتروفیل ها در کشتن باکتری های بلعیده شده
4) نقص در کموتاکسی
16 - کدامیک از میتوژن های زیر به طور مستقیم و بدون نیاز به کمک سلول های T، موجب تحریک سلول های B می شوند؟
1) Pokeweed mitogen
2) Staphylococcal protein A
3) Phytohemagglutinin
4) Concanavalin A
17 - از رنگ Nitro Blue Tetrazolium در بررسی کدامیک از عملکردهای نوتروفیل استفاده می شود؟
1) دگرانولاسیون
2) قدرت بلع سلول ها
3) کشتن درون سلولی
4) کموتاکسی
18 - کدامیک از سیتوکین ها نقش مهمی را در مراحل اولیه تکامل لنفوسیت های T و B بازی می کنند؟
1) اینترفرون گاما
2) IL-8
3) IL-7
4) IL-13
19 - همه موارد زیر در مورد LFA1 صحیح است، بجز:
1) دارای سه نوع لیگاند از نوع ICAM می باشد.
2) موجب اتصال سلول T به APC می باشد.
3) مهم ترین اینتگرین b1 می باشد.
4) روی بسیاری از سلول های خون ساز وجود دارد.
20 - با انتخاب گزینه مناسب محل استقرار سلول های (Folicular Dendritic Cells (FDC را در گره لنفاوی مشخص کنید؟
1) Mantle zone
2) Marginal Zone
3) Germinal Center
4) Corticomedulary Junction
21 - شبکه عروقی (High Endotelial Venules (HEV در همه بافت های لنفاوی یافت می شود ، بجز:
1) Lymph Node
2) Peyer's Patch
3) Spleen
4) Tonsils
22 - کدامیک از گیرنده های کموکاینی زیر موجب تجمع لنفوسیت های T Naive و سلول های دندریتیک در پاراکورتکس گره لنفاوی می شود؟
1) CXCR4
2) CCR2
3) CCR7
4) CCR1
23 - کدامیک از لوکوس های HLA دارای فراوانی آللی بیشتری است؟
1) HLA-A
2) HLA- B
3) HLA-DP
4) H LA-DQ
24 - شکاف MHC کلاس I از ترکیب کدام دومین های مولکول تشکیل می شود؟
1) a1 -a2
2) a2 - a3
3) a1 - b2M
4) a2 -b2M
25 - بیان مولکول MHC کلاس I توسط کدام سایتوکاین افزایش می یابد؟
1) IL-4
2) IL-15
3) IFN-g
4) TNF-a
26 - با انتخاب گزینه درست مولکول و سیتوکاین مهاری پاسخ ایمنی را مشخص کنید؟
1) IFN-g/CD28
2) TGF-b/CTLA-4
3) TNF-a/CD25
4) IL-4/CD16
27 - فرم سیتوپلاسمیک زنجیره مو (m) در کدامیک از مراحل تکوینی سلول B برای اولین بار ظاهر می شود؟
1) Pro-B cell
2) Pre-B cell
3) Immature-B cell
4) Centrocyte
28 - با کدامیک از نشانگرهای سطحی (Surface Marker) می توان لنفوسیت های B را شناسایی نمود؟
1) CD56
2) CD20
3) CD8
4) CD1
29 - همه سلول های زیر در زمره سلول های عرضه کننده آنتي­ژن (APC) محسوب می شوند، بجز:
1) سلول کوپفر
2) سلول دندریتیک
3) لنفوسیت B
4) سلول NK
30 - کدامیک از مولکول های زیر در ارائه آنتی ژن های فسفولیپیدی به لنفوسیت های T از نوع گاما - دلتا مشارکت دارد؟
1) CD1
2) CD3
3) HLA-I
4) HLA-II
31 - همه ویژگی های زیر در مورد مولکول TCR صحیح است بجز:
1) هر زنجیره مولکولی TCR دارای یک دومین ثابت و یک دومین متغیر است.
2) این مولکول دارای دو جایگاه برای اتصال به آنتی ژن است.
3) این مولکول با آنتی ژن، کمپلکس محلول تشکیل نمی دهد.
4) این مولکول فاقد بخش Fc می باشد.
32 - در مورد مولکول های MHC تمامی عبارات زیر صحیح است، بجز:
1) هر مولکول MHC در هر بار توانایی عرضه یک پپتید را دارد.
2) هر مولکول MHC فقط به عرضه یک پپتید مشخص اختصاص دارد.
3) مولکول های MHC کلاس دو قادر به عرضه پپتیدهای مشتق از میکرب های داخل سلولی هستند.
4) مولکول های MHC کلاس یک بر روی همه سلول های هسته دار بروز می یابند.
33 - در تعویض کلاس آنتی بادی ها (Isotype Switching) کدام ناحیه از آنتی بادی تعویض می شود.
1) ناحیه ثابت زنجیره سبک
2) ناحیه متغیر زنجیره سبک
3) ناحیه ثابت زنجیره سنگین
4) ناحیه متغیر زنجیره سنگین
34 - کدامیک از سلول های زیر Perforin تولید می کنند؟
1) پلاسماسل ها
2) سلول های NK
3) ماست سل ها
4) لنفوسیت های B
35 - نخستین سیگنال برای فعال شدن سلول های T کدامیک از موارد زیر است؟
1) کمپلکس پپتید-MHC
2) سیتوکاین IL-2
3) مولکول CD28
4) مولکول های اینتگرینی
36 - فعال شدن لنفوسیت ها بوسیله آنتی ژن های مربوطه در همه ارگان های زیر انجام می شود، بجز:
1) گره های لنفاوی
2) طحال
3) تیموس
4) روده بزرگ
37 - تمام موارد زیر مثال هایی از تیپ II واکنش ازدیاد حساسیت هستند، بجز:
1) واکنش های انتقال خون
2) بیماری همولیتیک نوزادان
3) ترومبوسیتوپنی خودایمنی
4) بیماری سرم
38 - کدامیک از اجزای زیر مولکول C4 را به C4a و C4b تبدیل می کند؟
1) C1q
2) C1s
3) C1s
4) C3
39 - کدامیک از یون های زیر برای باند شدن C4b به C2 ضروری است؟
1) ++Ca
2) ++Mg
3) +++Fe
4) ++Zn
40 - کدامیک از مارکر های زیر گیرنده LPS می باشد؟
1) CD3
2) CD10
3) CD14
4) CD23
41 - خانم خانه داری به حساسیت تماسی مبتلا شده است. برای تشخیص، کدامیک از تست های زیر را پیشنهاد می کنید؟
1) Prick Test
2) Patch Test
3) تعیین میزان IgE توتال سرم
4) ELISA
42 - جوان 28 ساله ای در داخل هواپیما به دنبال خوردن بادام زمینی دچار شوک آنافیلاکسی می شود. سلول موثر (Effector Cell) در این پدیده عبارت است از :
1) نوتروفیل ها
2) بازوفیل ها
3) پلاکت ها
4) NK سل ها
43 - با انتخاب گزینه درست مکانیسم ایجاد GVHD را مشخص کنید؟
1) فعال شدن سلول های B و تولید آلو آنتی بادی
2) تحریک سلول های بیگانه خوار تک هسته ای و تولید رادیکال آزاد.
3) فعال شدن لنفوسیت های T و تولید سیتوکاین
4) فعال شدن نوتروفیل ها با تولید پرفورین
44 - کدامیک از سلول های زیر در بی پاسخی سیستم ایمنی علیه ساختارهای آنتی ژنی تومور موثر است؟
1) لنفوسیت های Th1
2) لنفوسیت های Th2
3) لنفوسیت های تنظیمی
4) لنفوسیت های NKT
45 - کدامیک از سیتوکاین های زیر در بیماران مبتلا به آسم و آلرژی افزایش می یابد؟
1) IL-2
2) IL-5
3) IL-12
4) IL-17
46 - همه موارد زیر در حفاظت جنین در مقابل پاسخ ایمنی مادر دخالت دارد، بجز:
1) بیان HLA-G در سطح تروفوبلاست
2) ترشح IL-10
3) غیرفعال شدن سلول های NK
4) فعال شدن لنفوسیت های Th1
47 - همه موارد زیر در خصوص بیماری سرم (Serum Sickness) صحیح است، بجز:
1) کاهش میزان کمپلمان سرم در زمان بروز علائم بالینی
2) افزایش میزان کمپلکس های ایمنی در زمان بروز علائم بالینی
3) قابلیت اندازه گیری آنتی بادی آزاد (Free Antibody) در زمان اتمام علائم بالینی
4) مشاهده علائم بالینی با شروع تولید کمپلکس های ایمنی
48 - عاملی که سلول های NK را از لنفوسیت های CTL متمایز می کند، کدام مورد زیر است؟
1) فاگوسیت کردن باکتری ها است
2) قدرت کشتن سلول های فاقد MHC کلاسیک
3) عرضه آنتی ژن به لنفوسیت های T
4) کمک به لنفوسیت های B
49 - کدام گزینه در مورد لنفوسیت های Th2 صحیح است؟
1) آنتی ژن های غشایی CD8 دارند.
2) فاقد CD3 غشایی هستند.
3) سیتوکاین های محرک تولید آنتی بادی ترشح می کنند.
4) به جای تیموس در عقده های لنفاوی بالغ می شوند.
50 - کدام گزینه در ارتباط با آنتی بیوتیک پروتئین ها صحیح است؟
1) به صورت طیف وسیع علیه میکروارگانیسم ها عمل می کنند.
2) کاملاً شبیه آنتی بیوتیک های سنتتیک عمل می کنند.
3) تعدادی از آنها به صورت طیف محدود عمل می کنند.
4) فقط علیه باکتری های گرم مثبت عمل می کنند
51 - اتو آنتی بادی غالب در بیماری SLE کدام است؟
1) آنتی بادی ضد آنزیم های سیتوپلاسمی
2) آنتی بادی ضد سلول های گلومرولی کلیه ها
3) آنتی بادی ضد اجزای هسته ای
4) آنتی بادی ضد سلول های اندوتلیال عروق
52 - کدام یک از اتو آنتی بادی های زیر به طور اختصاصی در بیماری SLE دیده می شود؟
1) anti-dsDNA
2) anti-Ro
3) anti-La
4) anti-SSa
53 - تجویز داخل وریدی تمامی موارد زیر به انسان می تواند منجر به بروز بیماری سرم شود، بجز:
1) مونوکلونال آنتی بادی موشی
2) استرپتوکیناز
3) سرم اسب
4) گروه خونی A به فرد دارای گروه خونی B
54 - تمامی موارد زیر در خصوص هر دو نوع واکنش های تیپ دو و سه ازدیاد حساسیت صحیح است، بجز:
1) جلب لکوسیت ها توسط کمپلمان
2) فعال شدن لوکوسیت ها از طریق FcR
3) تخریب بافتی توسط آنزیم های نوتروفیلی
4) اختلال در عملکرد سلولی به واسطه آنتی بادی ضد گیرنده هورمونی
55 - کدامیک از اعمال اجرایی آنتی بادی بدون نیاز به ایمنی غیر اختصاصی انجام می شود؟
1) اپسونیزاسیون
2) ADCC
3) فیکساسیون کمپلمان
4) نوترالیزاسیون
56 - دیابت وابسته به انسولین (IDDM) در نتیجه کدام تیپ از واکنش های ازدیاد حساسیت شکل می گیرد؟
1) یک
2) دو
3) سه
4) چهار
57 - استفاده از کدامیک از سیتوکاین های زیر را جهت درمان بیماری های التهابی روده (Inflammatory Bowel Disease) پیشنهاد می کنید؟
1) TNF-a
2) IFN-g
3) IL-10
4) IL-13
58 - کدامیک از مشخصات زیر مربوط به سلول های (T Regulatory) می باشد؟
1) +CD4+/CD25
2) +CD4+/CD44
3) +CD8+/CTLA-4
4) CD8+/FoxP3
59 - لنفوسیت های T سیتوتوکسیک سلول های هدف خود را از طریق کدام یک از موارد زیر می کشند؟
1) کمپلمان و پروتئین های فاز حاد
2) گیرنده های لنفوسیت T
3) آنتی بادی و کمپلمان از طریق پدیده ADCC
4) پروتئین های Pore-forming و پروتئازها
60 - کدامیک از سیتوکاین های زیر در سویچ IgA نقش غالب را دارند؟
1) IL-10
2) IL-13
3) TGF-b
4) IL-4

هیستامین و آنتی هیستامین

هیستامین ترکیبی آلرژی‌زا است که تحت تاثیر یک آنتی ژن (آلرژن) از بعضی گلبولهای‌سفید مانند ماستوسیتها و بازوفیلها ترشح می‌شود و موجب یک‌سری از واکنشهای آلرژیک در بدن می‌شود. آنتی ‌هیستامینها ترکیبات دارویی هستند که برای کنترل حساسیتها بر‌ علیه هیستامین تجویز می‌شوند.




تصویر

دید کلی

بعضی افراد دارای تمایل آلرژیک هستند و آلرژیهای آنها (atopic) نامیده می‌شوند زیرا بر‌اثر جوابهای غیر‌معمول دستگاه ایمنی بدن بوجود می‌آیند. تمایل آلرژیک بطور ژنتیکی از والدین به کودک منتقل می‌شود و مشخصه آن وجود مقادیر زیاد آنتی ‌کورهای ایمونو‌گلوبولین E می‌باشد. یک مشخصه ویژه آنتی ‌کورهای ایمونوگلوبولین E تمایل شدید آنها برای چسبیدن به ماستوسیتها و بازوفیلها است. هر یک از این سلولها می‌توانند نیم میلیون مولکول از آنتی ‌کورهای ایمونوگلوبولین E را به‌خود جذب کنند. هنگامی که یک ماده آلرژن که دارای محلهای گیرنده متعددی می‌باشد با چندین آنتی‌کور چسبیده به ‌گلوبولهای سفید ترکیب می‌شود. این امر یک تغییر فوری در غشای سلول بوجود می‌آورد.

تعداد زیادی از ماستوسیتها و بازوفیلها پاره می‌شوند عده‌ای دیگر گرانولهای خود را بدون پاره شدن آزاد می‌کنند و نیز مواد اضافی دیگری که قبلا در گرانولها تشکیل نشده بودند را ترشح می‌کنند. بعضی از موادی که بلافاصله آزاد می‌شوند یا اندکی بعد از آن ترشح می‌شوند عبارتند از: هیستامین ، ماده شیمیو تاکسیک ائوزینوفیلی ، پروتئازها ، ماده شیمیو تاکسیک نوتروفیلی ، هپارین و فاکتورهای فعال کننده پلاکتها. این مواد موجب بروز پدیده‌هایی از قبیل اتساع رگهای خونی موضعی ، افزایش نفوذ پذیری مویرگها و انقباض عضلات صاف و ... می‌شوند. جواب بافتهای مختلف بر حسب واکنش آنتی ‌کور _ آلرژن متفاوت خواهد بود.

چگونگی ساخت و تجزیه هیستامین

هیستامین از دکربوکسیلاسیون اسید آمینه هیستیدین تشکیل می‌شود. آنزیم هیستیدین ‌دکربوکسیلاز این واکنش را در حضور کو ‌آنزیم فسفات پیریدوکسال انجام می‌دهد. هیستیدین از اسیدهای آمینه لازم و ضروری برای بدن است. منظور از ضروری بودن این است که این اسید آمینه در بدن تولید نمی‌شود و باید از طریق مواد غذایی وارد بدن شود. هیستامین بوسیله آنزیم هیستامیناز تجزیه شده و به ایمیدازول استالدئید تبدیل می‌شود و سپس بوسیله آنزیم آلدئید اکسیداز به اسید ایمیدازول استیک تبدیل شده و از طریق ادرار دفع می‌شود.

مکانیزم عمل ترشح هیستامین

پیوند آنتی ‌کور و ماده آلرژن نفوذ‌پذیری غشای ماستوسیتها را تغییر می‌دهد و به یونهای کلسیم امکان می‌دهد که از محیط برون سلولی به محیط درون سلولی راه یابند. یونهای کلسیم که وارد سلول شدند بوسیله مکانیزم نا‌معلومی عمل اگزوسیتوز را در سلول بر می‌انگیزند. بدین معنا که گرانولهای هیستامین‌دار به سطح سلول می‌رسند و با غشای پلاسمایی جوش می‌خورند و محتویات خود را به محیط برون سلولی می‌ریزند و هیستامین آزاد شده طی واکنشهایی باعث تولید حساسیت در بافت یا اندام مربوطه می‌شود.

تاثیر هیستامین

هر گاه هیستامین به گیرنده‌های اختصاصی سلولهای مختلف متصل شود التهاب موضعی ایجاد می‌کند. پاسخ التهابی که بافت ریه به هیستامین می‌دهد ممکن است بسیار شدید باشد. گذشته از اینکه هیستامین رگهای‌خونی بافتهای سطحی درون مجاری تنفسی را متسع می‌کند ترشح مایع مخاطی را در این مجاری تحریک می‌کند. هیستامین سبب انقباض ماهیچه‌های تغییر دهنده قطر نایژه‌ها و دیگر راههای عبور هوا نیز می‌شود. در نتیجه اشخاص مبتلا به تب یونجه اغلب از آبریزی بینی و مشکل نفس کشیدن و ... شکایت دارند. از اثرات دیگر هیستامین افزایش ترشح معده ، اتساع رگهای خونی اندامها ،‌ وارد شدن آسیب به بافتها بوسیله پروتئازها و ... می‌باشد.

آنتی ‌هیستامین

آنتی ‌هیستامینها (antihistamine) موادی هستند که قادر می‌باشند اثرات هیستامین را از طریقی به غیر از تولید ماده مخالف آن خنثی کنند. آنتی ‌هیستامین یعنی یکی از اجزای سازنده قرصهای ضد آلرژی برای اشغال گیرنده‌های روی غشای پلاسمایی سلولها با هیستامین رقابت می‌کند. آنتی‌ هیستامینها پاسخهای التهابی را بر ‌نمی‌انگیزند و با اشغال گیرنده‌های هیستامین ، اثرات آزار‌ دهنده آن را کاهش می‌دهند. فسفات هیستامین ماده‌ای است به فرمول c5H9N32H3PO4 که در آزمایش کار معده و کاهش حساسیت به‌هیستامین استفاده می‌شود.



تصویر

واکنشهای آلرژیک

در میان انواع مختلف واکنشهای آلرژیک می‌توان به موارد زیر اشاره کرد.

آنافیلاکسی

هنگامی که یک آنتی ‌ژن اختصاصی مستقیما به‌داخل گردش خون تزریق می‌شود می‌تواند در مناطق گسترده‌ای از بدن با بازوفیلهای خون و ماستوسیتهایی که بلافاصله درخارج رگهای خونی قرار گرفته‌اند وارد واکنش شود. بنابر‌این یک واکنش گسترده آلرژیک در سراسر سیستم عروقی و در‌ بافتهایی که ارتباط نزدیکی با آنها دارند بوجود می‌آید این حالت ، آنافیلاکسی نامیده می‌شود. هیستامین آزاد شده به داخل گردش خون موجب گشادی رگها در تمام بدن و همچنین افزایش نفوذ‌پذیری مویرگها و لذا دفع قابل ملاحظه پلاسما از گردش خون می‌شود. بسیاری از افرادی که دچار این واکنش می‌شوند، در ظرف چند دقیقه بر اثر شوک گردش خونی می‌میرند.

کهیر (urticaria)

کهیر ناشی از آنتی ژنی است که وارد مناطق خاصی از پوست شده و موجب واکنشهای شبه ‌آنا فیلاکتیک موضعی می‌گردد. هیستامینی که آزاد می‌شود گشادی رگها را که یک قرمزی فوری در پوست تولید می‌کند و افزایش نفوذ‌پذیری مویرگها را که منجر به تورم نواحی کوچکی در پوست می‌گردد، را باعث می‌شود. تجویز داروهای ضد‌هیستامینی به شخص قبل از قرار ‌گرفتن در معرض آنتی ژن از ایجاد کهیر جلوگیری خواهد کرد.

تب یونجه (Hay fever)

در تب یونجه واکنشهای آلرژیک در بینی حادث می‌شود. هیستامین آزاد شده در جواب به آنتی ژنهای محیطی مانند دانه گرده گلها موجب اتساع عروق موضعی و در نتیجه افزایش فشار مویرگی می‌گردد. این دو اثر موجب نشت سریع مایع به داخل بافتهای بینی می‌شود و مخاط بینی متورم و مترشح می‌شود. در اینجا نیز استعمال داروهای ضد ‌هیستامینی می‌تواند از این واکنش تورمی جلوگیری کند.

برگرفته از : دانشنامه رشد