و بیان مسئله. 1

 

1‌.1‌رتینوبلاستوما 2

 

1‌.1‌.1‌ اپیدمیولوژی.. 2

 

1‌.1‌.2‌ پاتوژنز. 3

 

1‌.1‌.3‌ ویژگی های کلینیکی وتشخیصی.. 5

 

1‌.2‌ تاریخچه خانوادگی.. 5

 

1‌.3‌ تشخیص…. 5

 

1‌.4‌ ارزیابی قبل از درمان.. 6

 

1‌.5‌ درمان.. 6

 

1‌.6‌ مکانیسم مولکولی سرطان.. 9

 

1‌.6‌.1‌ مسیر پیام رسانی TGFβ 9

 

1‌.6‌.1‌.1‌ خانواده لیگاند های TGFβ.. 11

 

1‌.6‌.1‌.2‌ رسپتور نوع 1و2 ( TGFβRI,II) 11

 

1‌.6‌.1‌.3‌ فسفریلاسیون SMAD… 12

 

1‌.6‌.2‌ تنظیم پیام رسانی TGFβ. 12

 

1‌.6‌.3‌ دخالت پیام رسانیTGFβ  در سرطان.. 13

 

1‌.6‌.4‌ ژنهای همئوباکس(Homeobox) 14

 

1‌.6‌.4‌.1‌ ساختار ژن های همئوباکس….. 14

 

1‌.7‌     نقش ژن های همئوباکس (Homeobox) در ایجاد سرطان.. 17

 

1‌.8‌ miRNA 18

 

1‌.8‌.1‌ بیوژنز miRNA ها و نحوه مهار ترجمه. 19

 

1‌.9‌ miRNA و سرطان.. 20

 

1‌.10‌ miRNA ابزاری برای شناسایی و تشخیص سرطان.. 21

 

1‌.11‌ miRNA ودرمان سرطان.. 22

 

1‌.12‌   بیان مسئله و اهمیت پژوهش…. 23

 

1‌.13‌   اهداف پژوهش…. 24

 

1‌.13‌.1‌  هدف اصلی.. 24

 

1‌.13‌.2‌  اهداف ویژه 24

 

1‌.13‌.3‌  هدف کاربردی.. 25

 

فصل 2: بررسی متون.. 26

 

2‌.1‌ بررسی متون مرتبط با موضوع. 27

 

فصل 3:مواد و روش ها 32

 

3‌.1‌ مواد شیمیایی و آنزیم ها 33

 

3‌.1‌.1‌ پلاسمیدوسویه باکتری.. 35

 

3‌.1‌.1‌.1‌ خصوصیات پلاسمید.. 36

 

3‌.1‌.1‌.2‌ خصوصیات میزبان.. 37

 

3‌.2‌ روش ها 37

 

3‌.2‌.1‌ کشت باکتری.. 37

 

3‌.2‌.1‌.1‌ مواد و وسایل مورد نیاز برای کشت باکتری… 37

 

3‌.2‌.1‌.2‌ طرز تهیه محیط کشت LB مایع.. 38

 

3‌.2‌.1‌.3‌ گلیسرول استاک…. 38

 

3‌.2‌.2‌ روش انجام   miniprepاستخراج DNA  پلاسمیدی از باکتری.. 39

 

3‌.2‌.2‌.1‌ بررسی کمی وکیفی DNA پلاسمیدی… 41

 

3‌.2‌.3‌ هضم آنزیمی پلاسمید های استخراج شده 45

 

3‌.2‌.4‌ کشت سلولی.. 46

 

3‌.2‌.4‌.1‌ محیط کشت…. 46

 

3‌.2‌.4‌.2‌ سرم جنینی گاوFBS.. 47

 

3‌.2‌.4‌.3‌ تهیه محیط انجاد از سلولها 47

 

3‌.2‌.4‌.4‌ خصوصیات سلولهای مورد استفاده شده در این پایان نامه. 48

 

3‌.2‌.5‌ تعیین منحنی کشندگی انتی بیوتیک G418. 48

 

3‌.2‌.6‌ منطبق سازی سلولها 48

 

3‌.2‌.7‌ ترانسفکشن سلولهای Y79  با وکتور پلاسمیدی نوترکیب pEGFP-TGIF2LX.. 49

 

3‌.2‌.8‌ انتخاب سلولهای مثبت… 50

 

3‌.2‌.9‌ بررسی بیان ژن TGIF2LX در سلول های ترانسفکت شده در سطح mRNA بوسیله Realtime RT-PCR                            51

 

3‌.2‌.9‌.1‌ محافظت از RNA… 52

 

3‌.2‌.9‌.2‌ استخراج RNA… 55

 

3‌.2‌.9‌.3‌ تیمار نمونه RNA باآنزیم دئوکسی ریبونوکلئاز  I. 59

 

3‌.2‌.9‌.4‌ سنتز DNA مکمل(cDNA) 60

 

3‌.2‌.9‌.5‌ PCR(Polymerase chain reaction) واکنش زنجیره ای پلیمراز. 64

 

3‌.2‌.9‌.6‌ واکنش Realtime PCR… 68

 

3‌.2‌.9‌.7‌ تجزیه و تحلیل داده های حاصل از واکنش Realtime RT-PCR… 77

 

3‌.2‌.10‌  بررسی بیان eGFP-TGIF2LX در سطح پروتئین بوسیله Western blot 78

 

3‌.2‌.10‌.1‌ الکتروفورز عمودی SDS-PAGE.. 78

 

3‌.2‌.10‌.2‌ رنگ آمیزی SDS-PAGE.. 84

 

3‌.2‌.10‌.3‌ وسترن بلاتینگ….. 86

 

3‌.2‌.11‌  بررسی میزان تکثیر سلولی بوسیله تجزیه نمک تترازولیوم. 90

 

3‌.2‌.11‌.1‌ بررسی اثر بیان افزایشی TGIF2LX سلولهای Y79 در مقایسه با کنترل.. 90

 

3‌.2‌.11‌.2‌ بررسی اثر متقابل SD-208 و بیان افزایشی TGIF2LX سلولهای Y79 در مقایسه با کنترل.. 91

 

3‌.2‌.11‌.3‌ پروتکل شمارش سلول.. 92

 

3‌.2‌.12‌  مطالعه بیان اثر داروی SD-208 بر روی بیانTGIF2LX, miRNA Let7g,18a,34a,22,20  در سلولهای ترانسفکت شده Y79 در مقایسه با نمونه های کنترل به وسیله Real time RT-PCR.. 92

 

فصل 4: نتایج و یافته ها 96

 

4‌.1‌Mini prep   و هضم DNA  پلاسمیدی جهت تایید وکتور نوترکیب… 97

 

4‌.2‌ بررسی بیانTGIF2LX  در سطح mRNA… 98

 

4‌.2‌.1‌ نتیجه بررسی کیفی و کمی RNA.. 98

 

4‌.2‌.2‌ بررسی کیفی cDNA.. 99

 

4‌.3‌ بررسی بیان TGIF2LX  در سلولهای ترانسفکت شده 101

 

4‌.3‌.1‌ مطالعه بیان TGIF2LX  در سلولهای ترانسفکت شده Y79  در مقایسه با نمونه های کنترل بوسیله میکروسکوپ                                   101

 

4‌.3‌.2‌ تایید بیان واضح ژن GFP-TGIF2LX توسط Realtime RT- PCR.. 102

 

4‌.3‌.3‌ مطالعه بیان ژن TGIF2LX در سلول های ترانسفکت شده با وکتور حاوی GFP-TGIF2LX در سطح پروتئین بوسیله Western Blot 104

 

4‌.3‌.4‌ مطالعه بیان اثر داروی SD-208 بر روی بیانTGIF2LX  در سلولهای ترانسفکت شده Y79 در مقایسه با نمونه های کنترل                    105

 

4‌.4‌ بررسی اثر بیان افزایشی TGIF2LX بر روی سلولهای Y79. 105

 

4‌.4‌.1‌ نتایج ازمایش (MTT)Microculturetetrazolium Test 105

 

4‌.4‌.2‌ بررسی اثر متقابل SD-208 و بیان افزایشی TGIF2LX بر روی سلولهای Y79 در مقایسه با کنترل.. 106

 

4‌.5‌ بررسی بیان miRNA Let7g,18a,34a.22,20a در سلولهای ترانسفکت شده و کنترل.. 108

 

4‌.6‌ مطالعه بیان اثر داروی SD-208 بر روی بیان miRNA Let7g,18a,34a.22,20  در سلولهای ترانسفکت شده Y79 در مقایسه با نمونه های کنترل.. 109

 

4‌.7‌ Ct در واکنش Realtime PCR.. 110

 

فصل 5: بحث، نتیجه گیری و پیشنهادها 113

 

5‌.1‌ بحث   114

 

5‌.2‌ تاثیر بیان افزایشی TGIF2lX بر روی Cellular Viability در رده سلولی Y79. 116

 

5‌.3‌ تاثیر دارویSD-208  بر روی Cellular Viability در رده سلولی Y79 بیان کننده افزایشی TGIF2LX و کنترل  117

 

5‌.4‌ اثر SD-208 بر روی بیان TGIF2LX در رده سلولی Y79 ترانسفکت شده در مقایسه با کنترل                         118

 

5‌.5‌ اثر متقابل SD-208 و TGIF2LX بر روی بیانmiRNA های مورد مطالعه. 118

 

5‌.5‌.1‌ اثر متقابل SD-208 و TGIF2LX بر روی بیان miRNAlet7g در رده سلولی Y79. 118

 

5‌.5‌.2‌ اثر متقابل SD-208 و TGIF2LX بر روی بیان miRNA18a در رده سلولی Y79. 119

 

5‌.5‌.3‌ اثر متقابل SD-208 و TGIF2LX بر روی بیان miRNA34a در رده سلولی Y79. 119

 

5‌.5‌.4‌ اثر متقابل SD-208 و TGIF2LX بر روی بیان miRNA22 در رده سلولی.. 119

 

5‌.5‌.5‌ اثر متقابل SD-208 و TGIF2LX بر روی بیان miRNA20a در رده سلولی Y79. 120

 

5‌.6‌ نتیجه گیری.. 120

 

       7.5 پیشنهاد ها ……………………….121

 

منابع و مراجع.. 122

 

پیوست ها 131

 

1‌.1‌          رتینوبلاستوما

 

رتینوبلاستوما یکی از سرطان های بدخیم چشمی شایع کودکی می­باشد که به دو فرم پراکنده (تک گیر) و ارثی(خانوادگی) وجود دارد [1]. تقریبا 4 درصد تومورهای کودکان را رتینو بلاستوما تشکیل می­دهد .این تومور شایعترین بدخیمی اولیه چشمی است که در غرب 99درصد کودکان از این سرطان نجات پیدا می­کنند ولی بیش از 90 درصدآنها بینایی خود را از دست می­دهند و متاسفانه در کشورهای در حال توسعه بقا کودک تقریبا 50 درصد می­باشد[2] و [3].

 

اغلب کودکان مبتلا به رتینوبلاستوما با علامت لوکوکوریا[1] (شکل ‏1‑1) که والدین آنها متوجه م­شوند مراجعه می­کنند[4].

 

 

1‌.1‌.1‌                                                                                      اپیدمیولوژی

رتینوبلاستوما تقریبا با شیوع 1 در 15000و 1 در 16600تولد زنده در امریکا و اروپای شمالی رخ میدهد [5] و [6] ودر بین سالهای 2005-2009شیوع سالیانه رتینوبلاستوما در امریکا 4.1 در هرمیلیون کودک زیر 15 سال می­باشد[5] ودر کل دنیا سالیانه 5000تا 8000 کودک مبتلا به رتینوبلاستوما می­شوند [7] به طور متوسط سن تشخیص بیماری زیر 2 سال است و تقریبا 95درصد قبل از 5 سالگی می­باشد.شیوع بیماری در بین دختر وپسر و سیاه و سفید شبیه به هم می­باشد[5].

 

تقریبا 1/4 موارد رتینوبلاستوما دو طرفه می­باشد بیماریهای دوطرفه همیشه الگوی ارثی دارند. تومور های دو طرفه زودتر در کودکان رخ

 

خرید متن کامل این پایان نامه در سایت nefo.ir

 می­دهد که نشان دهنده وجود موتاسیون در سلولهای زایا می­باشد. فرم ارثی رتینوبلاستوما نیازمند یک جهش ژرم لاین است که می­تواند از هر یک از والدین یا از محیط( که منجر به یک موتاسیون ژرم لاین شود) می­باشد. بر عکس فقط 15 درصد از موارد یکطرفه ارثی هستند که اغلب چند کانونی هستند و باید از نظر جهش ژرم لاین بررسی شوند که معمولا در 2سال اول زندگی رخ می­دهد کم تر از 10 درصد بیماران رتینوبلاستومایی تاریخچه مثبت خانوادگی دارند.

 

تقریبا 60 درصد کودکان با رتینوبلاستوما الگوی یک طرفه غیر ارثی دارند.کودکان با رتینوبلاستوما غیرارثی یک موتاسیون جدید در یک سلول شبکیه دارند که منجر به تومور می­شوند [8] . ناهنجاری ژنتیک در فرم ارثی رتینوبلاستوما موجب ایجاد و پیشرفت تومور مثل استئوژنیک سارکوما وسارکومای بافت نرم(بخصوص لیومیوسارکوما)و ملانومای بدخیم میشود شیوع سرطان ثانویه بعد از تشخیص رتینوبلاستوما در فرم ارثی و غیرارثی به ترتیب 51 و 5 درصد میباشد که بیش از 60 درصد سرطان ها سارکوما می­باشد [9].

 

1‌.1‌.2‌                                                                                     پاتوژنز

 

رتینوبلاستوما معمولا بوسیله غیر فعال شدن هر دو الل ژن رتینوبلاستوما رخ می­دهد.با الگوی اتوزومی غالب این ژن در ناحیه کروموزم 13 بازوی بلند در ناحیه 14قرار دارد که کد کننده یک پروتئین هسته ای با نقش تومورساپرسوری می­باشد [10].

 

مدل 2 ضربه ای که پیشنهاد شده است دلیل متفاوت بودن ویژگی های کلینیکی موارد ارثی و غیر ارثی رتینوبلاستوما را مطرح میکند[11]. (شکل ‏1‑2)

 

 

 

 

شکل ‏1‑2: مدل 2  ضربه ای رتینوبلاستوما

در مدل ارثی در ژن RB1 یک موتاسیون در کل سلول ها وجود دارد و ضربه دوم در مراحل بعدی تکامل رخ می­دهد که این افراد مستعد رتینوبلاستومای دوطرفه و چندکانونی می­باشند.ضربه دوم می­تواند رخ دهد ویا توسط تغییرات اپی­ژنتیک خاموش شود.

 

در مدل رتینوبلاستومای غیر ارثی دو جهش در یک الل به صورت خودبه خودی در یک سلول سوماتیک شبکیه رخ میدهد که معمولا منجر به مدل کلینیکی تومور یه کانونی ویه طرفه رتینوبلاستوما می­شود [12].

 

رتینوبلاستوما اگر درمان نشود رشد میکند و جای چشم را اشغال می­کند وکره چشم را از بین میبرد و ممکن است طی 4 ماه بعد از تشخیص به مغز متاستاز بدهد و مرگ طی یک سال رخ بدهد.اغلب راههای متاستاز تومور به وسیله اپتیک نرو[3] به سیستم عصب مرکزی و یا گسترش از طریق مشیمیه به اربیت میباشد [13].

 

1‌.1‌.3‌                                                                                    ویژگی های کلینیکی وتشخیصی

 

لوکوکوریا شایعترین علامت در کودکان رتینوبلاستومایی میباشد اگر چه علایم دیگر نیز وجود دارد و لوکوکوریا برای تشخیص ضروری نیست. شایعترین علایم لوکوکوریا (54درصد) و استرابیسم (19درصد) کاهش دید (4درصد) عفونت چشمی (5درصد) و تاریخچه خانوادگی مثبت (5درصد) میباشد و موارد دیگر عنبیه هتروکروم وخونریزی ویتره و هایفما بدون ضربه و گلوکوم و سلولیت اربیت و پروپتوزیس و درد چشم و تب می­باشد [14].

 

1‌.2‌         تاریخچه خانوادگی

 

میزان خطر در میان نسل فرد بستگی به تاریخچه خانوادگی رتینوبلاستوما ویا چگونگی تومور در فرد نشانه دارد(به طور مثال یه طرفه یا دو طرفه یه کانونه یا دو کانونه).میزان خطر از 6 درصد (اگر پروباند بیماری یه طرفه و یه کانونه داشته باشد یا با تاریخچه خانوادگی منفی باشد)تا 50 درصد می­باشد(اگر پروباند دارای موتاسیون ژرم لاین باشد یا حدس زده شود که موتاسیون دارد)[15].

 

 

 

کودک با ریسک بالا ی رتینوبلاستوما باید سریع بعد از به دنیا آمدن توسط چشم پزشک ارزیابی شود. غربالگری باید هر 3-4ماه تا 3-4 سالگی  وهر6 ماه تا 5-6 سالگی صورت گیرد [16].

 

1‌.3‌        تشخیص

 

تشخیص رتینوبلاستوما از طریق مردمک دیلاته شده وبا دستگاه افتالموسکوپی ایندایرکت تحت بیهوشی صورت می­گیرد.یافته ها به صورت توده شبکیه گچی خاکستری رنگ و تردشونده یافت می­شود. پاتولوژی برای ثابت کردن تشخیص لازم می­باشد.تست های کمکی اگرچه همیشه ضروری نمی­باشندولی ممکن است برای ثابت کردن تشخیص انجام شود.سونوگرافی چشمی یا مغز نگاری کامپوتری سی تی اسکن یک توموده ی جامد با ویژگی های کلسیفیکاسیون را نشان دهد. تصویر رزونانس مغناطیسی[4] نیز می­تواند وجود توده داخل چشمی را ثابت کند بویژه در مواردی که تشخیص بیماری با بیماری کت سخت می­باشد.یافته های فوندوسکوپی می­تواند رتینوبلاستوما را از بیماری کت و از بیماری پارگی رتین اگزوداتیو متمایز کند ولی کلسیفیکاسیون را که عامل مهم در تشخیص سایز تومور و درگیری عصب چشمی و وجود آسیب درون جمجمه ای می­باشد را نمی­تواند نشان دهد [14].

 

1‌.4‌        ارزیابی قبل از درمان

 

تست های غیر ژنتیکی: ارزیابی کودکان با رتینوبلاستوما کاملا منحصر به فرد جهت انتخاب مدل درمانی می­باشد(مثلاتعداد پایه ای سلولها وبیوشیمی خون جهت شروع شیمی درمانی).برای بیماران با تومور های کوچک (به جز در موارد خانوادگی)بررسی کامل و معاینه زیر بیهوشی و اولتراسونوگرافی و MRIسر و چشم معمولا کفایت می­کند[17]. در مراحل اولیه تشخیص وجود موارد متاستاز نادر می­باشد(ازمایش مغز استخوان و آب نخاع و اسکن استخوان)ومعمولا این موارد ازمایش نمی­شود [18]. اما اگر مدارکی دال بر وجود تومور در بیرون از کره چشم وجود دارد(تهاجم به عصب چشم یا درگیری مشیمیه) ارزیابی های کامل متاستاز باید انجام شود.علایم ونشانه های متاستاز شامل بی اشتهایی یا کاهش وزن وتهوع و سر درد و آسیب عصبی ووجود توده اربیت یا توده نرم بافتی می­باشد[19].

 

تست های ژنتیک مولکولی: برای همه بیماران تستهای ژنتیکی پیشنهاد می­شود. بیماران با موتاسیون ژرم لاین باید به متخصص ژنتیک ارجاع داده شوندتا والدین و فرزندان تست شوند .تست مولکولی گلبول های سفید خون محیطی در 90-95 درصد موارد موتاسیون های ژرم لاین را تشخیص می­دهد در موارد یه طرفه تست مولکولی باید روی سلول تومور صورت بگیرد تا موتاسیون خاصRB1  تشخیص داده شود [20].

 

1‌.5‌        درمان

 

گزینه های گوناگونی برای درمان کودکان با رتینوبلاستوما در دسترس می­باشد.انتخاب درمان وابسته به پیش آگهی بینایی وسایز و مکان تومور حضور یا عدم حضور توده در ویتره یا ساب رتینال و سن بیمار دارد.

 

تخلیه چشم  : معمولا برای تومورهای بزرگ که بیش از 50درصد کره چشم را اشغال کرده است و چشم دردناک ونابینا و گسترش تومور به عصب چشم صورت گرفته است انجام می­گیرد که کودک تحت بیهوشی عمومی قرار گرفته و چشم با ماهیچه های اطراف آن برداشته می­شود .بعد از انوکلئویشن باید شیمی درمانی یا براکیوتراپی در بیماران برای جلوگیری از متاستاز لحاظ شود[21] و [22]).

مواد پرتوزای طبیعی از بدو تشکیل کره زمین در آن وجود داشته است. ولی با توسعه فن­آوری و بهره­برداری انسان از آن، منابع پرتوزای ساخت دست بشر، در محیط زیست رو به افزایش گذاشته و مواد پرتوزای مصنوعی که در نتیجه­ی فعالیت­های بشری در رشته­های گوناگون هسته ای        می باشد، به محیط زیست وارد شده، و به نحوی جزء آلاینده های غذایی، آشامیدنی و هوای تنفس موجودات زنده و به ویژه انسان محسوب می­گردند.

 

به منظور حفاظت رادیولوژیکی محیط زیست و به تبع آن حفاظت رادیولوژیکی موجودات زنده به ویژه انسان، شناسایی توام اکوسیستم (مناطق خاص زندگی که در آن گیاهان و جانواران محیط اطراف خود را تقسیم می­کنند) و منابع پرتوزا و نحوه عملکرد، جابجایی، توزیع و رفتار هسته های پرتوزا در اجزای اکوسیستم، ضروری است.

 

به طور کلی هدف از حفاظت رادیولوژیکی، پایش انسان و محیط زیست در برابر عملکرد مواد پرتوزای طبیعی و مصنوعی موجود در محیط می­باشد و منظور از تحقیقات در این زمینه،        پیش­بینی مسیرهای راه­یابی مواد پرتوزا به محیط زیست و تخمین میزان دز دریافتی توسط مردم در مناطق مختلف است تا بتوان میزان خطر ناشی از پرتوگیری­های داخلی و خارجی را تعیین کرد.

 

یکی از این منابع پرتوزایی ساخت بشر، راکتورهای هسته­ای هستند که در خلال کار عادی، کسر کوچکی از مواد پرتوزا را از طریق هوا به محیط زیست وارد می­کنند.

 

انرژی هسته ای در سال های اخیر به دلایل زیر تبدیل به یک منبع مهم انرژی شده است:

 

• تقاضای رو به رشد برای توان الکتریکی

 

• افزایش رقابت جهانی برای سوخت های فسیلی

 

• نگرانی درباره تابش گازهای گلخانه ای و تاثیر آن روی گرمایش زمین

 

• نیاز برای استقلال انرژی

بنابراین در عصر حاضر انرژی هسته‌ای لازمه پیشرفت و خودکفایی هر کشوری است و در این بین ایران نیز از این قائده مستثنی نیست. از این­رو، گسترش علوم و فنون هسته‌ای و بومی­سازی این فناوری، از اولویت‌های نظام جمهوری اسلامی می‌باشد. با توجه به نیاز کشور به تولید رادیوایزوتوپ‌ها و رادیوداروها جهت درمان بیماران و همچنین تولید برق، ساخت راکتورهای تحقیقاتی و نیروگاه‌های هسته‌ای در کنار راکتورهای موجود، ضروری به نظر می‌رسد. بدین منظور و در راستای سندهای چشم انداز توسعه کشور، ساخت راکتورهای هسته‌ای تا توان2000 مگا وات در دستور کار قرار گرفته است.

 

اگرچه یک نیروگاه هسته ای، یک منبع خوب انرژی است و عمدتا تهدیدی برای محیط زیست به شمار نمی آید، ولی چنان­چه حادثه ای مهم برای راکتور رخ دهد، می­تواند منجر به یک فاجعه بشری شود. بنابراین خطر آزادسازی تصادفی مواد رادیواکتیو به محیط زیست می­تواند پیامد مهم استفاده از نیروگاه‌های هسته ای باشد.

 

موارد متعددی از حوادث راکتورهای هسته ای وجود دارد، مانند:

 

• چاک ریور[1] در کانادا (1952)

 

• آیداهو فالا[2] در آمریکا (1957)

 

• تری مایل آیلند[3] در آمریکا (1979)

 

• چرنوبیل در اوکراین (1986)

از بین این حوادث، حادثه چرنوبیل به طور کلی ادراک بشر را از ریسک تابشی[4] دگرگون کرد. در 26 آوریل 1986 در اوکران حادثه ای مهم رخ داد که در نتیجه­ی آن یک مقدار زیادی ماده رادیواکتیو به اتمسفر آزاد شد که این مواد رادیواکتیو در شمال و جنوب اروپا و همچنین در کانادا و ایالات متحده آمریکا حس شد. تنها نیمه­ی جنوبی کره زمین آلوده نشد. این حادثه نشان داد که در صورت وقوع یک

 

خرید متن کامل این پایان نامه در سایت nefo.ir

 حادثه مهم و بزرگ هسته ای، نه تنها مکانی که در آن حادثه رخ داده است، بلکه اطراف آن نیز می تواند تحت تاثیر قرار گیرد.

 

 به هر حال راکتور‌های هسته ای، ذرات رادیواکتیو مایع و گازی ساطع می­کنند و از آن جائی­که اثرات تابش­ها به طور خاص یک نگرانی مهم برای مردم و کشور است، ایمنی هسته­ای و محافظت انسان و طبیعت در برابر اشعه یونیزان موضوع مهمی است. البته قابل ذکر است که راکتورهای هسته­ای به گونه­ ای کاملا دقیق طراحی، ساخت و مانیتور می­ شوند که تا حد امکان از آزادسازی مواد رادیواکتیو جلوگیری شود.

 

راکتورهای هسته‌ای به طور معمول و یا در اثر نقص سیستم‌های ایمنی و همچنین در اثر سوانح هسته‌ای و بلایای طبیعی، رادیونوکلوئیدهایی را از طریق سیستم تهویه در محیط آزاد می­کنند و موجب افزایش دز محیط اطراف راکتور می‌شوند. پارامترهای مختلفی در میزان توزیع و نحوه انتشار مواد رادیواکتیو خروجی از راکتورها نقش دارند؛ شکل و حالت مواد رادیواکتیو خروجی، کیفیت فیلترهای جذب و سیستم‌ تهویه، ارتفاع دودکش، سرعت باد، میزان بارندگی سالیانه منطقه، شرایط آب و هوایی محیط، ارتفاع ساختمان‌های ساکنین اطراف راکتور از آن جمله‌اند.

 

هدف در طراحی راکتورهای هسته ای، کنترل کردن واکنش های زنجیره ای و همچنین اطمینان از وجود تغییرات کم در توان خروجی و یا تغییرات مجازی که در زمان های زیاد (ده­ها ثانیه) در توان خروجی ایجاد می شوند، می باشد.

 

اگر نقصی در راکتور رخ دهد که تغییرات توان بسیار سریع باشد، یک حالت گذرا را در راکتور ایجاد می­کند و متاسفانه راکتورها طوری طراحی می­شوند که با افزایش زمان ناشی از تغییرات توان، ممکن است قلب راکتور ذوب شده و یا حالت یکپارچه خود را از دست دهد. انتقال سریع گرما به یک خنک­کننده[5] مایع، می­تواند موجب افزایش در فشار شود که ممکن است آسیب ساختاری شدید به راکتور (مانند حادثه چرنوبیل) را به همراه داشته باشد. بنابراین واضح است که ریسک، همواره در بهره برداری یک راکتور هسته­ای به مانند سیستم های پیچیده دیگر مثل نیروگاه­های شیمیایی و یا پالایشگاه­های نفتی، باید در نظر گرفته شود. اما آن چه راکتور هسته­ای را با دیگر نمونه های ذکر شده متفاوت می­ سازد این است که اگر نقصی در سیستم های راکتور رخ  دهد، ممکن است باعث انتشار مقادیر زیادی از مواد رادیواکتیو به محیط خارج شود و اثرات یک رویداد و یا حادثه در راکتور هسته­ای می­تواند تا هزاران کیلومتر مربع از اطراف نیروگاه را تحت شعاع خود قرار دهد، در حالی که حوادث شیمیایی، چه در بعد مسافت و چه از نظر مدت زمان و یا دوره طولانی آلودگی، اغلب نمی­توانند با حوادث هسته­ای که در راکتور هسته ای رخ می­دهد، مقایسه شوند.

 

ملاک ICRP برای تعیین میزان تابش­های حرفه­ ای این است که ریسک متوسط به پرتوکاران نباید بیشتر از ریسک متوسط کارکنان صنایع متعارف و امن باشد. ضمن این که حداکثر دز معادل سالانه در حد 50 میلی­سیورت است، ICRP می تواند میانگین دز معادل سالانه را برابر با یک دهم حد بالا فرض کند. کارکنان نیروگاه هسته­ ای، در حدود 5/1 میلی­سیورت در سال دریافت می­کنند که معادل ریسک سالانه ای در حدود 1 مورد در 30000 می باشد. با آمیختن تصادفات معمول و ریسک­های مربوط به اشعه، در مجموع ریسک سالانه مرگ برای کار در نیروگاه، برابر با 1 در 1200 می شود.

 

موارد ایمنی مربوط به حفاظت از پرتوگیری کارکنایی که در معرض مواد و پسماندهای رادیواکتیو قرار دارند، باید با دقت، کنترل و مانیتورینگ شود. بنا به توصیه 26ICRP در خصوص پرتوگیری افراد، تابش تک تک افراد جامعه و دز دسته جمعی مردم ناشی از پسماندهای رادیواکتیو باید به حدی پایین باشد که از نظر منطقی قابل دست­یابی گردد و نیز با توجه به ملاحضات اقتصادی و اجتماعی کاهش داده شود.

در سایت یک راکتور هسته­ای، نظارت و کنترل مقادیر دز مجاز در قسمت­های مختلف توسط بخش فیزیک بهداشت هم در داخل سایت و هم در خارج سایت انجام می­شود، تا اطمینان حاصل شود که عملیات نیروگاه از نظر مسائل حفاظتی مربوط به پرسنل داخل سایت و افراد جامعه در بیرون سایت به صورت امن و بی­خطر انجام می شود.

 

بدین منظور تحلیل حوادث احتمالی که منجر به خارج شدن مواد رادیواکتیو به محیط می­شوند، جهت به دست آوردن نحوه پخش و توزیع مواد رادیواکتیو و اندیشیدن تمهیداتی متناسب با مقادیر مختلف آلودگی در مرحله بعد از تحلیل حوادث، الزامی می باشد.

 

در حال حاضر بیش از 300 راکتور تحقیقاتی در سراسر جهان موجود می باشند که بیش از 50 نوع آن­ها شامل راکتورهای تریگا [6] و بقیه شامل راکتورهای شناور در استخرهای آب سبک و همچنین راکتورهای آب سنگین تحت فشار با گردش جریان تحمیل شده[7] و قدرت های حرارتی در حدود ده مگاوات یا بیشتر هستند.

همچنین آلودگی فلزات سنگین می‌تواند اثرات مضری بر روی منابع آب شیرین مانند سدها، دریاچه‌ها، رودخانه‌ها و آبخوان‌های زیرزمینی داشته باشد (Dong et al., 2009). امروزه در اکثر نواحی از آب‌های زیر زمینی برای مصارف گوناگون و بخصوص کشاورزی استفاده می‌شود (Ashraf et al., 2011). بنابراین در صورت آلودگی، این آب‌ها می‌توانند مشکلاتی را برای موجودات استفاده کننده از این آب‌ها به طور مستقیم یا غیرمستقیم ایجاد کنند. از این رو پایش آب و خاک در مناطق معدنی امری ضروری و مهم است.

 

از آن جا که زمین­های کشاورزی دشت لنجان در اطراف  معدن سرب و روی ایرانکوه واقع شده‌اند لذا، بررسی منابع آب و خاک این منطقه جهت ارزیابی آلودگی آن‌ها و بررسی رفتار ژئوشیمیایی فلزات سنگین ضروری است. این پژوهش به منظور نیل به این اهداف انجام شده است.

 

1 – 1 – 1  فلزات سنگین

 

به عناصر سمت چپ جدول تناوبی که معمولأ در محلول، تشکیل کاتیون می‌دهند فلز گفته می‌شود. فلزات سنگین فلزهایی با عدد اتمی 20 و بزرگتر از آن هستند. عناصر واسطه‌ی آرسنیک (As) و سلنیوم (Se) و نیز سرب (Pb)، جیوه (Hg) و کادمیوم (Cd) بیش‌ترین توجه زیست محیطی را به خود معطوف نموده‌اند (نلسون ایبای، 1390).

 

منشأ فلزات سنگین و خصوصیات فیزیکو شیمیایی خاک‌ها تعیین کننده‌ی اشکال شیمیایی آن‌ها در محیط می‌باشند (نلسون ایبای، 1390).

 

اشکال شیمیایی یک فلز رفتار آن را در محیط و همچنین ظرفیت انتقال مجدد آن را مشخص می‌کند. فاکتورهای اساسی تأثیر گذار بر روی تحرک فلزات عبارت از مقدار مواد ارگانیک، ظرفیت تبادل کاتیونی، بافت خاک،  Eh و pH می‌باشد (Kashem et al., 2011).

 

بسته به نوع عنصر مهم‌ترین عوامل مؤثر بر تحرک آن نیز تغییر می‌کند (نلسون ایبای، 1390).

 

1 – 1 – 2 فلزات واسطه‌ی سرب، روی و کادمیوم:

 

 

خرید متن کامل این پایان نامه در سایت nefo.ir

 

در شرایط قلیایی و pH بالا این عناصر اکسی هیدروکسیدهای انحلال ناپذیر و یا در حضور کربنات، کربنات‌های انحلال ناپذیر تشکیل می‌دهند. در شرایط اسیدی و pH پایین جذب سطحی این فلزات ناچیز بوده ولی با افزایش pH جذب سطحی فرایندی مهم می‌باشد که سبب خروج فلزات از محلول از راه جذب سطحی بر روی ذرات و رسوبات می‌شود. هنگام مواجهه با مواد آلی حل شده (اسیدهای هومیک) این عناصر با ماده‌ی آلی تشکیل کمپلکس می‌دهند. میزان جذب سرب در مواد هومیک بیش‌تر از روی و در روی بیش‌تر از کادمیوم است. اکسی هیدروکسیدهای آهن و منگنز نیز جاذب‌های مناسبی برای این عناصر می‌باشند. در اغلب شرایط اکسایش-کاهش، این عناصر در محلول به صورت گونه‌های کاتیونی دو یا سه ظرفیتی وجود دارند (نلسون ایبای، 1390).

 

1 – 1 – 3 توزیع فلزات سنگین در محیط

 

روش‌های متعددی برای تعیین توزیع طبیعی و انسان زاد فلزات در محیط سطحی می‌تواند مورد استفاده قرار گیرد. یکی از این روش‌ها، مطالعه‌ی زمین شیمیایی ناحیه‌ای است که در آن عناصر فلزی به خاک‌ها، رودها و آب زیرزمینی وارد می‌شود. هدف از این گونه مطالعات، جمع آوری اطلاعاتی در مورد غلظت زمینه‌ی فلزات و نواحی با غلظت‌های بالا و بی‌هنجار فلز است. با نمونه برداری از انواع مختلف مواد می‌توان منشأ فلزات موجود در منطقه را تعیین نمود (نلسون ایبای، 1390).

 

1 – 1 – 4 چرخه‌ی طبیعی عناصر

 

1 – 1 – 5 چرخه‌های انسانزاد

 

فعالیت‌هایی همچون کشاورزی و یا ساخت جاده‌ها، به هم ریختگی سطح و تحرک فلز را در پی دارند. معدن کاری فلزات سبب خروج آن‌ها از سنگ کره می‌شود. بهسازی زمین و دفع پسماند باعث بازگرداندن فلزات به زمین کره و آب کره می‌شوند. ورود انسانزاد فلزات به هواکره از طریق سوزاندن سوخت‌های فسیلی و برخی فعالیت‌های دیگر امکان پذیر است. فلزات موجود در هواکره از طریق تنفس و بلع وارد بدن انسان می‌شوند که اگر از حد مجاز افزایش یابد سبب ایجاد خطراتی برای سلامت انسان می‌شوند (نلسون ایبای، 1390).

 

1 – 1 – 6 سرب

       خداوند متعال هیچ چیز را بدون فایده نیافریده و در هر مخلوقی حکمتی نهفته است از جمله نعمات خدادادی ، گیاهان دارویی می باشند که از قدیم الایام بشر با آنها آشنا گشته و جهت معالجات بیماران خود مورد استفاده قرار داده است (امیدبیگی 1376). پیشرفت های علمی طی دو دهه اخیر، اهمیت و نقش گیاهان دارویی را در تامین نیازهای بشر به ویژه در حیطه درمان دوچندان ساخته است . امروزه با بهره گیری از روشها و فنون تخصصی ، مهمترین مواد و ترکیبهای شفا بخش بکار گرفته می شود . اثرات جانبی داروهای شیمیایی و الزامات زیست محیطی و روند تدریجی گرایش به سوی فرآورده های طبیعی سبب شده اند تا به گیاهان دارویی توجه بیشتری شود . بررسی ها نشان داده اند که جایگزینی داروهای شیمیایی در سطح دنیا به سرعت رو به توسعه و گسترش است .

 

    کشورهای مختلف با بهره گیری از توانهای بالقوه خود از جمله تنوع پوشش گیاهی ، تنوع اقلیمی و ارزان بودن انرژی و نیروی کارگری و

 

خرید متن کامل این پایان نامه در سایت nefo.ir

 وجود تکنولوژی های برتر و … سهم خود را از تجارت جهانی گیاهان دارویی می گیرند به طوری که کشوری مانند کانادا خود را غول خفته گیاهان دارویی می داند .

 

    همچنین به دلیل اثبات عوارض جانبی داروهای شیمیایی و تمایل بشر به استفاده هرچه بیشتر محصولات طبیعی به منظور حفظ سلامت خویش ، مشکلات سیستم دارویی مدرن مانند هزینه های بالا ، استفاده از منابع غیر تجدید شونده مانند منابع فسیلی و آلودگی محیط توسط صنایع دارویی و ناتوانی بشر برای ساخت برخی از مواد دارویی که به طور طبیعی در گیاهان وجود دارد باعث توجه بیشتر به گیاهان دارویی گردیده است .

 

با توجه به اینکه کیفیت و کمیت ماده موثره گیاه داروئی تحت تاثیر مدیریت زراعی اعمال شده قرار می گیرد ، لازم است این شرایط مورد توجه واقع شود. نظر به اینکه سازگاری گیاه چای مکی با شرایط آب و هوای منطقه جیرفت این تحقیق در جهت حصول به اهداف زیر در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه آزاد اسلامی جیرفت انجام خواهد شد.

 

1-تعیین بهترین سطح محلول پاشی کود نیتروژن جهت دستیابی به بالاترین عملکرد کمی و کیفی گیاه چای ترش.

 

2-تعیین تأثیر محلول پاشی روی و تأثیر آن بر عملکرد کمی و کیفی گیاه چای ترش .

جریان پساب‌های خروجی از صنایع مختلف عمدتاً حاوی مقادیر متفاوتی فلزات سنگین می‌باشد علاوه براین آب های زیر زمینی نیز با توجه به محل استخراج، حاوی مقداری از این فلزات می‌باشند. پساب خروجی از صنایع پتروشیمی‌ و پالایشگاه‌های نفت و گاز، صنایع ریخته گری، صنایع تولید شیشه و…. حاوی مقادیر قابل توجهی فلزات سنگین از جمله سرب، مس، جیوه، روی و كادمیم می‌باشد. اكثر این فلزات سمی‌ می‌باشند. تخلیه این پساب‌ها در محیط باعث ایجاد مشكلات زیست محیطی می‌شود. این فلزات وارد زنجیره غذایی انسان شده و در بافت زنده تجمع میکنند. ارتباط انسان با فلزات سنگین در ده‌های اخیر و با ورود تکنولوژی و توسعه صنایع شیمیایی رو به افزایش بوده است[1].

 

استفاده از فلزات در فرایند‌های صنعتی و محصولات تولیدی امروز نمودهایی از آن هستند: از جمله جیوه در پر كردن دندان استفاده می‌شود، سرب در بنزین خودروها وجود دارد كه هر روزه با افزایش تعداد خودروها مقدار این فلز سنگین در محیط زیست خصوصاً شهرهای بزرگ رو به افزایش است. همچنین سرب در رنگ‌ها، مواد آرایشی، شامپوها و دیگر موادی كه برای مو استفاده می‌شود وجود دارد. دهان شویه‌ها، خمیر دندان و صابون‌ها نیز حاوی مقادیری فلزات سنگین از جمله سرب می‌باشند.

 

در جوامع صنعتی امروز، گریزی از مواد شیمیایی و فلزات سمی‌نیست. خصوصاً كه خیلی از مشاغل و حرفه‌ها مستلزم قرار گرفتن در معرض فلزات سنگین هستند. افراد در تنها بیش از 50 شغل مستلزم برخورد با جیوه هستند، مثل: پزشكان، كاركنان كارخانجات داروسازی، نقاش‌ها، كاركنان چاپ‌خانه‌ها، فلزكارها، جوشكار‌ها ، دكورسازها و سفالگرها.

 

تحقیقاتی كه روی اثرات سمی‌فلزات سنگین انجام شده، تائید می‌كنند كه این مواد می‌توانند مستقیماً با مختل كردن عوامل مغزی و عصبی بر رفتار انسان اثر بگذارند. فلزات سنگین بر مواد انتقال دهنده پیام‌های عصبی و عملكرد آنها تاثیر دارند و فرایندهای متابولیكی بی‌شماری در بدن را تغییر می‌دهند. سیستم‌هایی كه عناصر فلزی سمی، می‌توانند آنها را تخریب كنند یا كارشان را با مشكل مواجه كنند جاهایی مثل: خون و عروق قلبی،مسیرهای سم زدایی بدن و  مسیرهای تولید انرژی، آنزیم ها، سیستم گوارشی، ایمنی، اعصاب مركزی و محیطی، تولید مثل و مجاری ادراری هستند .

 

تنفس ذرات فلزات سنگین، حتی در مقادیر كم می‌توانند اثر جدی روی سلامت انسان داشته باشند. فلزات سنگین می‌توانند واكنش‌هایی حساسیتی را افزایش دهند، جهش‌های ژنتیكی ایجاد كنند، با عناصر كمیاب مفید برای بدن در واكنش‌هایی بیوشیمیایی رقابت كنند و نیز مثل آنتی‌بیوتیك‌ها عمل كنند و هر دو دسته مفید و مضر باكتریها را از بین ببرند. بیشتر اثر تخریبی فلزات سمی، ناشی از افزایش اكسید شدن رادیكال‌های آزاد توسط آنها است. رادیكال‌های آزاد به طور طبیعی وقتی  سلول‌ها با اكسیژن واكنش می‌دهند (اكسایش) تولید می‌شوند. اما در حضور فلزات سنگین سمی‌یا كمبود آنتی اكسیدان‌ها، به صورت كنترل نشده ای تولید می‌شوند. آنتی اكسیدان‌ها مثل ویتامین‌های A, C, E فعالیت رادیكال‌های آزاد را كم می‌كنند.

 

اگر جای كلسیم از دست رفته پر نشود برداشت دائمی‌این ماده معدنی مهم از استخوان‌ها باعث پوكی استخوان می‌شود. مطالعاتی نشان می‌دهد كه هر مقدار جزئی از عناصر سمی، نتایج منفی بر سلامتی دارند. كودكان و سالخوردگان كه سیستم ایمنی ضعیف تری دارند در مقابل مسمومیت با این مواد، آسیب پذیرند.

 

2-1- اهمیت اندازه‌گیری یون های فلزی:

 

1-2-1- اهمیت اندازه‌گیری روی

 

روی برای ساخت كلاژن، جهت استحكام پوست و مو ضروری است. این عنصر با دارا بودن خواص آنتی اكسیدانی از پوست در مقابل اثرات نامطلوب اشعه فرابنفش خورشید محافظت می‌كند[1].

 

 

خرید متن کامل این پایان نامه در سایت nefo.ir

 

تحقیقات نشان داده اند این عنصر دارای خواص ضد آكنه و ضد التهابی بوده و در تسریع و ترمیم زخمهای پوستی نقش دارد[1]. فلز روی در تقویت سیستم ایمنی نقش بسزایی ایفا می‌كند و از بروز بیماری ها خصوصاً سرماخوردگی جلوگیری می‌كند. در بهبود حس چشایی خصوصاً در سالمندان نقش دارد.

 

در تولید هورمون های جنسی از جمله تستسترون نقش داشته و كمبود آن سبب نقص در دستگاه تولید مثلی می‌شود. سبب بهبود عملكردهای ورزشی در ورزشكاران می‌شود. به عملكرد انسولین كمك كرده و در تنظیم قند خون نقش دارد. روی در تولید و فعالیت آنزیم‌ها، همچنین در ایجاد پروتئین موثر است.

 

بیشتر مواد معدنی كمیاب از جمله روی در صورت مصرف بیش از حد برای بدن سمی‌هستند و باعث اختلال در كار معده و دیگر عضوهای حیاتی بدن می‌شوند.

 

بالا رفتن بیش از حد روی در بدن باعث استفراغ می‌شودو همچنین باعث افزایش كلسترول بد و كاهش كلسترول خوب بدن می‌شود. بعضی از تحقیقات نشان می‌دهد كه مصرف خیلی زیاد روی باعث كاهش عملكرد ایمنی می‌شود. مصرف زیاد روی می‌تواند با جذب مس تداخل كرده و باعث كمبود مس شود. این موضوع بر مقدار آهن بدن اثر گذاشته و می‌تواند منجر به كم خونی شود. مصرف زیاد آهن و مس با جذب روی تداخل می‌كند.

 

2-2-1- اهمیت اندازه‌گیری سرب:

 

سرب فلزی است براق، انعطاف پذیر، بسیار نرم، شدیداً چكش‌خوار و به رنگ سفید مایل به آبی كه از خاصیت هدایت الكتریكی پایینی برخوردار می‌باشد. این فلز شدیداً در مقابل خوردگی مقاومت می‌كند [2]. و به همین علت از آن برای نگهداری مایعاتی كه خوردگی زیادی دارند مانند اسید سولفوریك استفاده می‌شود.

 

با افزودن مقادیر خیلی كم آنتیموان یا فلزات دیگر به سرب می‌توان آن را سخت نمود. یكی از فلزات سنگین و از عوامل آلوده كننده محیط، سرب است كه با ایجاد اثرات سمی‌شدید بر روی انسان و دیگر جانداران نقش مهمی‌در آلودگی محیط زیست در قرن حاضر دارد. این مشكل مستقیماً با مصارف زیاد صنعتی آن ارتباط دارد. مصرف این عنصر در صنایع مختلف موجب بالا رفتن میزان آلودگی در اكوسیستم‌های مختلف محیطی شده و می‌تواند به طور مستقیم و غیر مستقیم باعث آلودگی محیط زیست از جمله خاك و مصرف كنندگان گردد. در نتیجه ورود مقادیر متفاوت این فلز سمی‌ به اشكال مختلف از جمله از طریق خاك به زنجیره غذائی انسان و جانداران، محیطی نامناسب برای زندگی با اثرات نامطلوب و امكان بروز بیماری‌های مختلف را فراهم نموده است [2]. سرب یك مخرب قوی اعصاب بوده كه در رشد و كاركرد اكثر اندام‌های بدن به خصوص كلیه‌ها، سلول‌های قرمز خون و سیستم اعصاب مركزی مزاحمت ایجاد می‌كند.

 

در نوزادان و كودكان، سرب رشد سیستم اعصاب مركزی و مغز را به تاخیر می‌اندازد. حتی مقادیر كم سرب باعث كاهش ضریب هوشی، ناتوانی در یادگیری  اختلالات رفتاری می‌شوند. مسمومیت ناشی از سرب در كودكان بر اثر رنگ‌های ساختمانی كه در آن‌ها از سرب استفاده می‌شود، نیز ایجاد می‌شود. امروزه مسمومیت با سرب بیشترین خطر برای سلامتی كودكان در كشورهای صنعتی می‌باشد. مقدار سرب در آب آشامیدنی نیز دارای اهمیت می‌باشد، به خصوص در منازل با شیر آب و اتصالات ساخته شده از برنج (شامل سرب) یا، منازلی كه لوله‌ها با سرب لحیم شده‌اند.

 

3-2-1- اهمیت اندازه گیری مس

 

مس فلزی نسبتاً قرمز رنگ است که از خاصیت هدایت الکتریکی و حرارتی بسیار بالایی برخوردار می‌باشد (در بین فلزات خالص، تنها خاصیت هدایت الکتریکی نقره در حرارت اطاق از مس بیشتر است). مس برای تمام موجودات هوازی و اکثر موجودات بی‌هوازی از فلزات ضروری به شمار می‌رود [2].