دانشگاه اراک سلول و بافت 2228-7035 16 1 2025 03 21 The effects of maternal folic acid administration on the expression of mmu-miR-103-1-5p and Mtr in the cerebral cortex of mouse pups اثرات تجویز اسیدفولیک مادر بر بیان mmu-miR-103-1-5p و Mtr در قشرمغز نوزادان موش 1 17 725310 10.61882/JCT.16.1.1 FA زهرا خوشکارچالکسرائی کارشناسی ارشد، گروه زیست شناسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه گیلان، رشت فرهاد مشایخی استاد، گروه زیست شناسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه گیلان، رشت Journal Article 2025 06 17 Aim: Folate, also known as Vitamin B9, is a water-soluble nutrient present in natural food sources. It plays a crucial role in DNA synthesis and repair, as well as in methylation reactions. Folic acid (FA) is the synthetic form of folate found in enriched foods and supplements. The effects of folate deficiency after birth have not been extensively studied. MicroRNAs (miRNAs) are a type of non-coding RNAs that play essential roles in regulating gene expression. In recent years, miRNAs have been associated with various aspects of brain development, including neurogenesis, neuronal migration, axon and dendrite formation, and synaptogenesis. Additionally, altered expression and dysregulation of miRNAs have been linked to neurodevelopmental disorders. Methionine synthase (Mtr) is involved in amino acid metabolism and is responsible for converting the amino acid homocysteine to methionine. Mtr is crucial for brain development and is associated with myelin content. This project aimed to investigate the impact of maternal FA supplementation during pregnancy on the expression of mmu-miR-103-1-5p and Mtr in the cerebral cortex of mouse pups. Materials and Methods: A total of 45 pregnant mice were divided into three groups, with 15 mice in each group. The first and second groups received FA at doses of 2 and 40 mg/kg of body weight daily by gavage throughout their entire pregnancy, respectively. The third group did not receive FA and served as the control. Subsequently, the cerebral cortex of the offspring was collected immediately after birth for the analysis of mmu-miR-103-1-5p and Mtr expression using real-time PCR. Statistical analysis was conducted using GraphPad Prism software. Results: In the FA-treated group, the expression of mmu-miR-103-1-5p at a dose of 2 mg/kg body weight was 0.46±0.01, and at a dose of 40 mg/kg body weight, it was 0.27±0.02, whereas in the control group, it was 1.0007±0.03. Statistical analysis revealed a significant decrease in mmu-miR-103-1-5p expression at both the 2 mg/kg and 40 mg/kg doses compared to the controls (p هدف: با توجه به نقش مهم اسیدفولیک در سنتز و ترمیم DNA و تکثیر سلولی و تکوین مغز، در این پروژه به بررسی تاثیر اسیدفولیک (FA) در دوران بارداری بر بیان mmu-miR-103-1-5p و Mtr در قشر مغز نوزادان موش بود. مواد و روش: در مجموع 45 موش باردار به سه گروه با پانزده موش در هر گروه تقسیم شدند. گروه اول و دوم به ترتیب FA با دوزهای 2 و 40 میلی گرم بر کیلوگرم وزن بدن روزانه از طریق گاواژ در تمام دوران بارداری دریافت کردند. گروه سوم FA دریافت نکردند (کنترل). متعاقبا، قشر مغز نوزادان بلافاصله پس از تولد برای آنالیز بیان mmu-miR-103-1-5p و Mtr جمع آوری شد. نتایج: نتایج نشان داد که کاهش معنی‌داری در بیان mmu-miR-103-1-5p در دوزهای 2 و 40 نسبت به گروه کنترل وجود دارد. ضمنا، کاهش معنی‌داری در بیان mmu-miR-103-1-5p بین گروه‌های تحت تیمار با FA مشاهده شد. همچنین افزایش معنی‌داری در بیان Mtr در دوز 2 نسبت به گروه کنترل وکاهش معنیدار در دوز 40 نسبت به گروه کنترل نشان داد. به‌علاوه کاهش معنی‌داری در بیان Mtr بین گروه‌های تحت تیمار با FA مشاهده شد. نتیجه‌گیری: دوز طبیعی FA بیان mmu-miR-103-1-5p را کاهش و بیان Mtr را در مقایسه با گروه کنترل افزایش می‌دهد. دوز بالای FA بیان هر دو ژن را در مقایسه با گروه کنترل کاهش میدهد. در نتیجه FA بیان mmu-miR-103-1-5p و Mtr را تغییر می‌دهد و بهطور بالقوه بر رشد مغز تاثیر می‌گذارد، در حالی که مقادیر بیش از حد ممکن است تاثیر نامطلوبی داشته باشد.

https://jct.araku.ac.ir/article_725310_e39b1f2fc20c915dc13956d556baac7b.pdf

دانشگاه اراک سلول و بافت 2228-7035 16 1 2025 03 21 Investigating the cytotoxic effect of zinc oxide nanoparticles conjugated with gingerol on breast cancer cell line بررسی اثر سمیت سلولی نانوذره اکسید روی کنژوگه با جینجرول روی رده سلولی سرطان پستان 18 31 725506 10.61882/JCT.16.1.18 FA فاطمه سادات موسوی - گروه زیست شناسی، واحد رشت، دانشگاه آزاد اسلامی، رشت، ایران علی صالح زاده - گروه زیست شناسی، واحد رشت، دانشگاه آزاد اسلامی، رشت، ایران 0000-0003-4238-0999 Journal Article 2025 06 25 Introduction: Breast cancer is the most important and widespread type of cancer in women's population. Aim:This study was conducted to synthesize zinc oxide nanoparticles conjugated with gingerol (ZnO@CPTMS-Gingerol) and evaluate their anticancer effects on breast cancer cells. Materials and Methods: To synthesize ZnO@CPTMS-Gingerol nanoparticles, one gram of ZnO@CPTMS nanoparticles was dispersed in 30 ml of dry toluene. One gram of gingerol and 10 ml of triethylamine were added to the reaction mixture and refluxed for 24 hours. The product was washed twice with a mixture of distilled water and ethanol (1:1), and the final product was dried at 100°C for 24 hours. Physicochemical properties of ZnO@CPTMS-Gingerol nanoparticles were studied by FT-IR, XRD, DLS, EDS, zeta potential measurement, and electron microscope imaging. The inhibitory effects of different concentrations of ZnO@CPTMS-Gingerol nanoparticles on MCF-7 breast cancer cells and HEK293, as normal cells, were evaluated by the MTT test. To perform this experiment, cells were prepared in 96-well cell culture plates with a density of 104 cells/well, and then were treated with concentrations of 15.625, 31.25, 62.5, 125, 250, and 500 μg/mL of ZnO@CPTMS-Gingerol. After incubating the cells for 24 hours at 37°C, 0.2 ml of MTT solution was added to each well. The wells without nanoparticles treatment were considered as controls. After incubation for 4 hours, the supernatant was removed, and 100 μl of DMSO solution was added to each well. After pipetting, the optical density was read at 570 nm using an ELISA Reader. To determine the percentage of apoptotic and necrotic cells, 5x105 cells were treated with ZnO@CPTMS-Gingerol nanoparticles for 24 hours with half inhibitory concentration (IC50). Then, the treated and control cells were stained with annexin V and propidium iodide (PI) dyes. Finally, cell analysis was done by a flow cytometer. Data analysis was done using device software and dividing the points recorded in the two-dimensional curve into four regions including Q1 to Q4. The experiments were performed in three replicates, and the results were expressed as mean ± standard deviation. Statistical analysis including t-tests, and one-way ANOVA was performed using SPSS. A p هدف: سرطان پستان مهم‌ترین و فراگیرترین نوع سرطان در جمعیت‌های زنان بهشمار می‌آید. این مطالعه با هدف سنتز نانوذره اکسید روی کنژوگه با جینجرول (ZnO@CPTMS-Gingerol) و ارزیابی اثرات ضدسرطانی آن بر روی سلول‌های رده سرطان پستان انجام پذیرفت. مواد و روش‌ها: ویژگی‌های فیزیکی شیمیایی نانوذره ZnO@CPTMS-Gingerol با آنالیزهای FT-IR، XRD، DLS، EDS، سنجش پتانسیل زتا و عکس‌برداری میکروسکوپ الکترونی مورد مطالعه قرار گرفت. اثرات مهاری غلظت‌های مختلف نانوذره ZnO@CPTMS-Gingerol بر روی سلول‌های رده سرطان پستان MCF-7 با آزمایش MTT ارزیابی شد. به‌منظور تعیین جمعیت سلول‌های آپوپتوزیس/نکروزیس شده از آزمایش فلوسیتومتری استفاده شد. نتایج: بر اساس نتایج، نانوذرات سنتز شده دارای مورفولوژی کروی و با اندازه حدودی 10 تا 50 نانومتر بودند. بار سطحی ذرات در محیط آبی 4/30- میلی ولت بود. نانوذرات فاقد ناخالصی عنصری بودند و سنتز صحیح آنها با آزمایش‌های FT-IR و XRD تائید شد. تیمار نانوذرات با سلول‌های سرطان پستان نشان داد که نانوذره ZnO@CPTMS-Gingerol دارای اثرات مهاری وابسته به دوز و غلظت نیمه مهاری (IC50) 117 میکروگرم/میلی‌لیتر بود. مواجهه سلول‌های سرطان پستان با نانوذره ZnO@CPTMS-Gingerol سبب افزایش جمعیت سلول‌های دچار آپوپتوز اولیه و تاخیری و سلول‌های نکروزی شد. نتیجه‌گیری: : این مطالعه نشان داد که نانوذره ZnO@CPTMS-Gingerol می‌تواند با القای آپوپتوزیس و نکروزیس سلولی سبب مهار تکثیر سلول‌های سرطان پستان شود و این قابلیت می‌تواند در طراحی نانو داروهای مؤثر در درمان سرطان پستان مد نظر قرار گیرد.

https://jct.araku.ac.ir/article_725506_29052a37dd1eeb0da2fca52b291f52b1.pdf

دانشگاه اراک سلول و بافت 2228-7035 16 1 2025 03 21 Callogenesis Optimization and Investigation of Morpho-physiological, Phytochemical and Biochemical Changes in Hypericum perforatum L. in Response to Chitosan Elicitor under In Vitro Culture Conditions بهینه‌سازی کالوس‌زایی و بررسی تغییرات مورفوفیزیولوژیکی، فیتوشیمیایی و بیوشیمیایی گل راعی در پاسخ به الیسیتور کیتوزان تحت شرایط کشت درون شیشه‌ای 32 50 725507 10.61882/JCT.16.1.32 FA مژگان سلیمانی زاده استادیار گروه علوم و مهندسی باغبانی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه هرمزگان، بندرعباس، ایران علیرضا یاوری دانشیار گروه علوم و مهندسی باغبانی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه هرمزگان، بندرعباس، ایران 0000-0002-4786-0759 سمیه کریمی تکلو دانشجوی کارشناسی ارشد گروه علوم و مهندسی باغبانی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه هرمزگان، بندرعباس، ایران Journal Article 2025 06 25 Introduction: St. John's Wort, scientifically known as Hypericum perforatum L., belongs to the family Hypericaceae and is an important medicinal plant widely used today for the treatment of depression. It is one of the best-selling herbal products worldwide. Its medicinal properties are attributed to the secondary metabolites present in its extract, including hypericin, hyperforin, flavonoids, xanthones, and other valuable compounds. To meet the growing demands of the pharmaceutical industry and to obtain high-quality biomass, it is cultivated in various countries. However, plants grown under field conditions often face challenges that may affect their phytochemical composition. Plant tissue culture under controlled conditions can mitigate these issues and serve as an attractive alternative to field cultivation. Today, one of the key aspects of biotechnology in Hypericum perforatum is the enhancement of bioactive molecule content using various approaches, including elicitation in tissue culture. Aim:This research aims to investigate the callogenesis optimization and morpho-physiological, phytochemical, and biochemical changes in the callus of Hypericum perforatum L. in response to chitosan elicitor under In Vitro culture conditions. Materials and Methods: After obtaining Hypericum perforatum seeds, the effect of sterilization methods on seed contamination percentage was evaluated using a completely randomized design. Subsequently, a factorial experiment in a completely randomized design was conducted to optimize callus induction using hormonal treatments (E1 to E2), explants (E1, E2), and different light conditions (L1, L2). After preparing the chitosan elicitor at concentrations of 0 (control), 25, 50, and 75 mg, another experiment was carried out in a completely randomized design to apply the elicitor to the seeds. Finally, the effect of the chitosan elicitor on improving morphological, physiological, metabolic, and biochemical traits was examined. Results: The results of the mean comparison for the effect of sterilization methods showed that treatment C (no sterilization) and S2 exhibited the lowest and highest levels of contamination percentage, respectively. The mean comparison results for the interaction effect of hormonal treatment explant type, and light conditions indicated that the best hormonal combination for callus induction was H1E1L1. The findings revealed a significant increase in traits such as fresh weight, dry weight, callus volume, flavonoids, phenols, antioxidant activity, anthocyanins, carotenoids, catalase, peroxidase, proline, and chlorophyll a and b at all chitosan concentrations compared to the control. The highest and lowest values for these traits were observed in the 50 mg/L chitosan treatment and the control, respectively. For malondialdehyde content, the highest and lowest levels were associated with the control treatment and the 50 mg/L chitosan treatment, respectively. Conclusion: Overall, the results of this study demonstrated that the chitosan elicitor improved the growth, physiological, metabolic, and biochemical characteristics of Hypericum perforatum. Among all the concentrations used, the 50 mg/L concentration was the most effective in enhancing these traits. هدف: گل راعی با نام علمی Hypericum perforatum L. یک گیاه دارویی مهم است که به‌طور گسترده در درمان افسردگی مورد استفاده قرار می‌گیرد. ویژگی‌های دارویی آن به ترکیبات متابولیت ثانویه موجود در عصاره (هایپریسین‌، هیپرفورین و غیره) مرتبط می‎باشد. گیاهان رشد کننده در مزرعه معمولا با چالش‌هایی مواجه هستند که ممکن است بر ترکیب فیتوشیمیایی آن تأثیر بگذارد. کشت‌ بافت‌های گیاهی می‌توانند این مسائل را کاهش داده و به‌عنوان یک جایگزین معرفی شوند. یکی از جنبه‌های بیوتکنولوژی در گل راعی بهبود محتوی متابولیت‌ها با استفاده از رویکردهای مختلف از جمله الیسیتشن می‌باشد. هدف از این تحقیق، بهینه‌سازی کالوس‌زایی و بررسی تاثیر کیتوزان بر صفات مورفوفیزیولوژیکی و فیتوشیمیایی و بیوشیمیایی گل راعی تحت شرایط کشت درون شیشه‌ای می‌باشد. مواد و روش‌ها: پس از تهیه بذور گل راعی، تأثیر روش‌های ضدعفونی بر درصد آلودگی بذور مورد آزمون قرار گرفت. سپس آزمایش فاکتوریلی در قالب طرح کاملا تصادفی جهت بهینه‌سازی کالوس‌زایی آن با تیمارهای هورمونی (H0 تا H3)، ریزنمونه (E1 و E2) و شرایط نوری مختلف (L1 و L2) انجام شد. پس از تهیه الیسیتور کیتوزان (صفر، 25 ، 50 و 75 میلی‌گرم)، آزمایش در قالب طرح کاملا تصادفی جهت اعمال الیسیتور روی بذور انجام شد. در نهایت تاثیر الیسیتور کیتوزان روی بهبود صفات مورفولوژیکی، فیزیولوژیکی و متابولیتی و بیوشیمیایی بررسی شد. نتایج: نتایج مقایسه میانگین اثر روش ضدعفونی نشان داد که تیمارC (عدم ضدعفونی) و S2 به‌ترتیب کمترین و بالاترین میزان درصد آلودگی نشان دادند. نتایج مقایسه میانگین اثر متقابل تیمار هورمونی، نوع ریزنمونه و شرایط نوری نشان داد که بهترین ترکیب هورمونی جهت القا کالوس H1E1L1 می‌باشد. نتایج نشان دهنده افزایش معنی‌دار صفات وزن تر، خشک، حجم کالوس، فلاونوئید، فنل، فعالیت آنتی‌اکسیدانتی، آنتوسیانین، کاروتنوئید، کاتالاز، پراکسیداز، پرولین، کلرفیل a و b در همه غلظت‌های کیتوزان در مقایسه با شاهد بود. برای صفت مالون دی‌آلدئید بالاترین و کمترین میزان به تیمار شاهد و کیتوزان 05 میلی‌گرم در لیتر تعلق داشت. نتیجه‌گیری: نتایج نشان داد که الیسیتور کیتوزان باعث بهبود ویژگی‌های مورفوفیزیولوژیکی، متابولیتی و بیوشیمایی گل راعی شده و غلظت 05 میلی‌گرم در لیتر آن در بهبود این ویژگی‎ها موثرتر بوده است.

https://jct.araku.ac.ir/article_725507_bc88ba4544801b783ac9d0adc83acfde.pdf

دانشگاه اراک سلول و بافت 2228-7035 16 1 2025 03 21 Protective effects of alpha-lipoic acid on oxidative stress-induced impairments on vital parameters of human sperm induced by cadmium اثرات محافظتی آلفالیپوئیک اسید بر اختلال‌های ناشی از استرس اکسیداتیو بر روی پارامترهای حیاتی اسپرم انسان القاشده توسط کادمیوم 51 69 725508 10.61882/JCT.16.1.51 FA فاطمه آشنا کارشناسی ارشد، گروه زیست شناسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه اراک، اراک، ایران، ایمیل (نویسنده اول) حمیدرضا مومنی استاد، گروه زیست شناسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه اراک، اراک، ایران، h-momeni@araku.ac.ir طاهره اعتمادی کارشناسی ارشد، گروه زیست شناسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه اراک، اراک، ایران، t-etemadi@araku.ac.ir Journal Article 2025 06 25 Introduction: Oxidative stress exerts destructive effects on sperm cells, leading to sperm dysfunction and male infertility. It occurs when there is an imbalance between the production of reactive oxygen species (ROS) and the cell's antioxidant defense system. ROS are free radicals and peroxides that can damage cells. They can harm the sperm cell membrane, which is rich in polyunsaturated fatty acids, through lipid peroxidation, impairing sperm membrane fluidity. This affects motility and the sperm's ability to fuse with the egg. Additionally, ROS can directly damage sperm DNA, leading to DNA fragmentation and other abnormalities. Oxidative stress can also impair sperm motility by disrupting energy production in the mitochondria. Severe oxidative stress may result in sperm cell death (apoptosis or necrosis), reducing sperm viability. These negative effects ultimately decrease the chances of successful fertilization and a healthy pregnancy. Cadmium, a pervasive environmental and industrial pollutant, induces significant toxic effects on human health, particularly on the male reproductive system. It is both a naturally occurring element and a widespread environmental pollutant generated from various industrial and agricultural activities. Its presence in soil, water, air, and food exert risks on human health. Exposure to cadmium is strongly linked to increased oxidative stress, which damages cellular components such as lipids, proteins, and DNA within sperm cells. This oxidative damage can lead to impairments in critical sperm parameters, including motility, viability, morphology, and DNA integrity, thereby compromising fertilization potential and contributing to male infertility. The severity of these effects underscores the need for effective strategies to mitigate cadmium-induced sperm damage. Alpha-lipoic acid (ALA), a naturally occurring organosulfur compound, is produced in the body, obtained through dietary sources, and taken as a supplement or medication. ALA is a potent antioxidant with the unique ability to function in both aqueous and lipid environments. This versatility allows ALA to scavenge a wide range of free radicals and ROS, thereby protecting cells from oxidative damage. Furthermore, ALA can regenerate other endogenous antioxidants, such as glutathione, further amplifying its protective effects. Given ALA’s well-documented antioxidant properties and its potential to mitigate oxidative stress, this study aims to investigate its protective effects on human sperm exposed to cadmium. Aim: This research will explore the extent to which ALA can counteract the detrimental effects of cadmium-induced oxidative stress on vital sperm parameters. By evaluating the impact of ALA supplementation on sperm motility, viability, morphology, and DNA integrity in the presence of cadmium, this study seeks to determine the potential therapeutic role of ALA in preserving sperm function and improving male fertility outcomes. The results of this investigation will provide valuable insights into the efficacy of ALA as a protective agent against cadmium-induced reproductive toxicity and contribute to the development of strategies for mitigating the harmful effects of environmental pollutants on male reproductive health. Materials and Methods: In this experimental study, human sperm samples were divided into five groups: 1) spermatozoa at 0 hours, 2) spermatozoa at 180 minutes (control group), 3) spermatozoa treated with cadmium chloride (10 μM) for 180 minutes, 4) spermatozoa treated with ALA (50 μM) + cadmium chloride (10 μM) for 180 minutes and 5) spermatozoa treated with ALA (50 μM) for 180 minutes. Vital sperm parameters, including motility, viability, plasma membrane and acrosome integrity, mitochondrial membrane potential, and DNA fragmentation, as well as oxidative stress indices (total antioxidant capacity and lipid peroxidation), were examined in different groups. Data were expressed as mean ± standard deviation and analyzed using one-way analysis of variance (ANOVA). Means with p هدف: استرس اکسیداتیو بهعنوان یکی از عوامل مهم اختلال عملکرد اسپرم و ناباروری شناخته شده است. آلایندههای زیست محیطی مانند کادمیوم میتوانند با القای استرس اکسیداتیو بر پارامترهای اسپرم تأثیر منفی بگذارند. در پژوهش حاضر اثر محافظتی آلفا لیپوئیک اسید به‌عنوان یک آنتیاکسیدانت قوی بر پارامترهای حیاتی اسپرم‌های تیمار شده با کادمیوم کلراید بررسی ‌شد. مواد و روش‏ها: نمونههای اسپرم انسان به پنج گروه تقسیم شدند: 1) اسپرمهای لحظه صفر، 2) اسپرمهای لحظه180 دقیقه (گروه کنترل)، 3) اسپرمهای تیمارشده با کادمیوم کلراید (10میکرومولار) بهمدت 180 دقیقه، 4) اسپرمهای تیمارشده با آلفالیپوئیک اسید (50 میکرومولار) + کادمیوم کلراید (10 میکرومولار) بهمدت 180 دقیقه و 5) اسپرم تیمار شده با آلفالیپوئیک اسید (50 میکرومولار) بهمدت 180 دقیقه. پارامتر‌های حیاتی اسپرم (قابلیت تحرک، قابلیت حیات، تمامیت غشای پلاسمایی، تمامیت آکروزوم، پتانسیل غشای میتوکندری، شکستگی DNA، و شاخص‌های استرس اکسیداتیو (قدرت آنتیاکسیدانتی کل و میزان پراکسیداسیون لیپیدی) در گروههای مختلف بررسی شد. نتایج: کادمیوم کلراید با افزایش سطح مالون دی آلدئید و کاهش ظرفیت آنتیاکسیدانتی کل باعث کاهش قابلیت تحرک، قابلیت حیات، یکپارچگی غشای پلاسمایی و آکروزوم، پتانسیل غشای میتوکندری و تمامیت DNA اسپرم شد، در حالیکه آلفالیپوئیک اسید توانست اثرات مخرب کادمیوم کلراید بر پارامترهای حیاتی اسپرم و شاخصهای استرس اکسیداتیو را جبران نماید. نتیجه‏گیری: استرس اکسیداتیو ناشی از کادمیوم کلراید بر پارامترهای اسپرم انسان اثرات مخربی القا میکند. درحالیکه آلفالیپوئیک اسید با خواص آنتیاکسیدانتی خود اثرات نامطلوب استرس اکسیداتیو بر اسپرم انسان را جبران میکند، که نشان میدهد آلفالیپوئیک اسید میتواند بهعنوان یک درمان مکمل در ناباروری مردان که ناشی از استرس اکسیداتیو است استفاده شود.

https://jct.araku.ac.ir/article_725508_38fc89b00b1dbd272cc6878f3bf8a3b0.pdf

دانشگاه اراک سلول و بافت 2228-7035 16 1 2025 03 21 Investigation of downstream processes of pharmaceutical proteins with a focus on increasing the production efficiency of human follicle-stimulating hormone using VHH antibody-based affinity chromatography بررسی فرایندهای پایین‌دستی در تولید پروتئین‌های نوترکیب دارویی: تمرکز بر افزایش بازده تولید هورمون محرک فولیکولی انسانی با استفاده از کروماتوگرافی تمایلی مبتنی بر آنتی‌بادی‌های VHHs 70 89 725683 10.61882/JCT.16.1.70 FA سمیه ابوالقاسمی دهاقانی پژوهشگاه رویان، پژوهشکده زیست شناسی و علوم پزشکی تولید مثل جهاددانشگاهی، مرکز تحقیقات پزشکی تولید مثل، گروه ژنتیک Journal Article 2025 07 01 Introduction: Downstream processes are crucial in pharmaceutical protein manufacturing, bridging drug synthesis and final product formulation. They involve purification strategies to isolate active pharmaceutical ingredients (APIs) from natural or cellular sources, ensuring high purity and potency. Advances in technology and purification methods have significantly impacted the efficiency and quality of pharmaceutical products, particularly for biological drugs like human follicle-stimulating hormone (hFSH) and VHHs antibodies Aims: To highlight the importance of downstream processes in pharmaceutical protein production, focusing on the purification techniques employed for proteins like human follicle-stimulating hormone and VHHs antibodies, and to demonstrate how technological innovations improve yield, efficiency, and product quality. Materials and methods: The study emphasizes the use of strategic purification approaches, including advanced chromatographic methods such as recombinant DNA technology for producing hFSH and affinity chromatography utilizing VHHs antibodies. These methods are tailored to preserve the structural and functional integrity of target proteins and enhance purification efficiency. Results: Innovative purification strategies, especially affinity chromatography with VHHs antibodies, have led to a significant increase in yield (~60%), reduced processing time, and improved purity. These techniques effectively streamline production, reduce costs, and maintain the biological activity of target proteins like hFSH. Discussion: The integration of cutting-edge technologies—recombinant DNA, affinity chromatography, and sophisticated purification strategies—has transformed downstream processing. These advancements support the shift from natural sourcing to recombinant production, improving efficiency, product quality, and cost-effectiveness, and fostering progress in biopharmaceutical manufacturing. Conclusion: Refinement of downstream processes, driven by technological innovation, advances the production of vital biological drugs such as hFSH. These developments symbolize a move toward higher standards of quality and efficiency in pharmaceutical manufacturing, showcasing human ingenuity and the ongoing pursuit of excellence in healthcare and biotechnology هدف: بررسی و مقایسه فرآیندهای پایین‌دستی در پروتئین‌های دارویی، با تمرکز بر توسعه روش‌های خالص‌سازی مؤثر و کارآمد، به‌خصوص در مورد هورمون محرک فولیکولی انسانی، و بهره‌گیری از فناوری‌های نوین مانند آنتی‌بادی‌های VHH و کروماتوگرافی تمایلی. مواد و روش‏ها: استفاده از فنون خالص‌سازی چندمرحله‌ای و کروماتوگرافی تمایلی مبتنی بر آنتی‌بادی‌های VHH، تولید هورمون محرک فولیکولی انسانی به‌صورت نوترکیب، و به‌کارگیری رزین‌های کروماتوگرافی مخصوص برای جداسازی سریع و با بهره‌وری بالا. مقایسه بازده و زمان انجام فرآیندهای مختلف صورت گرفت. نتایج: استفاده از کروماتوگرافی تمایلی مبتنی بر آنتی‌بادی‌های VHH منجر به استخراج پروتئین در یک مرحله و با بازده حدود 60% شد، در حالی‌که روش‌های چند مرحله‌ای بازده تقریبی 40% داشتند. این روش زمان کم‫تری صرف کرده و هزینه‌های تولید را کاهش داد. نتیجه‏گیری: به‌کارگیری فناوری‌های نوین مانند آنتی‌بادی‌های VHH و کروماتوگرافی تمایلی، فرآیندهای پایین‌دستی را بهبود می‌بخشد، باعث افزایش بهره‌وری، کاهش هزینه‌ها، و حفظ ساختار و عملکرد پروتئین‌های دارویی می‌شود، که در نهایت به ارتقای کیفیت و کارایی تولید داروهای بیولوژیک منجر می‌شود.

https://jct.araku.ac.ir/article_725683_793287ab352ef422f9540f9fc62c2f09.pdf

دانشگاه اراک سلول و بافت 2228-7035 16 1 2025 03 21 Comparison of the anticancer effects of cerium nanoparticles produced by two methods, sol-gel and green synthesis by aqueous extract of Xanthium strumarium leaves, on the breast cancer cell line MDA-MB-231 مقایسه اثر ضد سرطانی نانوذرات سریوم تولید شده به‮روش سل-ژل و روش سنتز سبز با استفاده از عصاره آبی برگ گیاه زردینه (muiramurts muihtnaX) بر روی سلول‌های سرطان پستان رده 132-BM-ADM 90 112 726157 10.61882/JCT.16.1.90 FA فاطمه طیبی خرمی کارشناس ارشد، گروه بیوتکنولوژی، دانشکده علوم زیستی، دانشگاه الزهرا، تهران، ایران پریچهر حناچی دانشیار بیوشیمی، گروه بیوتکنولوژی، دانشکده علوم زیستی، دانشگاه الزهرا ، تهران، ایران P.hanachi@alzahra.ac.ir لیلا مامنی استادیار بخش تحقیقات نانوتکنولوژی، پژوهشگاه بیوتکنولوژی کشاورزی، کرج، البرز Leila.mamani@abrii.ac.ir 0000-0002-5360-2123 ریحانه رمضانی استادیار گروه خانواده درمانی، پژوهشکده زنان، دانشگاه الزهرا، تهران، ایران Re.ramezani@alzahra.ac.ir 0000-0002-7901-7627 نسترن حیدری کهلی دانشجوی دکترای رشته بیوتکنولوژی میکروبی، گروه بیوتکنولوژی، دانشکده علوم زیستی، دانشگاه الزهرا ، تهران، ایران Journal Article 2025 07 10 Introduction: Metal nanoparticles exhibit a broad range of properties and have made substantial contributions to the field of biomedicine, particularly concerning targeted drug delivery systems. These nanoparticles function effectively as carriers for a variety of therapeutic agents, including but not limited to antibodies, nucleic acids, chemotherapeutic agents, and peptides. Metals such as silver, gold, zinc, copper, and cerium display remarkable optical characteristics that augment their functional capabilities. Furthermore, their surfaces can be readily modified via hydrogen bonding, covalent bonding, or electrostatic interactions, facilitating their application with bioactive molecules for specific targeting endeavors. The advancement of numerous nanomedicines aimed at tumor treatment has underscored the potential of cerium oxide nanoparticles (CONPs) as a viable therapeutic agent in oncological therapy. Empirical studies suggest that CONPs possess cytotoxic properties against neoplastic cells, inhibit their invasiveness, and enhance their susceptibility to radiation and chemotherapeutic interventions. Additionally, CONPs exhibit minimal toxicity to healthy tissues and contribute to the reduction of reactive oxygen species (ROS) production. Xanthium strumarium, despite its high toxicity, is acknowledged for its medicinal properties. All constituents of the plant contain toxic compounds in varying concentrations and are utilized in the treatment of various ailments, including malaria, cancer, rheumatism, arthritis, tuberculosis, and respiratory allergies, in addition to their analgesic effects. Its roots, fruits, leaves, and other aerial parts possess significant medicinal value. The technique of green synthesis, which employs natural extracts, is utilized for the production of metal or metal oxide nanoparticles. Aim:The objective of this research is to examine the impact of cerium oxide nanoparticles synthesized through sol-gel and green synthesis techniques utilizing Xanthium strumarium extract on MDA-MB-231 cancer cells. Materials and Methods: For the green synthesis approach, Zardineh plants, specifically Xanthium classified under the strumarium category with the ALUH 38785 code, were collected from regions adjacent to the Alborz mountains. The leaves of the plant were separated and ground into a fine powder. The resulting powder was extracted and purified using a reflux method. This extract served as a reducing agent for cerium nitrate metal ions. In the sol-gel method, cerium nitrate and cetyltrimethylammonium bromide were used. Characterization of the nanoparticles was conducted using FTIR, EDAX, SEM, and AFM techniques. Furthermore, the MTT assay was used to assess and compare the cytotoxic effects of cerium oxide nanoparticles synthesized on MDA-MB-231 cancerous cells. Results: AFM analysis indicated that the size of the green synthesized nanoparticles was 10 and Sol-gel method nanoparticles were 13 nm. SEM and EDAX analysis revealed that the synthesized cerium nanoparticles exhibited a nearly spherical shape, with those produced via the sol-gel method showing uniform accumulation and dispersion. The MTT assay results demonstrated that the cytotoxic effect of cerium oxide nanoparticles synthesized on MDA-MB-231 cancerous cells increased with both time and concentration. Notably, the lethal effect of nanoparticles synthesized through the green method was found to be more pronounced than nanoparticles produced via the sol-gel method. Conclusion: Cerium oxide nanoparticles (CONPs) exert toxicity in cancerous cells, inhibit invasion, and enhance the sensitivity of cancerous cells to radiotherapy and chemotherapy. The green synthesis method uses biological extracts, such as plant materials, in place of industrial chemical agents to reduce metal ions and generate valuable nanoparticles. This approach offers several advantages over traditional chemical synthesis, including cost-effectiveness, reduced environmental pollution, and improved safety for both the environment and human health. هدف: بررسی اثر نانوذرات سریوم ساخته شده به دو روش سل - ژل و زیستی با استفاده از عصاره گیاه زردینه بر روی سلول سرطانی رده MDA-MB-231. مواد و روش‌ها: از گیاه زردینه، با نام علمی Xanthium strumarium و در رده Strumarium با کد ALUH 38785، استفاده شد. برگ گیاه جدا و خشک شد سپس پودر شد و بهروش رفلاکس عصارهگیری و خالص شد. این عصاره برای کاهش یون فلزی سریوم نیترات استفاده شد. برای روش سل - ژل از نیترات سریوم و ستیل تری متیل آمونیوم بروماید استفاده شد. دستگاه‌های FTIR، EDAX،SEM و AFM برای بررسی ویژگی‌های نانوذرات سنتز شده استفاده شدند. همچنین تست MTT برای بررسی و مقایسه میزان کشندگی نانوذرات سنتز شده بر روی سلول سرطانی 132-BM-ADM مورد استفاده قرار گرفت. نتایج: اندازه نانوذرات سبز در آنالیز AFM با میانگین 01 نانومتر و سل-ژل 31 بود و در آنالیز EDAX و SEM شکل نانوذرات سریوم سنتز شده در هر دو روش تقریبا کروی مشاهده شد. نتایج MTT نشان دادند که با افزایش زمان و افزایش غلظت، اثر کشندگی افزایش مییابد. علاوه بر این، مشخص شد که تاثیر کشندگی نانوذرات سنتز شده بهروش سبز بر روی سلولهای 132-BM-ADM بیشتر از تاثیر نانوذرات تهیه شده بهروش سل-ژل میباشد. نتیجه‌گیری: CeNPsها برای سلول‌های سرطانی سمی هستند، از تهاجم جلوگیری می‌کنند و سلول‌های سرطانی را به پرتودرمانی و شیمی‌درمانی حساس می‌نمایند. سنتز سبز نانوذرات با استفاده از عصاره‌های گیاهی سودمندتر از استفاده از عوامل شیمیایی است، زیرا هزینه کمتری دارد، آلودگی را کاهش می‌دهد و ایمنی محیط زیست و سلامت انسان را بهبود می‌بخشد.

https://jct.araku.ac.ir/article_726157_0f652e781fe3c31ccbfd90e20f8e4e8e.pdf