خالص سازی هورمون رشد انسانی نوترکیب با کمک سامانه جدید

پروتئین های دارویی نوترکیب به عنوان یکی از بزرگترین دستاوردهای زیست فناوری نوین در دهه های اخیر به شمار می روند. بازار جهانی این داروها بیش از ۳۰۰ میلیارد دلار است.

در فرایندهای تولید این پروتئین های درمانی، مرحله جداسازی نقش تعیین کننده ای در کیفیت و هزینه تمام شده محصول تولید شده دارد. این هزینه ها اغلب بیش از ۷۰ درصد هزینه تولید محصول را شامل می شوند.

پژوهشگران به دنبال راهکارهایی برای یافتن روش های مناسب در حوزه جداسازی زیستی پروتئین های نوترکیب درمانی هستند. با توجه به این موضوع در  پژوهشی که در قالب پایان نامه کارشناسی ارشد مهسا محمد با راهنمایی دکتر سید عباس شجاع الساداتی عضو هیأت علمی دانشکده مهندسی شیمی دانشگاه تربیت مدرس انجام شده است، تلاش شد تا از دستاوردهای نانوفناوری در جداسازی زیستی هورمون رشد انسانی نوترکیب از مخمر پیکیاپاستوریس (Pichia Pastoris) نوترکیب با استفاده از سامانه جدید مغناطیسی  Fe۳O۴@SiO۲-Ligand  تهیه شده در این پروژه استفاده شود.

در این تحقیق ابتدا نانو ذرات مغناطیسی اکسید آخن با پوشش سیلیکا تهیه و سپس با ۴ روش و با استفاده از ترکیبات سیلانی فنیل دار (PTES) ، سیلانی آمین دار (APTES) ، گروه آنیونی ضعیف DEAE و گروه آمین TEA اصلاح سطح شدند. علاوه بر آن نانوگل های مغناطیسی و غیر مغناطیسی دوپامین-مس با روش خودآرایی به دلیل خواص منحصر به فرد آن ها تهیه شدند. این نانوساختارها با روش های مختلف FTIR ، XRD ،TGA ،VSM ،TEM و SEM مشخصه یابی شده و مورد ارزیابی قرار گرفتند.

نتایج بدست آمده از میکروسکوپ الکترونی عبوری نشان داد که اندازه نانوذرات مغناطیسی اکسید آهن و پوشش دهی شده با سیلیکا به ترتیب ۱±۸.۳ و ۱۸ ±۲۲۰ نانومتر است. در مرحله بعد ظرفیت جذب هورمون رشد انسانی نوترکیب با این نانوجاذب ها با بررسی عوامل زمان، غلظت اولیه هورمون رشد انسانی نوترکیب، قدرت یونی و pH محصول بررسی شد.

نتایج بدست آمده نشان داد که بیشترین ظرفیت جذب در ۷.۵ pH حاصل می شود. در بین نانوجاذب ها نانو گل های مغناطیسی دوپامین –مس بیشترین ظرفیت جذب معادل ۲۳۵ میلی گرم پروتئین بر گرم نانو جاذب را دارند. سینتیک جذب این نانو جاذب ها از مدل شبه درجه دوم و هم دمای جذب آنها از مدل لانگمویر تبعیت می کند. این نانوجاذب ها توانایی منحصر به فردی در بازیابی و استفاده مجدد دارند و پس از ۶ چرخه بازیابی کاهش ناچیزی در عملکرد جذب نشان می دهند.