سامانه جامع معاونت فرهنگی اجتماعی | کارگاه عملی طیف‌سنجی

انجمن علمی دانشجویی بيوتكنولوژي

کارگاه عملی طیف‌سنجی

نعيمه ازاديخواه شيشوان

نوع درخواست:	کارگاه و کلاس آموزشی (کارگاه (ورکشاپ) علمی و آموزشی )
سطح برگزاری:	دانشگاهی
مدرس:	زهرا موسوی نژاد
تاریخ برگزاری:	دوشنبه, 06 تیر 1401
مکان برگزاری:	آزمایشگاه بیوشیمی پژوهشی
مدت زمان برنامه(دقیقه):	240
تعداد افراد شرکت کننده:	15

انجمن علمی دانشجویی بیوتکنولوژی دانشگاه الزهرا (س) «کارگاه عملی طیف‌سنجی» را با هدف ارتقای سطح علمی و توانمندسازی دانشجویان و دانش‌آموختگان برای ورود به بازار کار با تدریس دکتر سیده زهرا موسوی‌نژاد، دکترای بیوشیمی و عضو هیئت‌علمی گروه بیوتکنولوژی دانشگاه الزهرا (س)، و سخنرانی خانم شیوا خوشخو، دانشجوی کارشناسی ارشد بیوتکنولوژی میکروبی دانشگاه الزهرا (س)، در روز دوشنبه 6 تیرماه 1401 از ساعت 8:30 تا 12:30 با حضور 15 نفر از علاقه‌مندان در آزمایشگاه بیوشیمی پژوهشی (زیرمجموعه آزمایشگاه‌های دکتر شایسته سپهر) برگزار کرد. بخش‌های مختلف این کارگاه عبارت بودند از: - معرفی انواع روش‌های طیف‌سنجی (اسپکتروسکوپی) نشری و جذبی - توضیح تئوری طیف‌سنجی و طرز کار طیف‌سنج UV-Visible - شرح عملکرد بخش‌های مختلف دستگاه و تنظیمات آن - تهیه طیف جذبی از محلول معرف کوماسی بلو به‌عنوان نمونه - آموزش تحلیل نمودار طیف و تفسیر داده‌ها به‌کمک نرم‌افزار مرتبط - کاربرد طیف‌سنجی در سنجش فعالیت یک آنزیم فعال در تجزیه پلاستیک - استراحت و پرسش‌وپاسخ شرکت‌کنندگان در ابتدای برنامه دکتر موسوی‌نژاد به معرفی و توضیح مختصر انواع طیف‌سنجی پرداختند و گفتند که طیف‌سنجی به‌طور کلی به‌صورت جذبی یا نشری است. همچنین، طیف‌سنجی جذبی خود انواعی گوناگونی دارد. مانند CD Spectroscopy و IR Spectroscopy.. سپس با رسم شکل ساده‌ای از گستره امواج الکترومغناطیسی، افزودند که طیف‌سنج UV-visible می‌تواند جذب ماده را در طول‌موج‌های 190 تا 350-340 نانومتر (محدوده فرابنفش) و 350 تا 800-700 نانومتر (محدوده مرئی) اندازه بگیرد. دکتر موسوی‌نژاد سپس به پرسش‌های دانشجویان حین تدریس پاسخ گفتند و فرایند جذب و نشر را از دیدگاه مولکولی تشریح کردند. ایشان گفتند که به حرکت وضعی الکترون‌ها و پروتون‌ها «اسپین» می‌گویند. با تابش موج الکترومغناطیسی به اتم‌های یک ماده، اسپین الکترون‌ها و پروتون‌ها تغییر می‌کند و اتم برانگیخته می‌شود. در این حالت، ممکن است کیفیت اسپین الکترون‌ها تغییر کند یا از ترازی به تراز بالاتر بروند. موج به‌صورت بسته‌هایی با انرژی معین جذب می‌شود؛ بنابراین هر طول‌موجی، بر جزء خاصی از اتم اثر می‌گذارد. به عبارت دیگر، جذب انرژی در حالتی اتفاق می‌افتد که ساختار مولکول با انرژی دریافتی سازگار باشد. امواج رادیویی اسپین را تغییر می‌دهند، اما ریزموج‌ها جنبش‌های مولکولی را افزایش می‌دهند. همچنین پرتوی فرابنفش با شکستن پیوندهای بین بازهای آلی، به ساختار DNA باکتری آسیب می‌زند. از همین رو برای ضدعفونی کردن سطوح به‌کار می‌رود. در ترکیبات آروماتیک مانند برخی آمینواسیدها یا بازهای آلی نوکلئوتیدها، ساختار رزونانسی موجب پایداری بیشتری مولکول شده است؛ بنابراین برای برانگیخته شدن به انرژی بیشتری نیاز دارند. پلی‌ترپن‌ها (دسته‌ای از لیپیدها) مانند بتاکاروتن هویج و لیکوپن گوجه‌فرنگی نیز به دلیل رزونانس، در محدوده مرئی جذب دارند و رنگی دیده می‌شوند. سپس انواع کووت‌های پلاستیکی، شیشه‌ای و کوارتز را به دانشجویان نشان دادند و تفاوت‌های آن‌ها را توضیح دادند. همچنین، نکات مهم و ملاحظات لازم برای کار با وسایل و دستگاه طیف‌سنج را بیان کردند. ایشان اجزای مختلف طیف‌سنج موجود را معرفی کردند که یک طیف‌سنج دوپرتویی (double beam) بود. این دستگاه یک لامپ تنگستن برای تابش نور مرئی و یک لامپ دوتریوم برای تابش پرتوی فرابنفش داشت. همچنین، محلی برای اتصال دماسنج داشت و به کامپیوتر متصل بود. دکتر موسوی‌نژاد نرم‌افزار مرتبط با طیف‌سنج را اجرا کردند که UV Probe نام داشت. ایشان تنظیمات برنامه را برای دانشجویان توضیح دادند، توسط آن به دستگاه برنامه دادند و نمودار طیف (جذب-طول‌موج) را برای محلولی از معرف کوماسی بلو دریافت کردند. سپس به بخش سینتیک UV Probe رفتند و نمودار جذب-زمان را برای بررسی سرعت واکنش رسم کردند. ایشان توضیح دادند که این دستگاه توانایی اندازه‌گیری فعالیت آنزیمی به‌صورت پیوسته (continuous) را دارد. بخش دوم کارگاه پس از استراحتی 20 دقیقه‌ای آغاز شد. در این بخش، خانم خوشخو به توضیح سنجش فعالیت آنزیم لاکاز در تجزیه زیستی پلاستیک‌های پلی‌اتیلن پرداختند که بخشی از پروژه ارشد ایشان بوده است. خانم خوشخو گفتند که نمونه‌ای حاوی انواع باکتری‌ها از محل دفن زباله‌های پلاستیکی در یزد دریافت کردند. پس از غربالگری، یکی از سویه‌هایی که کارایی بالایی داشت، توالی‌یابی کردند. یکی از آنزیم‌های فعال در تجزیه پلاستیک در این باکتری لاکاز بود. خانم خوشخو ژن سازنده این پروتئین آنزیمی را در باکتری E.coli کلون کردند تا به مقدار بیشتر تولید شود. سپس به دو روش به بررسی فعالیت آنزیم پرداختند. در روش اول، باکتری را در محیط‌کشت بهینه رشد دادند و در مجاورت فیلم‌های پلاستیکی قرار دادند. به این باکتری‌ها باید 3 ماه یا بیشتر زمان داده شود تا پلاستیک را تجزیه کنند. سپس با گرفتن تصاویر SEM خوردگی یا تغییر خاصیت کشسانی یا جرم پلاستیک را اندازه می‌گیرند و به‌عنوان معیاری از فعالیت آنزیمی ثبت می‌کنند. خانم خوشخو در روش دوم به‌جای پلاستیک از پیش‌ماده‌ای با ساختار مشابه PET استفاده کردند که ABTS نام داشت. این پیش‌ماده در اثر فعالیت آنزیم لاکاز، به‌سرعت اکسید می‌شود و ترکیب سبزرنگ پایداری ایجاد می‌کند که نشانه انجام واکنش آنزیمی است. شدت رنگ سبز، میزان فعالیت آنزیمی را نشان می‌دهد. در ادامه، خانم خوشخو نمونه‌ای از محلول ABTS را آماده کردند و آنزیم را به محلول افزودند. سپس به لوله آزمایش بافر افزودند و آن را در حمام یخ قرار دادند تا شرایط pH و دمای بهینه آنزیم فراهم شود و در حال آزمایش، توضیحات بیشتری را ارائه کردند. سپس خانم خوشخو و خانم دکتر موسوی‌نژاد به پرسش‌های دانشجویان در خصوص مطالب مطرح‌شده در کارگاه با دقت پاسخ گفتند و با انجام نظرسنجی برای دریافت پیشنهادها و انتقادات شرکت‌کنندگان، کارگاه را به پایان رساندند.

لینک های مفید

معاونت فرهنگی و اجتماعی دانشگاه الزهرا(س)