2-4- محیط کشت باکتری‏ها…………………………………………………………………….26

2-5- آنتی‏بیوتیک‏ها……………………………………………………………………………27

2-6- طراحی آغازگر………………………………………………………………………….27

2-7- شناسایی و جداسازی باکتری Xcc…………………………………………………………………………………….29

2-8- خالص سازی DNA ژنومی باکتری Xcc سویه‏ی ………………………..NIGEB.088(A*)31

2-9- تعیین کمیت و کیفیت DNA استخراج شده……………………………………………….31

2-10- واکنش زنجیره‏ای پلیمراز با آنزیم‏هایTaq  و Pfu دی.ان.آ پلیمراز جهت جداسازی ژن‏های هدف……………………………………………………………………………………………………………………………………..31

2-11- الکتروفورز محصولات واکنش زنجیره‏ای پلیمراز……………………………………………33

2-12- خالص‏سازی محصول واکنش زنجیره‏ای پلیمراز………………………………………….33

2-13- جداسازی محصول PCR و یا محصول حاصل از هضم آنزیمی از روی ژل آگارز……………34

2-14- هضم آنزیمی با آنزیم‏های محدود کننده تیپ …………………………………………..II35

2-15- الکتروفورز محصولات واکنش‏های هضم آنزیمی…………………………………………39

2-16- واکنش اتصال………………………………………………………………………….39

2-17- تکثیر پلاسمید………………………………………………………………………….42

2-18- اندازه‏گیری دانسیته نوری(OD) باکتری…………………………………………………..42

2-19- تکنیک Colony-PCR: غربالگری کلونی‏های نوترکیب……………………………………42

2-20- استخراج پلاسمید در مقیاس کم ……………………………………(Mini-Preparation)43

2-21- توالی‏یابی………………………………………………………………………………43

2-22- انتقال پلاسمید‏های نوترکیب pBI-hrpW و pBI-hrpG به سویه‏های آگروباکتریوم تومفاسینس با‏ استفاده از روش ذوب و انجماد…………………………………………………………………43

فصل سوم: نتیجه‏گیری و بحث

3- شناسایی باکتری Xcc (A*)……………………………………………………………………………………………………………………..47

3-1-  شناسایی به کمک تست بیماریزایی بر روی گیاه میزبان C.auratifolia…………………………………47

3-2-  شناسایی به کمک آغازگرهای اختصاصیMS+/MS-  و Xac01 / Xac02……………………………….48

3-3-  استخراج DNA ژنومی از باکتری XCC……………………………………………………………………………49

3-4-  تعیین کیفیت و کمیت DNA استخراج شده………………………………………………50

3-5- تکثیر ژن‏هایhrpW  و hrpG با واکنش زنجیره‏ای پلیمراز………………………………….51

3-5-1-  طراحی آغازگرهای مناسب……………………………………………………………51

3-5-2-  بهینه‏سازی شرایط واکنش زنجیره‏ای پلیمراز……………………………………………51

3-5-3-  الکتروفورز محصول واکنش زنجیره‏ای پلیمراز………………………………………….53

3-6-  تایید ناقل‏های کلونینگ و بیانی از طریق الگوهای برشی حاصل از هضم توسط آنزیم‏های برشی نوع II…………………………………………………………………………………………………………………………………….54

3-7-  همسانه‏سازی ژن‏هایhrpG  و hrpW در ناقل‏های کلونینگ (PGEM7zf(-) , pUC19)………….55

3-8-  تایید همسانه‏سازی ژن‏های هدف در ناقل‏های کلونینگ (pGEM7zf(-))،( pUC19)………………57

3-8-1-  واکنش کلونی PCR کلون‏های گزینش شده……………………………………………57

3-8-2-  تایید همسانه‏سازی ژن‏هایhrpW/G  در ناقل‏های کلونینگ با روش هضم آنزیمی…………58

3-8-3-  تایید همسانه‏سازی ژن‏های hrpW/G در ناقل‏های کلونینگ با روش واکنش زنجیره‏ای پلیمراز……………………………………………………………………………………………………………………………………59

3-9- همسانه سازی ژن‏های hrpG/W در ناقل بیانی pBI121………………………………………………………59

3-10- تایید همسانه سازی ژن‏های hrpG/W در ناقل بیانی pBI121…………………………………………….62

3-10-1- واکنش کلونی PCR کلون‏های تشکیل شده……………………………………………62

3-10-2- تایید همسانه‏سازی ژن‏های hrpG/W در ناقل بیانی pBI121 با روش واکنش هضم آنزیمی.63

3-10-3- تایید همسانه‏سازی ژن‏های hrpW/G در ناقل بیانی pBI121 با روش واکنش زنجیره‏ای پلیمراز……………………………………………………………………………………….64

3-11- توالی‏یابی……………………………………………………………………………..65

3-11-1- نتایج توالی‏یابی……………………………………………………………………..66

3-12- انتقال پلاسمیدهای نوترکیب pBI.hrpG و pBI.hrpW به سویه‏های آگروباکتریوم تومفاسینس.67

3-13- تایید انتقال پلاسمیدهای نوترکیب pBI.hrpW/G به سویه‏های آگروباکتریوم تومفاسینس……..67

3-13-1- تایید انتقال پلاسمیدهای نوترکیب pBI.hrpW/G با روش کلونی PCR…………………………..67

فصل چهارم: جمع‏بندی کلی و پیشنهادها

4- جمع‏بندی کلی نتایج……………………………………………………………………….70

4-1- پیشنهادها………………………………………………………………………………71

 

پیوست

5- دستورالعمل استخراج و خالص‏سازی DNA ژنومی باکتری xanthomonas citri pv. citri سویه 088(A*) NIGEB-……………………………………………………………………………………………………………………………………84

5-1-  محلول‏های لازم جهت استخراج DNA ژنومی……………………………………………84

5-1-1- مراحل استخراج DNA ژنومی…………………………………………………………85

5-1-2- روش اسپکتروفوتومتری………………………………………………………………86

5-1-3- الکتروفورز بر روی ژل آگارز………………………………………………………….87

6- الکتروفورز با ژل آگارز……………………………………………………………………………………. 88

6-1- نمای ساده از دستگاه الكتروفورز…………………………………………………………88

6-2- ژل آگارز……………………………………………………………………………….89

6-3- اتیدیوم بروماید………………………………………………………………………….89

6-4- بافر بارگزاری ژل آگارز………………………………………………………………….90

6-5- طرز تهیه محلول …………………………………………………………….TBE 0.5X91

6-6- طرز تهیه آگارز 1%……………………………………………………………………………………………..91

7- دستورالعمل خالص‏سازی فرآورده‏های تکثیر شده و قطعات DNA از روی ژل آگارز…………………92

7-1- خالص‏سازی فرآورده‏های تکثیر شده با کیت ……………………………………..Bioneer92

7-2- خالص‏سازی قطعات DNA از ژل آگارز……………………………………………………………………………93

8- دستورالعمل تهیه باكتری‏های مستعد برای پذیرش DNA خارجی…………………………………….95

8-1- تهیه سلول‏های مستعد E.coli……………………………………………………………………………95

8-2- دستورالعمل تراریزش باکتری مستعد به روش شوک حرارتی………………………………………………96

8-3- تهیه‏ی سلول‏های مستعد و انتقال پلاسمید‏های نوترکیب pBI-hrpW و  pBI-hrpG به سویه‏های آگروباکتریوم تومفاسینس با استفاده از روش ذوب و انجماد……………………………………………………….97

9- استخراج پلاسمید در مقیاس کم از باکتری E.coli سویه DH5α……………………………………………..99

9-1- استخراج پلاسمید به روش دستی…………………………………………………………99

9-2- استخراج پلاسمید با استفاده از کیت MBST (دکتر شایان)…………………………………….101

9-3- روش تهیه محلول های IPTG و …………………………………………………X-Gal103

9-3-1- تهیه محلول ایزوپروپیل D-B تیوگالاکتوپیرانوزید (IPTG)…………………………………………….103

9-3-2- تهیه 5 برمو-3 کلرو- اتیدولیل D-B گالاکتوزید (X-Gal)………………………………103

10- تهیه مایه تلقیح و بهینه‏سازی شرایط مایه‏زنی گیاه میزبان……………………………………………………..103

 

فهرست جداول

1-1- بیماریزایی فرم‏های مختلف شانکر روی چهار گونه از مرکبات………………………………….       12

1-2- مشخصات آغازگرهای اختصاصی برای تکثیر و شناسایی………………………………………….     29

2-2- برنامه Multipelex PCR با آغازگر‏های MS+/MS-  و Xac01/Xac02………………………          30

3-2- ترکیب محلول مادری برای واکنش Multipelex PCR جهت شناسایی باکتری…………….         30

4-2- شیب‏ دمایی به‏کار رفته برای تعیین بهترین دمای اتصال با آنزیم Taq………………………….       32

5-2- ترکیب محلول مادری برای واکنش زنجیره‏ای پلیمراز با آنزیم pfu دی.ان.آ پلیمراز……….         32

6-2- چرخه حرارتی به‏کار ‏رفته برای تکثیر نهایی با آنزیم pfu………………………………………….      33

یک مطلب دیگر :

7-2- شرایط واکنش هضم ژن hrpW و ناقل همسانه‏سازی مربوطه (pGEM7zf(-))…………….          36

8-2- شرایط واکنش هضم ژن hrpG و ناقل همسانه‏سازی مربوطه (pUC19)……………………..        36

9-2- شرایط واکنش دوتایی هضم آنزیمی جهت تایید ناقل‏های همسانه‏سازی ((-)pGEM7zf) و (pUC19)……………………………………………………………………………………………………………..     37

10-2– شرایط واکنش هضم دوتایی آنزیمی جهت تایید ناقل بیانی(pBI121)……………………..        37

11-2- شرایط واکنش هضم آنزیمی ژن hrpW و pBI121 جهت بازیابی قطعات مورد نظر از روی ژل……………………………………………………………………………………………………………………….    38

12-2– شرایط واکنش هضم ژن hrpG و ناقل بیانی جهت بازیابی قطعات مورد نظر از روی ژل…………………………………………………………………………………………………………………………. 38

13-2- شرایط واکنش اتصال (pBI121-hrpG)…………………………………………………………..         40

14-2- شرایط واکنش اتصال (pBI121-hrpW)……………………………………………………………       40

15-2- شرایط واکنش اتصال (pUC19-hrpG)…………………………………………………………….        41

16-2- شرایط واکنش اتصال (pGEM7zf(-)-hrpW)……………………………………………………         41

17-2- چرخه حرارتی به‏کار رفته برای واکنش کلونی PCR به منظور تایید همسانه‏سازی در وکتور بیانی……………………………………………………………………………………………………………………..   45

18-2- ترکیبات محلول مادری واکنش زنجیره‏ای کلونی PCR جهت تایید عمل همسانه‏سازی دروکتورهای کلونینگ و بیانی……………………………………………………………………………………     45

1-5- مواد و مقدار مورد نیاز جهت تهیه بافر Loading dye………………………………………………     9

فهرست شکل‏ها

1-3- تست بیماریزایی روی لیمو………………………………………………………………………………………………48

2-3- تست (Xaco1 / Xaco2 / MS+/MS) Multiplex PCR……………………………………………………..49

3-3- اکتروفورزDNA ژنومی استخراج شده بر روی ژل آگارز 1%………………………………………………..50

4-3- واکنش زنجیره‏ای پلیمراز با Taq دی.ان.آ پلیمراز و گرادیان دمایی جهت بهینه‏سازی بهترین دمای اتصال با پرایمرهای اختصاصی………………………………………………………………………………………………….53

5-3- واکنش زنجیره‏ای پلیمراز برای تکثیر ژن‏های hrpG , hrpW با آغازگرهای اختصاصی و آنزیم pfu دی.ان.آ پلیمراز………………………………………………………………………………………………………………………..53

6-3- الکتروفورز محصول هضم آنزیمی ناقل‏های کلونینگ و بیانی با آنزیم‏های برشی نوع II بر روی ژل آگارز 1%………………………………………………………………………………………………………………………………..54

7-3- هضم آنزیمی فراورده ژن‏هایhrpG  و hrpW جهت بازیابی از روی ژل آگارز)الف) و قطعات بازیابی شده(ب)………………………………………………………………………………………………………………………55

8-3- هضم آنزیمی ناقل‏های کلونینگpUC19  و pGM7zf(-) جهت بازیابی از ژل آگارز(الف) قطعات بازیابی شده(ب)……………………………………………………………………………………………………………………..55

9-3- واکنش کلونی PCR برای کلون‏های سفید حاصل ازhrpG  و hrpW……………………………………58

10-3- هضم آنزیمی پلاسمیدهای استخراج شده از کلونی‏های حاصل از واکنش اتصال pGEM و hrpw و همچنینhrpG  و pUC19……………………………………………………………………………………………………..58

11-3- الکتروفورز محصول واکنش زنجیره‏ای پلیمراز پلاسمیدهای تایید شده بر روی ژل آگارز 1%….59

12-3- هضم آنزیمی ناقل بیانی جهت بازیابی از روی ژل آگارز (الف) قطعات بازیابی شده (ب)……..61

13-3- فراورده بازیابی شده ناقل بیانی و ژن‏های hrpW/G جهت تعیین نسبت واکنش اتصال…………..62

14-3-  واکنش کلونی PCR تعدادی از کلون‏های حاصل از مخلوط اتصال وکتور pBI121 و ژن‏های hrpG و hrpW……………………………………………………………………………………………………………………….63

15-3- هضم آنزیمی دوتایی پلاسمیدهای نوترکیبpBI.hrpG  و pBI.hrpW با آنزیم‏هایXbaI/BamHI XbaI/SacI……………………………………………………………………………………………………………………………..64

16-3- واکنش زنجیره‏ای پلیمراز برای پلاسمیدهای نوترکیبpBI.hrpG  و pBI.hrpW جهت بررسی حضور ژن‏های مذکور……………………………………………………………………………………………………………..65

17-3- پلاسمیدهای نوترکیب استخراج شده……………………………………………………………………………..66

18-3- واکنش کلونی PCR تعدادی از کلون‏های حاصل از انتقال پلاسمیدهای نوترکیب pBI.hrpW/G  به          سویه‏های آگروباکتریوم تومفاسینس…………………………………………………………………………………………. 68

چکیده

بیماری شانکر به‏وسیله‏ی باکتری (Xanthomonas  citri pv. citri) ایجاد می‏شود که هر ساله عملکرد و کیفیت محصولات خانواده مرکبات، به‏ویژه لیمو‏ترش و پرتقال را تحت تاثیر خود کاهش می‏دهد. این پژوهش با هدف جداسازی و همسانه‏سازی دو ژن رمز کننده‏ی هارپین‏های HrpW و HrpG از باکتری Xcc سویه NIGEB-088 و ساخت پلاسمید‏های نوترکیب pBI-hrpG و pBI-hrpW به‏منظور توسعه‏ی استراتژی مقاومت به بیماری شانکر بر مبنای القای واکنش دفاعی در گیاه لیموترش انجام شد. بدین منظور آغازگرهای اختصاصی (رفت و برگشت) برای تکثیر این ژن‏ها با استفاده از توالی کامل DNA ژنومی باکتری عامل این بیماری، طراحی شد. ژن‏های تکثیر شده سپس به منظور همسانه‏سازی، در پلاسمید‏های pGEM7zf(-) و همچنین pUC19 به ترتیب برای ژن‏های hrpW و hrpG،  با جایگاه‏های برشی XbaI و SacI و همچنین XbaI وBamHI وارد شد و پلاسمیدهای نوترکیب در باکتری E.coli سویه DH5α تراریخت شدند. به منظور بیان ژن‏ها در گیاه، قطعه‏ی مورد نظر در ناقل pBI121 و در جایگاه‏های برشی برای ژن‏های هدف همسانه‏سازی شد، به‏طوری ‏که ژن‏های مورد نظر تحت کنترل پیشبر ویروس موزائیک گل کلم 35S و پایان‏بر NOS در ناحیه‏ی  DNA T- این ناقل قرار گرفت. با استفاده از واکنش زنجیره‏ای پلیمراز، هضم آنزیمی و توالی‏یابی حضور ژن‏های هدف در کلونی‏های مثبت مورد تایید قرار گرفت. این ناقل‏های پلاسمیدی نوترکیب را می‏توان در انتقال ژن به گیاهان حساس به این بیماری مانند لیمو ترش و پرتقال با استفاده از آگروباکتریوم مورد استفاده قرار داد. در نهایت پلاسمیدهای نوترکیب به سویه‏های مورد نظر آگروباکتریوم تومفاسینس منتقل و حضور ژن‏های مربوطه مورد تایید واقع شد. سویه‏های آگروباکتریوم تومفاسینس تایید شده در برنامه‏های انتقال ژن مورد استفاده قرار خواهند گرفت.

1-8-  ساختار نواری گرافن…………………………………………………………………………………………………………………………………..18

1-9 – حد انرژی پایین، الکترون های دیراک……………………………………………………………………………………………………………..25

1-10- روشهای ساخت گرافن………………………………………………………………………………………………………………………………27

1-11-  ساختارهای لبه ای گرافن…………………………………………………………………………………………………………………………….28

فصل دوم: پدیده ابررسانایی

2-1- رسانش در فلزات……………………………………………………………………………………………………………………………………….30

2-2- معرفی ابررسانایی…………………………………………………………………………………………………………………………………………32

2-3- تاریخچه ابررسانایی…………………………………………………………………………………………………………………………………………33

2-4- ابررساناها و خواص آنها………………………………………………………………………………………………………………………………….36

2-4-1- گاف انرژی………………………………………………………………………………………………………………………………………………38

2-4-2- کوانتیدگی شار مغناطیسی…………………………………………………………………………………………………………………………………….41

 

2-4-3- ابررساناهای نوع Ι و ΙΙ…………………………………………………………………………………………………………………………..42

2-5- برهم کنش الکترون – فونون……………………………………………………………………………………………………………………………………43

2-6- جفت های کوپر……………………………………………………………………………………………………………………………………………44

2-7- بررسی برهم­کنش الکترون– الکترون با استفاده از معادله شرودینگر………………………………………………………………………………45

2-8- نظریه­ی میکروسکوپی ابررسانایی……………………………………………………………………………………………………………………………..48

2-9- حالت پایه در ابررسانایی………………………………………………………………………………………………………………………………………….50

2-10-کاربردهای ابررسانایی……………………………………………………………………………………………………………………………………51

2-11- فرمالیسم نسبیتی ابررسانایی ……………………………………………………………………………………………………………………………52

2-12- جفت شدگی های نوع s، p، d، f در ابررساناها ………………………………………………………………………………………………..53

2-13- ابررسانایی در گرافن……………………………………………………………………………………………………………………………………………54

فصل سوم: اتصالات و جریانهای جوزفسون

3-1- آثار جوزفسون……………………………………………………………………………………………………………………………………………56

3-2- تونل زنی و اثر جوزفسون…………………………………………………………………………………………………………………………….57

3-2-1- جریان جوزفسون dc……………………………………………………………………………………………………………………………….58

3-2-2 جریان جوزفسون ac…………………………………………………………………………………………………………………………………59

3-3- پدیده تونل زنی ابرالکترونها(پیوند تونلی جوزفسون)…………………………………………………………………………………………..60

3-4- تونل زنی در پیوندگاه ابررسانا – عایق – ابررسانا (SIS)……………………………………………………………………………………..61

3-5- کاربردهای عملی پیوند تونلی جوزفسون………………….. …………. ………………………………………………………………………..63

3-6- جریان جوزفسون در اتصالات پایه گرافن…………………………………………………………………………………………………………65

3-7- جریان جوزفسون در اتصال SIS پایه گرافن …………………………………………………………………………………………………………….66

فصل چهارم: جریان جوزفسون در اتصالات پایه گرافن تحت کشش

4-1- گرافن تحت کشش………………………………………………….………………………………………………………………………………….69

4-2- فرمالیسم مسئله……………………………………………………………………………………………………………………………………………..71

4-3- اتصال جوزفسون SIS پایه گرافن کش دار…………………………………………………………………………………………………………..72

4-3-1- اثر جفت شدگی نوع s در اتصال جوزفسون پایه گرافن کش دار………………………………………………………………………..75

4-3-2- نتایج و بحث …………………………………………………………………………………………………………………………………………………….78

4-3-3- اثر جفت شدگی نوع d در اتصال جوزفسون پایه گرافن کش دار……………………………………………………………………….83

4-3-4- نتایج عددی و بحث برروی آنها……………………………………………………………………………………………………………………..88

نتیجه گیری ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………91

یک مطلب دیگر :

مراجع ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..92

فهرست جداول، شکل ها و نمودارها

عنوان                                                                                                                           صفحه

شکل ( 1-1) ساختار الماس ……………………………………………………………………………………………………………………9

شکل (1-2)  لایه های گرافیت روی یکدیگر …………………………………………………………………………………………..10

شکل (1-3) فولرین ……………………………………………………………………………………………………………………………..11

شکل (1-4-) نانو لوله ی کربنی  ……………………………………………………………………………………………………………12

شکل ( 1-5) نمایی از گرافن  ………………………………………………………………………………………………………………..14

شکل (1-6)  هیبریدیزاسیون  در گرافن  ………………………………………………………………………………………….16

شکل (1-7)  ساختار شبکه گرافن  …………………………………………………………………………………………………………17

شکل (1-8) نزدیکترین همسایه ها در یک اتم گرافن  ………………………………………………………………………………18

شکل (1-9) ساختار نواری گرافن که نوار ظرفیت ونوار رسانایی را نشان می دهد  ………………………………………24

شکل (1-10) ساختار نوار انرژی گرافن در دو جهت گیری زیگزاگی و آرمچیر  ………………………………………….28

نمودار ( 2-1)  مقاومت ویژه یک فلز نوعی بر حسب دما  ………………………………………………………………………..31

جدول ( 2-1) عناصر ابررسانای جدول مندلیف  ……………………………………………………………………………………..36

شکل (2-1)  ابررسانا در میدان خارجی  …………………………………………………………………………………………………38

شکل (2-2)  اشغال نوارهای انرژی مجاز توسط الکترونها  ……………………………………………………………………….39

شکل (2-3) نوار رسانش در دمای صفر درجه کلوین برای حالت عادی و  ابررسانا  ……………………………………40

نمودار ( 2-2)  تغییر گاف انرژی نسبت به دما برای یک ابررسانا  ……………………………………………………………39

نمودار ( 2-3) تفاوت ابررسانای نوع Ι و ΙΙ  در چگالی شار مغناطیسی  ………………………………………………….42

شکل (2-4)  مقایسه حرکت تک الکترون و جفت الکترون  …………………………………………………………………..44

شکل ( 2-5)  مسئله کوپر. دو الکترون بیرون یک دریای فرمی پر  …………………………………………………………44

نمودار( 2-4) گاف انرژیΔ2 ی BCS  ………………………………………………………………………………………………49

شکل (2-6) حالت پایه در ابرررسانایی  ……………………………………………………………………………………………..50

شکل (2-7) جفت شدگی های نوع s، p، d، f در ابررساناها ………………………………………………………………..53

شکل ( 3-1) تونل زنی در پیوند ابررسانا- فلز معمولی  ……………………………………………………………………….56

شکل ( 3-2)  تابع موج یك الكترون در پیوند دو ابررسانا  …………………………………………………………………..57

نمودار ( 3-1)  منحنی مشخصه I-V پیوند تونلی جوزفسون  ………………………………………………………………..59

نمودار ( 3-2)  تغییرات جریان ماکزیمم (در اثر ac جوزفسون)  ……………………………………………………………60

شکل (3-3)  دیاگرام نوار انرژی برای فرآیند تونل زنی بین دوابررسانای مشابه  ……………………………………….61

نمودار ( 3-3-) مشخصه I-V پیوندگاه S-I-S  …………………………………………………………………………………….61

نمودار ( 3-4)  مشخصه I-V پیوندگاه جوزفسون (در T=°K)  ……………………………………………………………..62

شکل (3-4)  اسکوئید  ……………………………………………………………………………………………………………………….63

شکل ( 3-5)  نمایشی از پیوند ابررسانا – عایق – ابررسانا بر پایه گرافن  …………………………………………………64

نمودار ( 3-5) نمودار جریان بحرانی در اتصال SIS پایه گرافن  ……………………………………………………………..67

شکل ( 4-1) ساختار هندسی گرافن تحت کشش در جهت زیگزاگ  ………………………………………………………71

شکل ( 4-2) دو نوع از ابرجریان I_s  در اتصالات SIS پایه گرافن کش دار  …………………………………………….72

نمودار ( 4-1) نتایج عددی v_x و v_y برای صفحه گرافنی تحت کشش  ……………………………………………………75

نمودار ( 4-2) نمودارهای  سطح انرژی آندریف در جفت شدگی نوع s  ………………………………………………..79

نمودار ( 4-3)  ابرجریان وابسته به زاویه در دو جهت x و y در جفت شدگی نوع s  ………………………………80

نمودار ( 4-4)  نمودارهای جریانهای بحرانی در دو جهت x و y  در جفت شدگی نوع s  ……………………….81

2-4-1-1 مهدکودک مجازی در استرالیا ……………………………………………18

2-4-2 سابقه و ضرورت آموزش کودکان در ایران ………18

2-4-3 نگاهی به آموزش و پرورش کودکان در جهان امروز ……..19

2-4-4 انتخاب شیوه مناسب آموزشی ……………………………………………………………..22

2-5 خلاقیت ……………………………………………………………………..22

2-5-1 مفهوم خلاقیت ……………………………………………………………………………22

2-5-2 عوامل موثر بر خلاقیت ………………………………………………………………………….23

2-5-3 اهمیت خلاقیت از منظر آموزشی ……………………………………………………………………………………………23

2-5-4 راهبردهایی در جهت پرورش خلاقیت کودکان ………………………………………………………………………..24

2-5-4-1محورهای آموزش خلاقیت در جریان تدریس………………………………………………………………………..24

2-6 کودک و بازی …………………………………………………………………………………………………………………………25

2-6-1 بازی و شخصیت ………………………………………………………………………………………………………………….27

2-6-2 بازی و رشد اجتماعی ……………………………………………………………………………………………………………28

2-6-3 نقش بازی در رشد و زندگی کودک ………………………………………………………………………………………..28

2-7 کودک و هنر …………………………………………………………………………………………………………………………..29

2-7-1 تئاتر و هنرهای نمایشی ………………………………………………………………………………………………………..29

2-7-2 موسیقی و کودک ………………………………………………………………………………………………………………..30

2-7-3 آواز ……………………………………………………………………………………………………………………………………31

2-7-4 قصه و قصه گویی ……………………………………………………………………………………………………………….32

2-7-5 شعر …………………………………………………………………………………………………………………………………32

2-7-6 نقاشی ……………………………………………………………………………………………………………………………….33

2-7-6-1 نقاشی و فرا فکنی ………………………………………………………………………………………………………….33

2-8 کودک و معماری ……………………………………………………………………………………………………………………..34

2-9 محیط، بازی، خلاقیت …………………………………………………..34

2-10 روند رشد و بازی کودک ……………………………………………….35

2-11 ادراک کودک …………………………………………….36

 

2-11-1 حواس پنجگانه ……………………………………………37

2-11-2 هوش ……………………………………………………….38

2-11-3 حافظه ……………………………………39

2-12 دریافت حسی و ادراکی کودک از فضا ……………………39

2-13 تاثیر شرایط محیطی و کالبدی بر کودکان ……………………………….40

2-13-1رنگ …………………………………………………………40

2-13-2 نور …………………………………………………..42

2-13-3 صوت …………………………………………………………………………42

2-13-4 تهویه ……………………………………………………..43

2-14 فضای معماری کودکان ……………………………….43

2-15 خصوصیات فضاهای مورد نظر جهت طراحی ………………………………44

2-16 تعامل با محیط ………………………………..45

2-16-1 استفاده از عوامل طبیعی زمین ……………………………………………………..45

2-16-2 فضای سبز ………………………………………………………………….46

2-16-3 آب …………………………………………………………………..47

2-17 طراحی فضای باز و زمین بازی ……………………………………..48

2-17-1 ساختارهای بازیها …………………………………………………..48

2-17-1-1 پر جنب و جوش. بازی های فیزیکی ……………………………………..49

2-17-1-2 فکر کردن. بازی های خلاقانه ………………………………………50

2-17-1-3 داشتن همراه. بازیهای اجتماعی ……………………………………..50

2-17-1-4 بازی در سکوت و آرامش …………………………………………………51

2-17-1-5 تجربه کردن. یادگیری از طریق بازی های حسی …………………………………51

2-17-2 بازی با شن وگل ………………………………………………………….53

2-17-3 اسباب بازیها …………………………………………………………..54

2-18 طراحی فضا برای کودکان ……………………………………….56

فصل سوم: نمونه های معماری برای کودکان ………………………………………………………57

3-1 نمونه های خارجی …………………………………………..57

3-1-1مهد کودک بارباپاپا ……………………………………………57

3-1-2 مهد کودک ترنتن…………………………………………………61

3-1-3مهد کودک 8 کلاسه……………………………………….67

3-1-4 مهد کودک سبرا ………………………………………………………………71

3-1-5 مهد کودک کرلینگ ……………………………………….74

3-2نمونه های داخلی ………………………………………77

3-2-1مهد کودک راهیان رشد ………………………………………………….77

3-2-2 مهد کودک قصه من ………………………………………………………………81

3-3 نتیجه گیری …………………………………………….87

فصل چهارم: مطالعات بستر طرح ……………………………………………………89

4-1 شناخت منطقه مطالعاتی …………………………………………………89

یک مطلب دیگر :

4-1-1 تاریخچه شهر تهران ……………………………………………………………………..89

4-1-2 جغرافیای مكانی ………………………………………………………………..90

4-1-3 جغرافیای سیاسی …………………………………………………………91

4-1-4 جغرافیای طبیعی ……………………………………………………………………92

4-1-4-1 موقعیت و وسعت …………………………………………………………………92

4-1-4-2 ناهمواری ها ………………………………………………………………92

4-1-4-3 آب و هوا ………………………………………………………..93

4-1-4-4 منابع آب ………………………………………………………96

4-1-4-5 زلزله خیزی …………………………………………………96

4-1-5 راهبردهای طراحی ………………………………………………………..97

4-1-5-1 فرم مناسب بنا در ارتباط با اقلیم …………………………………………….97

4-1-5-2 مصالح ساختمانی در رابطه با اقلیم …………………………………………97

4-2 بررسی سایت …………………………………………………………..98

4-2-1 تاریخچه اراضی عباس آباد …………………………………………………98

4-2-2 بررسی موقعیت فرهنگی سایت- تم پارک ها …………………………………..103

4-2-2-1 بوستان آب و آتش ………………………………………………………103

4-2-2-2 بوستان نوروز ……………………………………………………………………..104

4-2-2-3 شهر دوستدار کودک ………………………………………………109

4-2-2-4 نقش فضای سبز در شهرهای دوستدار كودك……………………………..110

4-2-2-5 پهنه دوستدار کودک در اراضی عباس آباد ………………………………111

4-2-2-6 موقیت سایت در اراضی عباس آباد……………………………………………112

4-2-2-7 مسیرهای دسترسی به سایت………………………………………..113

4-2-2-8 تراکم مسکونی در اطراف سایت……………………………………114

4-2-3 دلایل انتخاب سایت …………………………………………………114

4-3 ضوابط و استانداردها ………………………………115

4-3-1 طراحی ساختمان آموزشی …………………………………………………115

4-3-2 استانداردهای کلی …………………………………………………………..116

4-3-3 ایمنی در محوطه ……………………………………………….117

4-3-4 نرده های ایمن …………………………………………117

4-3-5 ایمنی در مسیر های حرکت…………………………………………119

4-3-6 ایمنی در راهرو ها………………………………………………………..119

4-3-7 ایمنی در مسیر پله ها ……………………………………120

4-3-8 شرایط ایمنی پوشش کف …………………………………………….121

4-3-9شرایط ایمنی درها …………………………………………………………….122

4-3-10شرایط ایمنی پنجره ها ………………………………………..123

4-3-11شرایط ایمنی در فضای بهداشتی …………………………………123

4-3-12شرایط ایمنی تجهیزات ………………………………………….124

فصل پنجم: معرفی طرح ………………………………………………………125

5-1 مبانی طرح …………………………………………………………………..125

5-2 نشاط در فضای معماری …………………………………………..126

5-2-1 راحتی ……………………………………………………………..126

5-2-2 اکتشاف در فضا …………………………………………………126

5-2-3 تنوع و پیچیدگی …………………………………………………………126

5-2-4 خوانایی ……………………………………………………………….127

5-2-5 پذیرا بودن فضا ……………………………………………………..127

5-2-6 رشد اجتماعی ……………………………………………………128

5-2-7 ارتباط و قلمرو گزینی …………………………………128

5-2-8 خلوت ……………………………………………………………..128

5-3 روند طراحی ………………………………………………………………..130

5-3-1 فضای باز ………………………………………………………….130

5-3-2 فضاهای بسته ……………………………………………………..131

5-3-2-1 آموزشی ………………………………………………………….131

5-3-2-2 خدماتی ………………………………………………………………………..133

5-3-2-3 اداری …………………………………………………………………………134

5-3-3 فضاهای نیمه باز ……………………………………………………………………134

5-4برنامه فیزیکی …………………………………………………….135

5-5 تاسیسات …………………………………………………………………….137

5-6 سازه ……………………………………………………………..137

5-6-1 سیستم اسکلت بتنی ………………………………………………..138

1-10-2- تثبیت از طریق فعل و انفعالات یونی…………………………………………………………………………………………..13

1-10-3- تثبیت با اتصالات کوالانسی………………………………………………………………………………………………………….14

1-10-4- تثبیت بوسیله اتصال عرضی آنزیم ها …………………………………………………………………………………………15

1-10-5- تثبیت بوسیله به دام انداختن در یک ژل پلیمری یا کپسول …………………………………………………….15

1-11- کپسوله کردن آنزیم و روش محصور کردن …………………………………………………………………………………… 16

1-11-1- مزیت های تثبیت آنزیم در میکروکپسول ها ……………………………………………………………………………..16

1-11-2- تکنولوژی انکپسوله کردن برای کاربردهای غذایی …………………………………………………………………….17

1-12- اتلاف فعالیت آنزیم های تثبیت شده و ویژگی های آن ها …………………………………………………………… 18

1-13- تکنولوژی نوین آنزیم برای کاربردهای غذایی ………………………………………………………………………………….19

1-14- هیدرولیز لاکتوز و مزایای هیدرولیز لاکتوز شیر ………………………………………………………………………….. 20

1-15- هیدرولیز لاکتوز آب پنیر ………………………………………………………………………………………………………………..21

1-16- کاربردهای بالقوه آب پنیر هیدرولیز شده  …………………………………………………………………………………….21

1-18- کاربردهای تثبیت آنزیم لاکتازدر صنعت فرآوری موادغذایی …………………………………………………………21

1-19- ویژگی های آنزیم لاکتاز حاصل از منابع مختلف …………………………………………………………………………..23

1-20- فاکتورهای موثر در هزینه فرآیند تثبیت ………………………………………………………………………………………..25

 

2- مواد و روش ها ………………………………………………………………………………………………………………………………………26

 

 

2-1- طرح آزمایش و تجزیه و تحلیل آماری  …………………………………………………………………………………………….27

2-2- مواد شیمیایی و تجهیزات مورد استفاده در آزمایش ها ……………………………………………………………………29

2-3- طراحی بیوراکتور و مشخصات ستون بیوراکتور  …………………………………………………………………………….. 31

2-4-دیاگرام خط تولید شیر کم لاکتوز برای آزمایش ها ……………………………………………………………………………33

2-5-روش تولید و ساخت شیر کم لاکتوز (غیر مداوم و مداوم ) ……………………………………………………………….34

2-6- روش اندازه گیری درصد هیدرولیز لاکتوز ………………………………………………………………………………………….35

2-7- نحوه تثبیت آنزیم در سدیم آلژینات و رخداد های تثبیت آنزیم در آلژینات …………………………………….35

 

3- نتیجه گیری ……………………………………………………………………………………………………………………………………………..38

 

3-1- درصد هیدرولیز لاکتوز شیر…………………………………………………………………………………………………………………39

3-1-1- آنالیز واریانس مدل  ……………………………………………………………………………………………………………………….40

3-2- اثر دما روی آنزیم لاکتاز ……………………………………………………………………………………………………………………..42

3-2-1- اثر غلظت آنزیم تثبیت شده …………………………………………………………………………………………………………..44

3-3- اثر غلظت آلژینات روی کارایی بیوراکتور ………………………………………………………………………………………….45

3-3-1- اثر فلوریت روی کارایی ستون ………………………………………………………………………………………………………46

 

4- بهینه سازی و نتیجه گیری کلی ……………………………………………………………………………………………………………47

4-1- نتیجه گیری کلی ……………………………………………………………………………………………………………………………….48

4-2- پیشنهادات ………………………………………………………………………………………………………………………………………….49

چکیده انگلیسی …………………………………………………………………………………………………………………………………………….50

پیوست …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..52

منابع

 

فهرست جداول 

جدول 1-1-منابع مختلف آنزیم لاکتاز و عامل های تثبیت کننده  …………………………………………………………..24

جدول 1-2- هیدرولیز لاکتوز با تکنیک های مختلف تثبیت ……………………………………………………………………..25

جدول 2- 4 –طراحی آزمایشات ………………………………………………………………………………………………………………… 28

جدول 2-5 – آنالیز واریانس مدل ………………………………………………………………………………………………………………..40

یک مطلب دیگر :

جدول 4-1-مقادیر بهینه جهت تولید شیر کم لاکتوز با هدف حداکثر هیدرولیز لاکتوز و کمینه بودن دبی جریان شیر ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………47

جدول 4-2-مقادیر بهینه جهت تولید شیر کم لاکتوز با هدف حداکثر هیدرولیز لاکتوز و بیشینه بودن دبی جریان شیر……………………………………………………………………………………………………………………………………………………..47

فهرست اشکال

شکل 1-1-تصویر سه بعدی آنزیم لاکتاز حاصل از E.Coli …………………………………………………………………………..4

شکل 1-2- لاکتوز اندازه گیری شده به روش نقطه انجماد وکروماتوگرافی مایع ………………………………………….9

شکل 1-3-آنزیم بنزآلدئید لیاز به همراه زنجیره اش از طریق حامل اصلاح شده با نیکل تثبیت شده و تشکیل بنزوئین را کاتالیز می کند  ………………………………………………………………………………………………………………..14

شکل 1-4-متراکم شدن و اتصال عرضی آنزیم ها برای ایجاد یک CLA (توده های آنزیمی اتصال عرضی شده ) …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………15

شکل 2-1- طراحی Packed Bed Bioreactor ……………………………………………………………………………………31

شکل 2-2 -دیاگرام خط تولید شیر کم لاکتوز ……………………………………………………………………………………………33

شکل 2-3- نحوه تثبیت آنزیم به روش محصور کردن …………………………………………………………………………………36

شکل3-1- کانتورپلات نشان دهنده اثر دما و غلضت آنزیم بر درصد هیدرولیز لاکتوز موجود در شیر ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..43

شکل 3- 2 – نمودار سطحی نشان دهنده اثر فلوریت و غلظت آلژینات بر درصد هیدرولیز لاکتوز موجود در شیر  ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….46

 

چکیده

در این مطالعه با کاربرد روش سطح پاسخ ،تاثیر چهار فاکتور دمای بیوراکتور ،غلظت آنزیم تثبیت شده ،غلظت آلژینات به کار رفته و دبی جریان شیر در ستون بیوراکتور ،بر هیدرولیز لاکتوز با هدف بهینه سازی شرایط تولید ،مورد مطالعه قرار گرفت ؛هر کدام از فاکتور ها در سه سطح به شرح زیر مورد مطالعه قرار گرفتند :

دمای بیوراکتور : 25 ، 35 و 45 درجه سانتی گراد

غلظت آنزیم : 12 ،18 و 24 درصد

غلظت آلژینات : 2/5 ،3 و 4 درصد

دبی جریان شیر : 150 ،300 و 450 میلی لیتر بر ساعت

تیمارهای مختلف هر کدام از چهار فاکتور مورد مطالعه در سه سطح ،مطابق با طرح Box – Behnken اجرا شدند و درصد های هیدرولیز مربوط به هرکدام از تیمارها اندازه گیری شدند .نتایج حاصله نشان داد که با افزایش دما از 25 درجه سانتی گراد تا دماهای نزدیک 40 درجه ،درصد هیدرولیز لاکتوز شیر افزایش می یابد .دماهای 25 تا حدود 40 درجه اثر مثبتی روی کارایی ستون بیوراکتور داشتند .اما در دماهای بالاتر از 40 درجه ،درصد هیدرولیز لاکتوز در بیوراکتور کاهش یافت .دماهای بالای 40 درجه اثر منفی روی کارایی ستون داشتند  .با افزایش غلظت آنزیم در تثبیت ،هیدرولیز لاکتوز ،بوسیله بیوراکتور افزایش یافت .غلظت آنزیم تثبیت شده همواره اثر مثبتی روی کارایی بیوراکتور داشت .با افزایش غلظت آلژینات از 2/5 تا 3/625 درصد کارایی ستون برای هیدرولیز لاکتوز افزایش یافت ،اما درصدهای بالاتر از 3/625 ،اثر ممانعت کنندگی روی کارایی بیوراکتورداشتند .سرعت های جریان پایین تر از 300 میلی لیتر بر ساعت  اثرات چشم گیرتری روی کارایی بیوراکتور داشتند ،در واقع سرعت های جریان کمتر از 300 میلی لیتر بر ساعت مهم ترین و بارزترین فاکتور روی کارایی ستون بودند .در بین متغیرها ،تنها فاکتور فلوریت اثرمنفی روی کارایی بیوراکتور در هیدرولیز لاکتوز موجود درشیرداشت .اثر متقابل متغیرهای دما و آنزیم روی هیدرولیز لاکتوز قابل توجه است .که نشان می دهد ،دما تاثیر مثبتی روی فعالیت آنزیم تثبیت شده دارد .

بعداز مدل سازی هیدرولیز لاکتوز به صورت تابعی از چهار متغیر فرآوری مورد مطالعه ،با در نظر گرفتن حدود و قیدهای منطقی ،شرایط بهینه جهت تولید شیر کم لاکتوز به روش مداوم مشخص گردید .مقادیر بهینه جهت تولید شیر کم لاکتوز با هدف حداکثر سازی هیدرولیز لاکتوز ،به صورت زیر به دست آمد:

غلظت آنزیم : 21/94 درصد ،غلظت آلژینات :3/44 ،دما : 37/83 درجه سانتی گراد و فلوریت 173/46 میلی لیتر بر ساعت ،برای 69/13 درصد از هیدرولیز لاکتوز شیر .

مقدمه

شیر کم لاکتوز محصولی است که با تبدیل لاکتوز موجود در شیر به قند های ساده یعنی گلوکز و گالاکتوز ،مرحله هضم اولیه روی آنها صورت گرفته و بنابراین هنگام خورده شدن شیر مذکور توسط فرد مبتلا به عارضه عدم تحمل لاکتوز ،قندهای ساده به راحتی از جداره روده جذب خون می شود و لاکتوز باقی مانده نیز تحت تاثیر فعالیت جرئی آنزیم لاکتاز روده ای هضم و جذب می شود لذا علائم و ناراحتی های روده ای بروز نخواهد کرد  .مصرف این محصول توسط افراد مبتلا به عارضه عدم تحمل لاکتوز در مقایسه با مصرف شیر معمولی که لاکتوز هضم و جذب نشده به مصرف باکتریهای روده می رسد ،اثرات فیزیولوژیکی مثبت تغذیه ای و انرژی زایی مشابه فرد سالم را به دنبال خواهد داشت  .

موسسه ملی بیماری های دیابت و کلیوی[1] ،برآورد کرده است که در حدود 75 درصد جمعیت بزرگسال آمریکایی و 90 درصد آمریکایی های آسیایی دارای بیماری عدم تحمل لاکتوز هستند .

 

در این مطالعه با به کار گیری روش سطح پاسخ تاثیر چهار پارامتر غلظت آنزیم ،غلظت آلژینات ،دما و سرعت جریان شیر از بیوراکتور ستونی ،بر شاخص درصد هیدرولیز لاکتوز مورد ارزیابی قرار می گیرد و شرایط بهینه تولید شیر کم لاکتوز به روش مداوم بررسی می شود ؛تا بتوان به سوالات زیر در پاسخ داد :

1-دمای بهینه بیوراکتور آنزیمی چقدر می تواند باشد ؟

فصل سوم: محاسبات سطح مقطع در چارچوب مدل استاندارد

3-1 مقدمه. 40

3-2 معادله دیراك… 41

3-2-1 جوابهای معادله دیراك برای ذره آزاد. 42

 

3-3 هیلیسیتی و كایرالیتی.. 45

3-4 محاسبه­ی سطح مقطع زیر – فرآیندهای همجوشی گلوئون.. 51

3-5 محاسبه­ی سطح مقطع فرآیند ……………… 68

فصل چهارم: محاسبات سطح مقطع همراه با تصحیحات فیزیك جدید

4-1 مقدمه. 71

4-2 ورتكس ……. 72

 

4-3 محاسبه­ی سطح مقطع تولید  با در نظر گرفتن شكل كلی ورتكس ……. 72

4-4 نتایج عددی و بحث… 100

4-5 پیشنهادات… 101

مراجع.. 102

چکیده و عنوان به زبان انگلیسی..

فهرست تصاویر

شکل صفحه

شکل (1-1)- ورتكس پایه كوارك گلوئون.. 14

شکل (1-2)- قوانین فاینمن مربوط به انتشارگرهای بوزونها و فرمیونهای مدل استاندارد 15

شکل (1-3) – قواعد فاینمن مربوط به توابع موج فرمیونها (4 شكل بالا) و توابع موج گلوئونها    (2 شكل پایین) 15

شکل(1-4)- قواعد فاینمن از نظریه پیمانه­ای قوی برای راس سه گلوئونی.. 15

یک مطلب دیگر :

شکل (1-5)- واپاشی كوارك تاپ 17

شکل(1-6)- تولید كوارك تاپ در برهم­كنش­های قوی به صورت نابودی كوارك و پاد كوارك و همجوشی گلوئون 18

شکل(1-7)- فرآیندهای تولید كوارك تاپ منفرد 20

شکل (2-1)- ناحیه­های مجاز برای سهم­های فیزیك جدید در عدم تقارن  كلی در تواترون و عدم تقارن بار كلی در         31

شکل (2-2)- واپاشی بتایی میون.. 34

شکل (2-3)- تصحیح سطح مقطع مدل استاندارد در  به دلیل وجود  و مقایسه با روش نظریه میدان موثر 38

شکل (3-1)- ورتكس الكترومغناطیسی.. 50

شکل (3-2)- سه زیر – فرآیند همجوشی گلوئون شركت كننده در تولید زوج كوارك تاپ… 52

شکل (3-3)- پراكندگی ذرات در چارچوب مركز جرم. 53

شکل (3-4)- دیاگرام فاینمن مربوط به فرآیند ……………… 68

شکل (4-1)- زیر فرآیندهای همجوشی گلوئون شركت كننده در تولید  همراه با ورتكس موثر 73

شکل (4-2)- مقایسه سطح مقطع جزئی برحسب كسینوس زاویه پراكندگی برای فرآیند  در مدل استاندارد و در مدل استاندارد همراه با تصحیحات فیزیك جدید در انرژی مركز جرم ……………….. 99

شکل (4-3)- مقایسه سطح مقطع جزئی برحسب كسینوس زاویه پراكندگی برای فرآیند  در مدل استاندارد و در مدل استاندارد همراه با تصحیحات فیزیك جدید در انرژی مركز جرم ……………….. 100

 

شکل (3-4)- مقایسه سطح مقطع جزئی برحسب كسینوس زاویه پراكندگی برای فرآیند  در مدل استاندارد و در مدل استاندارد همراه با تصحیحات فیزیك جدید در انرژی مركز جرم ……………….. 100

فهرست جدول

جدول صفحه

جدول (1-1) سطح مقطع­های فرآیندهای تولید زوج كوارك تاپ در انرژی­های مركز جرم متفاوت 19

جدول (1-2) از اندازه­گیری­های آزمایشگاهی تواترون و  در این جدول استفاده شده است. عدم قطعیت آماری، سیستماتیك و درخشندگی برای عدم قطعیت كل در ستون آخر اضافه شده است……….. 19