به گزارش روابط عمومی دانشگاه اراک، برای اولین بار در کشور دو تن از محققین دانشگاه اراک موفق به غنی‌سازی جلبک‌ها با دوتریوم از طریق ایجاد سازگاری در جلبک برای رشد در محیط کشت حاوی 99% آب سنگین شدند. در این تحقیق که توسط دکتر مجید مهدیه عضو هیات علمی گروه زیست شناسی و دکتر خانمحمدی عضو هیات علمی گروه شیمی در دانشگاه اراک پس از 2 سال تحقیق صورت گرفت، اتم دوتریوم بطور کامل جایگزین هیدروژن در زیست مولکول‌ها شد. لازم به توضیح است تنها برخی از موجودات زنده قادر به رشد در غلظت 100% آب سنگین می‌باشند. تولید این مولکول های زیستی اهمیت زیادی در صنعت هسته ای کشور دارد.

 

 در اثر طرح پژوهشی مشترک دکتر مجید مهدیه عضو هیات علمی گروه زیست شناسی دانشگاه اراک و دکتر حمید خانمحمدی عضو هیات علمی گروه شیمی دانشگاه اراک، جلبک‌هایی با دوتریوم از طریق ایجاد سازگاری در جلبک برای رشد در محیط کشت حاوی 99% آب سنگین غنی سازی شد.

این تحقیق که نتیجه دو سال پژوهش می باشد و با حمایت مالی شرکت مصباح انرژی انجام گرفته است، اتم دوتریوم بطور کامل جایگزین هیدروژن در زیست مولکول‌ها می شود.

 

گامی در راستای بومی سازی صنعت هسته ای

 

تولید این مولکول های زیستی اهمیت زیادی در صنعت هسته ای کشور دارد چرا که، دوتریوم ایزوتوپ پایدار سنگین هیدروژن است که غالبا بصورت اکسید دوتریوم و با نام آب سنگین در دسترس است. این عنصر اثر ایزوتوپی قابل توجهی در سیستم‌های شیمیایی و بیولوژیک نشان می‌دهد که به دلیل اختلاف زیاد در جرم اتمی و اسپین هسته‌ای آن نسبت به هیدروژن است. همچنین دوتریوم از نظر خواص مغناطیسی با هیدروژن نیز متفاوت است که می‌توان دوتریم متصل به کربن را در ترکیبات آلی مختلف توسط روش 2H NMR مطالعه نمود.

این محققین در ادامه سعی دارند از جلبک های دوتره برای تهیه محیط کشت دوتره برای کشت باکتری E. coli و سلول های جانوری و بیان پروتئین نوترکیب در آنها به منظور نشاندار کردن پروتئین با دوتریوم برای مطالعات ساختاری و پروئتومیکس استفاده نمایند. 

 

لازم به ذکر است تولید زیست مولکول‌های نشاندار شده با ایزوتوپ‌های پایدار (13C, 15N, 18O, 2H or D) یک صنعت بزرگ در بازار مواد شیمیایی بسیار تخصصی است و کاربرد زیادی در تشخیص بیماری، فهم مسیرهای متابولیک در انسان، و پاسخ به سوالات اساسی در زمینه آلودگی های زیست محیطی داشته و بعنوان یک ردیاب، امن‌ترین و موثرترین روش برای مطالعه متابولیسم بویژه در انسان می‌باشند. با توجه به اینکه سنتز شیمیایی مولکول‌های زیستی دوتره بسیار پیچیده و در برخی موارد غیر ممکن است لذا روش بیوسنتز از طریق غنی‌سازی متابولیک در موجودات زنده بعنوان روشی جایگرین و مقرون به صرفه در برخی کمپانی های بزرگ دنیا در حال انجام است.