4-1- مقدمه ………………………………………………………………………………………………………….. 37

4-2- روابط همنهشتی قوی و كامل و مجموعه های ناهموار ………………………………………………… 38

4-3- تقریب های مجموعه فازی …………………………………………………………………………………. 44

4-4- ایده آل های اول (اولیه) ناهموار در حلقه ی جابجایی ………………………………………………….. 47

4-5- ایده آل های فازی اول (اولیه) از یك حلقه ی جابجایی ……………………………………………….. 54

4-6- ایده آل های فازی اول ناهموار …………………………………………………………………………….. 56

4-7- ایده آل های ناهموار فازی…………………………………………………………………………………… 60

پیوستA……………………………………………………………………………………………………………… 79

پیوستB……………………………………………………………………………………………………………… 83

منابع ……………………………………………………………………………………………………………………. 87

1-1- مقدمه

در این فصل برخی مفاهیم و نتایج در مورد مجموعه های ناهموار و مجموعه های ناهموار (فازی) كه در سایر فصول مورد استفاده قرار می گیرد را ارائه می كنیم.

برای كسب اطلاعات جامع تر در مورد این مفاهیم به [2] و [3] و [6] و [1] و [15] مراجعه شود.

1-2- مجموعه های ناهموار

1-2-1- یادآوری

– به گردایه ای از اشیاء دوبدو متمایز مجموعه گوئیم.

– اگرA,Bدو مجموعه باشند به ضرب دكارتیAدرBگوییم.

– هر زیر مجموعه ییك رابطه ازAبهBنامیده می شود. اگرA=Bباشد، به هر زیر مجموعه یك رابطه رویAگفته می شود. اگرRرابطه ای رویAباشد و می نویسیمaRb.

– اگرRرابطه ای رویAباشد، وارونRبه صورت و متممRبه صورت نمایش داده می شود.

– رابطه یRروی مجموعه یAبازتابی است یعنی:

– رابطه یRروی مجموعه یAتقارنی است یعنی:

– رابطه یRروی مجموعه یAترایایی است یعنی:

– رابطه یRروی مجموعه یAهم ارزی است یعنی، بازتابی، تقارنی و ترایایی است.

– اگرRرابطه ی هم ارزی روی مجموعهAباشد، به كلاس هم ارزیaیا كلاس هم ارزیRتولید شده توسطaگوییم.

– فرض كنیدUیك مجموعه ی مرجع ناتهی باشد. مجموعه ی توانیUرا باP(U)نمایش می دهیم.

– برای هر ، متمم مجموعه یXرا باX^Cنشان می دهیم، كه به صورتUXتعریف می شود.

1-2-2- تعریف [1]

زوج كه در آن و یك رابطه ی هم ارزی رویUاست، یكفضای تقریبنامیده می شود.

1-2-3- تعریف[1]

فرض کنید یک فضای تقریب دلخواه باشد، برای تعریفتقریب ناهموار، نگاشت را تعریف می كنیم، با ضابطه ی:

می باشد كه به طوریكه و را تقریب ناهموار پایینی ازXدر می نامیم و را تقریب ناهموار بالایی ازXدر می نامیم.

1-2-4- تعریف [1]

برای هر فضای تقریب ، مجموعه ی ناهموار نامیده می شود اگر و تنها اگر برای بعضی از ، .

1-2-5- مثال

فرض كنید یك فضای تقریب باشد، به طوریكه:

و رابطه ی هم ارزی با كلاس های هم ارزی زیر داده

شده باشد:

اگر یک مجموعه باشد آنگاه وو بنابراین یك مجموعه ی ناهموار است.

1-2-6- مثال

فرض كنید یك فضای تقریب باشد به طوری كه و رابطه ی هم ارزی به صورت زیر باشد.

اگرI={0.1.2.3.4.6.10.11}باشد آنگاه و .

1-2-7- تعریف [1]

زیر مجموعهXازUتعریف پذیرنامیده می شود اگر .

1-2-8- مثال

2-2- 7- محیط PDB 20

2-3- روش جداسازی قارچها 21

2-3-1- استفاده از محیط کشت PDA 21

2-3-2- استفاده از محیط کشتNash & Snyder 21

2-4- روش خالص سازی قارچها 21

2-4-1- روش تک اسپور کردن (Single sporing) 21

2-5- روش نگهداری کشت خالص قارچها 22

2-5-1 روش استفاده از محیط خاک 23

2-6- روش وادارسازی قارچها به اسپورزایی 23

2-6-1- روش استفاده از محیط CLA 23

2-7- روش وادارسازی قارچها به تولید کلامیدوسپور 24

2-8- نحوه تشخیص قارچها 24

2-9- آزمایشات گلخانه ای 24

2-9-1- روش تهیه مایه تلقیح (Inoculum) جهت اثبات بیماریزایی قارچهای فوزاریوم در گلخانه 24

2-9-2- روش تهیه ماسه، خاک و کود سترون جهت آزمایش های گلخانه ای 25

2-9-3- اثبات بیماریزایی قارچهای فوزاریوم در گلخانه 25

2-9-4- روش تهیه مایه تلقیح جهت اثبات بیماریزایی قارچهای غیر فوزاریوم در گلخانه 26

2-9-5- اثبات بیماریزایی قارچهای غیر فوزاریوم با روش تلقیح میسلیومی در گلخانه 26

2-9-6- کشت گیاهان جهت مایه زنی 26

2-9-7- مایه زنی گیاهچه ها با سوسپانسیون قارچ و تعیین مقاومت ارقام 26

2-9-8- نقشه اجرای آزمایش 27

فصل سوم: نتایج

3-1- گونه های جمع آوری شده 29

3-1-2- توصیف جنسFusarium 31

3-1-2- شرح گونه های فوزاریوم جمع آوری شده 33

1. oxysporum 33

1. redolens35

1. foetens36

1. reticulatum38

1. sambucinum40

1. pallidoroseum43

1. camptoceras44

1. solani46

1. javanicum48

1. petroliphilum49

1. acutatum51

3-1-4- شرح گونه های غیر فوزاریوم 52

Bipolaris sorokiniana52

Alternaria alternate53

3-2- نتایج آزمایشات گلخانه ای 55

3-2-1- نتایج آزمون بیماریزایی در گلخانه 55

3-2-2- عامل بیماری 56

3-2-3- موقعیت تاکسونومی 56

3-2-4- علائم و مراحل آلوده سازی 57

3-2-5- دامنه میزبانی 57

3-2- 6- انتشار 58

3-2-7- بقاء 58

3-2-8- نتایج ارزیابی مقاومت ارقام نخود 58

فصل چهارم: بحث

4-1- شناسایی قارچها 84

4-2- تست بیماریزایی 84

4-3- ارزیابی مقاومت ارقام 84

4-4- پیشنهادات 85

منابع مورد استفاده 86

مقدمه

حبوبات دانه های خشک خوراکی هستند که به خانواده بقولات تعلق دارند. بذور رسیده و خشک حبوبات دارای ارزش غذایی زیاد و قابلیت نگهداری خوبی هستند و یکی از مهمترین منابع غذایی سرشار ‎از پروتئین می باشند (باقری و همکاران، 1376). پس از غلات، دومین منبع مهم غذایی بشر، حبوبات است. این گیاهان متعلق به خانواده ی بقولات (Fabaceae) و زیرخانواده پروانه آسایان (Papilionoidea) هستند (کوچکی و بنایان اول، 1386). حبوبات با بر آوردن نیازهای پروتئینی انسان و در نتیجه کاهش فشار بر چراگاه های طبیعی برای تولید پروتئین های دامی، نقش انکار ناپذیری در حفظ اکوسیستم های طبیعی دارند. نخود با نام علمیCicer aritinumL گیاهی است که علاوه بر تأمین پروتئین گیاهی، توانایی افزایش حاصلخیزی خاک را دارد که نیاز به مصرف کود شیمیایی و سموم دفع آفات را به حداقل می رساند (امینی زاده و همکاران، 1392).

حبوبات به دلیل پروتئین بالا و اسیدهای آمینه ضروری محصولات زراعی مهمی هستند دانه حبوبات در مقایسه با غلات محتوی پروتئین بیشتری است. مقدار پروتئین موجود در بذور حبوبات (25-20%) در مقایسه با غلات (10-6%) است. حبوبات به طور معمول سرشار از پروتئین، کربوهیدرات های پیچیده، فیبر و مقدار کمی روغن هستند (Akibode, 2011). همچنین مقدار پروتئین موجود در دانه حبوبات 10 تا 20 برابر بیشتر از پروتئین موجود در گیاهان غده ای بوده، درحال حاضر حدود 90 درصد از کالری و 75 درصد از پروتئین مورد نیاز انسان از منابع گیاهی تامین می شود که در این میان حبوبات نقش مهمی را دارا می باشد (مجنون حسینی، 1387). این گیاهان منبع مهم ویتامین هایی مانند ریبوفلاوین، ویتامین ب و کاروتن هستند و از لحاظ اسیدهای آمینه ضروری مخصوصاً لیزین، که کمبود آن در غلات وجود دارد غنی هستند. از طرف دیگر با توجه به توانایی تثبیت ازت در این گیاهان قرار دادن آنها در تناوب زراعی به پایداری سیستم های زراعی کمک می کند (Singhet al.,1989).

حدود 680 هزار هكتار معادل 6/5 درصد از اراضی محصولات سالانه برداشت شده در سال زراعی 90- 1389 به حبوبات اختصاص یافته است. از این مقدار نخود 3/61 درصد، از سطح برداشت را به خود اختصاص داده است. استان لرستان با تولید 80 هزار و 955 تن نخود مقام نخست تولید کشور را دارد (آمارنامه کشاورزی، 1390-1389 ).

نخود یکی از مهمترین محصولات در حال رشد در ایران و جهان است اما عملکرد و کیفیت نخود تحت تاثیر پژمردگی ناشی ازFusarium oxysporum.Schl.f. sp. ciceri(Padw) Matuo & K. Sato قرار می گیرد. کاهش عملکرد نخود به علت پژمردگی ناشی از قارچ فوزاریوم تا 90 درصد گزارش شده است. این بیماری تقریباً در تمام مناطق زیر کشت حبوبات از جمله، شبه قاره هند، ایران، پرو، سوریه ، اتیوپی مکزیک، اسپانیا، تونس، ترکیه و آمریکا شایع است (Lal and Datta, 2013). کاهش عملکرد نخود به علت پژمردگی فوزاریومی در هند و اسپانیا 10درصد، در تونس 40 درصد و در ایران 17درصد گزارش شده است (Karimiet al.,2012). پژمرده و زرد شدن برگ ها، ضعف بوته، کاهش تعداد غلاف، کوچک ماندن دانه ها و در نتیجه کاهش محصول از نشانه های این بیماری هستند. عامل بیماری قارچ خاکزادF. oxysporumf. sp.ciceriاست. خسارت این بیماری در بعضی از مزارع اطراف مراغه تا ۸۰ درصد گزارش شده است (ولادی و همکاران، 1391).

علایم این بیماری هم در مراحل ابتدایی رشد گیاه و هم در مراحل مختلف بلوغ قابل رویت است. علائمی از قبیل کوتولگی، کوچک شدن برگها، آویختگی برگ و بالاخره مرگ گیاه را موجب می شود.(Stoilova and Chavdarov, 2006)

هشت نژاد ازF.oxysporumتا کنون گزارش شده است که شش نژاد (1A, 2, 3, 4, 5 and 6) باعث علائم پژمردگی و از نظر اقتصادی مهمتر هستند نسبت به نژادهای0 و 1B/C که باعث علائم زردی می شوند (Lal and Datta, 2013 ؛Karimiet al.,2012 ؛ Jimenez-Gasco and Jimenez-Diaz, 2002).

نژادهای 2، 3 و4، فقط از هند گزارش شدند.0 ،1B/C ،5 و6 از ناحیه مدیترانه و آمریکا (کالیفرنیا) و نژاد1A از هند، کالیفرنیا و حوزه مدیترانه گزارش شدند (Jimenez-Gasco and Jimenez-Diaz, 2002).

اهداف

1- مطالعه سبب شناسی عوامل زردی و پژمردگی نخود

2- شناسایی عوامل زردی و پژمردگی نخود در استان لرستان

3- تعیین مقاومت ارقام نخود به عوامل پژمردگی و زردی

4- مقایسه میانگین ها برای تمامی صفات مورد مطالعه ارقام نخود از نظر مقاومت به بیماری زردی و پژمردگی

5- بررسی میزان خویشاوندی ارقام نخود از نظرمقاومت به بیماری زردی و پژمردگی

فرضیه ها

1–زردی و پژمردگی نخود عامل قارچی ندارد.

2- ارقام نخود نسبت به عوامل پژمردگی و زردی مقاوم نیستند.

3–عامل زردی و پژمردگی نخود قارچ فوزاریوم نیست.

4- میانگین صفات مورد مطالعه ارقام نخود از نظر مقاومت به بیماری زردی و پژمردگی اختلاف معنی داری ندارند.

5- ارقام نخود از نظر مقاومت به بیماری زردی و پژمردگی خویشاوندی ندارند.

هدف ما از انجام این تحقیق شناسایی عوامل بیماری زردی و پژمردگی نخود و تعیین ارقام مقاوم نخود نسبت به این بیماری در شرایط گلخانه در استان لرستان می باشد.

1-1- کلیات

1-1-1- سطح زیر کشت و تولید نخود در ایران

در سال زراعی 90-89 سطح زیر کشت و میزان تولید نخود به ترتیب برابر با 5/419 هزار هکتار و 6/233 هزار تن بوده است. محصول نخود به دو صورت آبی و دیم در ایران کشت می شود که 6/97 درصد از سطح زیر کشت و 4/93 درصد از تولید این محصول به صورت دیم است (آمارنامه کشاورزی، 1390) (جدول1-1).

جدول 1-1- سطح زیر کشت و میزان تولید نخود در ایران (سال زراعی 1390-1389)

سطح زیر کشت (هکتار)			سهم از سطح زیرکشت		تولید (تن)			سهم از تولید
آبی	دیم	مجموع	آبی	دیم	آبی	دیم	مجموع	آبی	دیم
10221	409276	419497	4/2	6/97	17/15434	1/218252	3/233686	6/6	4/93

جدول 1-2- وضعیت تولید نخود در استانهای تولید کننده ( 1390- 1389)

استان	سطح زیر کشت	سهم سطح زیر کشت	تولید	سهم تولید
آذربایجان شرقی	40421	6/9	2/26976	5/11
آذزبایجان غربی	72036	2/17	2/29869	8/12
اردبیل	4089	1	2/2765	2/1
ایلام	5012	2/1	7/3731	6/1
فارس	3342	8/0	3/4942	2/1
کردستان	72010	2/17	4/29512	6/12
زنجان	4154	1	4/1165	5/0
خراسان رضوی	8320	2	1/3173	4/1
خراسان شمالی	2286	5/0	6/903	4/0

ادامه جدول (1-2)

1-1-3 دسته­بندی سلول­های بنیادی بر اساس توان تمایزی آنها ……………………………………………………….

4

1-1-4 دسته­بندی سلول­های بنیادی بر اساس منشا ……………………………………………………..

4

1-1-4-1 سلول­های بنیادی جنینی…………………………………………………

6

1-1-4-2 سلول بنیادی خون بند ناف………………………………………..

7

1-1-4-3 سلولهای بنیادی بزرگسالان………………………..

10

1-1-5 سلول­های مغز استخوان ……………………………….

10

1-1-5-1 سلول­های بنیادی خونساز…………………………..

11

1-1-5-2 سلول مزانشیم مغز استخوان……………………………..

12

1-2 تاریخچه سلول بنیادی مزانشیم ………………………………..

13

1-2-1 مورفولوژی سلول بنیادی مزانشیم …………………………..

14

1-2-2 کنام سلول بنیادی مزانشیم مغز استخوان ……………………………………..

15

1-2-3 ویژگی­های اساسی سلول بنیادی مزانشیم …………………….

16

1-3 کاربردهای سلول بنیادی مزانشیم در درمان ………………..

17

1-3-1 ترمیم استخوان ……………………………………………….

17

1-4 بافت استخوان ……………………………………………..

20

1-5 استئوژنز(استخوان سازی) ……………………………..

21

1-5-1 استخوان­سازی اولیه یا جنینی ………………………..

23

1-5-2 استخوان­سازی ثانویه ………………………………………………..

23

1-5-3 دوباره­سازی استخوان …………………………………………..

24

1-6 هتروژن بودن کشت سلول بنیادی مزانشیمی ……………..

25

1-6-1 شرایط آزمایشگاهی تمایز مزانشیم به استخوان ………………………………………………

25

1-6-2 تنظیم مولکولی تمایز به استخوان سلول های بنیادی مزانشیمی ……………………………………………..

27

1-6-3 نقش سیگنال دهی Wnt در تمایز سلول های بنیادی مزانشیم به استخوان …………………………

29

1-7 عنصر بور ……………………………………..

30

1-7-1 مشتقات بور ………………………………………………………..

32

1-7-2 فراوانی عنصر بور ………………………………………

32

1-7-3 تاریخچه مصرف بور ………………………………..

33

1-7-4 منابع طبیعی بور…………………………………

34

1-7-5 اثرات بور برفلزات ضروری برای متابولیزم در جانوران ………………………………………….

34

1-7-5-1 تاثیر بور بر فیزیولوژی بدن …………………………………..

36

1-7-5-2 تاثیر بور بر روی سرین پروتئازها ……………………………………………………..

37

1-7-6 کاربرد بور در دارو ………………………………………………

37

1-7-7 سرطان ……………………………………………………….

39

1-8 اثرات بور روی استخوان …………………………………….

40

1-9 بور و خون ………………………………………………………..

41

1-10 بور در گیاهان …………………………………………………………

42

1-11 سمیت بور …………………………………………….

44

1-12 محدوده استفاده بور ………………………………………………

45

مروری بر مطالعات گذشته ………………………………………

47

هدف مطالعه ……………………………………………………………..

فصل دوم: مواد و روش­ها

50

2-1 انتخاب رت ……………………………………………………………….

50

2-2 جدا سازی وتكثیر سلول های بنیادی مزانشیم مغز استخوان …………………………………..

52

2-2-1 اجرای پاساژ ………………………………

54

2-3 اثبات مزانشیم بودن سلول های استخراج شده ……………………………………….

54

2-3-1 تمایز به استخوان …………………………………………………………….

55

2-4 بررسی توان زیستی سلولها (دوز فایندینگ) ………………………………

55

2-4-1 رنگ آمیزی تریپان بلو ………………………………………………..

57

2-4-2سنجش تترازولیوم (MTT) …………………………………………………….

57

2-4-2-1 مراحل انجام سنجش MTT)غیر استئوژنیک( …………………………………………………………………..

58

2-4-2-2 ترسیم منحنی استاندارد با استفاده از سنجش تترازولیوم …………………………………………………

59

2-4-2-3 مراحل انجام تست MTT استئوژنیک …………………….

60

2-5انتخاب دوز مورد نظر ………………………………………..

60

2-6 بررسی توان تکثیری سلول­های بنیادی مزانشیم …………….

61

2-6-1 سنجش توانایی کلونی­زایی ………………………………

63

2-6-2 محاسبه تعداد دوبرابرشدگی جمعیتی(PDN) ………………..

62

2-7 بررسی تغییرات مورفولوژیکی با استفاده از رنگ آمیزی فلوروسنت ……………………………………………..

65

2-8 آزمون­های بیوشیمیایی در شرایط تمایز و غیرتمایزی ………………………………………….

65

2-8-1تیمار و استخراج عصاره سلولی ………………………………

65

2-8-2 بررسی فعالیت آنزیم­ها ………………………………………

66

2-8-2-1 تهیه ی نمودار استاندارد برای آزمایش لاوری …………………………………….

66

2-8-2-2 ترانس آمینازها …………………………………

68

2-8-2-3 لاکتات دهیدروژناز…………………………………

70

2-8-2-4 آنزیم آلکالین فسفاتاز ………………………………………………

72

2-8-3 سنجش میزان رسوب ماتریكس معدنی به كمك رنگ آلیزارین رد در سلول های استئوژنیک

72

2-8-3-1 رسم منحنی استاندارد برای رنگ آمیزی آلیزارین رد ………………………..

73

2-8-3-2بررسی رسوب ماتریکس استخوانی در نمونه های تیمار شده …………………………………

73

2-8-4بررسی الکترولیت ها )کلسیم، سدیم و پتاسیم( …………………….

73

2-8-4-1 بررسی میزان کلسیم داخل سلولی با استفاده از کیت کلسیم به روش رنگ سنجی …………

74

2-8-4-1-1 مراحلانجام تست کلسیم در سلول های تمایز یافته )استئوبلاست( …………………………..

75

2-8-4-1-2 مراحل انجام اندازه­گیری میزان کلسیم …..

76

2-8-4-2 اندازه­گیری غلظت سدیم و پتاسیم سلول استئوژنیک و غیر استئوژنیک …………………………..

81

2-9 تجزیه و تحلیل آماری داده ها …………..

فصل سوم: نتایج

82

3-1 الف: نتایج مرحله اول …………………………………

82

3-1-1 رشد و تکثیر سلولهای بنیادی مزانشیم ……………………

82

3-1-2 اثر اسید بوریک بر توانایی زیستی سلولهای بنیادی مزانشیم مغز استخوان رت ……………………

85

3-1-3 بررسی مورفولوژی سلولهای تیمار شده ………………

87

3-1-4 نتایج توانایی کلونی زایی، تعداد دوبرابر شدگی جمعیت سلول ……………………………………………..

89

3-1-5 اثر اسید بوریک بر فاکتورهای بیوشیمیایی ……

91

3-1-6 میزان الکترولیتها…………………………………………..

92

3-2 نتایج اثر دوزهای انتخابی اسید بوریک بر شاخص های تمایز به استئوبلاست …………………………..

92

3-2-1 توانایی زیستی سلولها در روند تمایز ………………………..

93

3-2-2 بررسی تغییرات مورفولوژیکی با استفاده از رنگ­آمیزی فلورسنت در نمونه­هایاستئوژنیک

96

3-2-3 بررسی اثر اسید بوریک بر فاکتورهای بیوشیمیایی سلولهای تمایز یافته ………………………………..

97

3-2-3-1میزان معدنی شدن ماتریکس با سنجش رنگ آلیزارین رد ………………………………………………..

100

3-2-3-2میزان رسوب کلسیم ……………………………………..

101

3-2-3-3بررسی فعالیت آنزیم آلکالین فسفاتاز ………….

101

3-2-3-2 بررسی فعالیت آنزیم آسپارتات و آلانین ترانس آمیناز ………………………………………………………..

103

3-2-3-5 بررسی فعالیت لاکتات دهیدروژناز ………………..

103

3-2-3-6بررسی سطح الکترولیت های سلولهای استئوژنیک ……………………………………………

فصل چهارم: بحث و نتیجه­گیری

105

4-3 اثر اسیدبوریک بر سلولهای مزانشیم ………………………..

105

4-1-1اثر اسید بوریک بر توانایی زیستی و توان تکثیر سلولها ……………………………………………………

108

4-1-2 بررسی تاثیر اسید بوریک بر تغییرات مورفولوژیکی …………………………………………………………………

109

4-1-3 اثر اسید بوریک بر فاکتورهای بیوشیمیایی ….

113

4-1-4 اثر اسید بوریک بر فعالیت آنزیمهای متابولیکی ………………………………………

116

4-2 اثر اسیدبوریک بر تمایز سلولی ………………………………

116

4-2-1 توانایی زیستی …………………………………….

119

4-2-2 بررسی سطح الکترولیت ها …………………………………………….

120

4-2-3 بررسی فاکتورهای استئوژنیک …………………….

124

4-2-4 بررسی اثر اسید بوریک بر آنزیم های متابولیکی …………..

127

4-2-5 تاثیر اسید بوریک بر مورفولوژی سلولهای تمایزی ……………………………………………..

128

4-3 نتیجه گیری ………………………………………………………

129

4-4 پیشنهادات …………………………………………………………….

فصل پنجم:ضمیمه

131

5-1 روش تهیه محیط کشت ………………………………………………….

131

5-2 تهیه ی فسفات بافر سالین PBS^–…………………………….

132

5-3 تهیه ی فسفات بافر سالین مثبت PBS⁺………………………

132

5-4 روش تهیه محیط تمایزی استئوژنیک …………………………..

133

5-5 آماده سازی آلیزارین رد ……………………………………………

133

5-6 روش تهیه محلول تریپان­بلو 4/0 درصد …………………………….

133

5-7 تهیه کریستال ویولت ………………………………………

133

5-8 روش تهیه محلول MTT………………………………….

133

5-9روش تهیه بافر شست و شو( ( Tris-Hcl-NaCl…………………..

133

5-10 مواد لازم و روش تهیه بافر استخراج ( Tris-Hcl) …………

134

5-11 روش تهیه بافر ARS ……………….

134

5-12 روش تهیه محلول BSA ……………………………

134

5-13 روش تهیه محلول کمپلکس لاوری …………

135

5-14 روش تهیه بافر استخراج کلسیم ………………………….

135

5-15 روش تهیه رنگ های فلورسنس هوخست و آکریدین اورنژ ….

تعریف سلول­های بنیادی

به طور نرمال سلول­های تخصص یافته بدن مثل سلول پوست یا سلول عصبی در تمام دوره زندگی به همان صورت باقی می­مانند، اما در بدن سلول­های دیگری به نام سلول­های بنیادی وجود دارند که توانایی تبدیل به سلول­های دیگری چون سلول قلب، عصبی، ماهیچه و ……. را دارا می­باشند (1).

سلول­های بنیادی[1] سلول­هایی غیر تخصصی[2] در بدن هستند که قابلیت تمایز به سلول­های تخصص­یافته را با کسب کلیه اعمال سلولی تخصصی دارند. این سلول­ها دارای دو ویژگی اساسی یعنی توانایی تقسیم و تولید سلول­هایی با خواص یکسان (خودنوزایی)[3]و ایجاد انواع سلول­های تمایزیافته می باشند (شکل 1-1)(1).

به دلیل این­که این سلول­ها منشا تولید بقیه انواع سلول­ها هستند واژه بنیادی در مورد آنها به کار می­رود به عبارت دیگر یک سلول بنیادی، سلولی است که به دلیل توانایی کسب کلیه اعمال تخصصی قابلیت تبدیل به سلول­های تخصص یافته را دارد. این سلول­ها جهت تمایز نیازمند دریافت سیگنال هستند. قاعدتاً یک سلول بنیادی تا قبل از دریافت یک سیگنال جهت تکامل به سلول تخصصی به صورت غیرتخصصی باقی می­ماند. سلول­های بنیادی در بدن انسان ویژگی تمایز به بسیاری از سلول­ها را دارند. همچنین به عنوان سیستم ترمیم به خدمت گرفته می­شوند زیرا که توانایی تقسیم بدون محدودیت برای جایگزینی دیگر سلول­ها را دارا می­باشند. وقتی یک سلول بنیادی تقسیم می­شود هر سلول جدید بدست آمده این پتانسیل را دارد که سلول بنیادی باقی بماند یا به سلول تخصصی جدید مثل سلول­های خونی و … تمایز یابد (1).

شکل1-1: توانائی خودنوزائی و پتانسیل تمایز در سلولهای بنیادی (www.cellingbiosciences.com)

1-1-2 ویژگی خودنوزایی سلول بنیادی

تکثیر یا خودتجدیدی، توانایی سلول­ها در تولید نسخه­های یکسان از خود، توسط تقسیم میتوز در یک دوره زمانی مشخص است به صورتی که خصوصیات ژنتیکی و کاریوتایپی در سلول­های دختری عینا شبیه سلول­های مادری باقی می­ماند.

خودتجدیدی سلول­ها بنیادی تحت تاثیر سیگنال­های درونی سلول بنیادی که به صورت تقسیم متقارن و نامتقارن است، قرار دارد. علاوه بر این سیگنال­های درونی، خودتجدیدی سلول­های بنیادی تحت تاثیر عوامل محیطی چون آسیب یا صدمه نیز می­باشد و تحت تاثیر این شرایط یک سلول بنیادی ممکن است دو سلول دختری ایجاد کند که یا به صورت سلول­های بنیادی باقی می­مانند یا متمایز می­شوند (2).

1-1-3 دسته­بندی سلول­های بنیادی بر اساس توان تمایزی آن­ها:

سلول های بنیادی بر اساس توان تمایزی به صورت زیر دسته بندی می شوند:

الف) همه توان[4]:واژه Totipotent از دو قسمت Toti= همه، potent= توانایی تشکیل شده است. از جمله این سلول­ها می­توان بلاستومرهای یک جنین دو سلولی را نام برد که قادر است همه سلول­های بدن یک فرد کامل را بسازد. این سلول ها می توانند به انواع سلول های جنینی و برون جنینی تمایز پیدا کنند و اندام های قابل زیستی را ایجاد نمایند.

ب) پر توان[5]:این نوع سلول­ها قادر به ساخت غالب یا همه سلول­های فرد هستند. به عنوان مثال سلول­های بنیادی جنینی تحت شرایط خاص می­توانند یک فرد را بسازند ولی قادر به ایجاد سلول­های جفت نیستند. سلول های بنیادی جنینی و سلول های پر توان القایی جز این دسته از سلول های بنیادی می باشند.

پ)چند توان[6]:سلولهای بنیادی هستند كه به تعداد محدودتری از انواع سلول تمایز پیدا می­ کنند (در بافت­های بزرگسال نظیر مغز، مغز استخوان، كبد و… وجود دارند).

ت) یک توان[7]:توانایی ایجاد یک نوع سلول را دارند ولی توانایی خود نوزایی خود را حفظ کرده­اند. مانند سلول­های بنیادی اسپرماتوگونی که توانایی تولید اسپرم را دارند (شکل 1-2)(3).

شکل 1-2: دسته­بندی سلول­های بنیادی براساس پتانسیل تمایزی آنها (www. njavan.com).

1-1-4 دسته­بندی سلول­های بنیادی بر اساس منشا

سلول­های بنیادی بر اساس منشا به سه دسته اصلی تقسیم­بندی می­شوند

1-1-4-1 سلول­های بنیادی جنینی

کشت موفقیت آمیز آزمایشگاهی سلول­های بنیادی جنینی انسانی (ESCs) [8] در سال 1998 توسط تامپسون و همکارانش انجام گرفت.

1 .4 ارزیابی قبل از درمان.. 6

1 .5 درمان.. 6

1 .6 مکانیسم مولکولی سرطان.. 9

1 .6 .1 مسیر پیام رسانی TGFβ 9

1 .6 .1 .1 خانواده لیگاند های TGFβ.. 11

1 .6 .1 .2 رسپتور نوع 1و2 ( TGFβRI,II) 11

1 .6 .1 .3 فسفریلاسیون SMAD… 12

1 .6 .2 تنظیم پیام رسانی TGFβ. 12

1 .6 .3 دخالت پیام رسانیTGFβ در سرطان.. 13

1 .6 .4 ژنهای همئوباکس(Homeobox) 14

1 .6 .4 .1 ساختار ژن های همئوباکس….. 14

1 .7 نقش ژن های همئوباکس (Homeobox) در ایجاد سرطان.. 17

1 .8 miRNA 18

1 .8 .1 بیوژنز miRNA ها و نحوه مهار ترجمه. 19

1 .9 miRNA و سرطان.. 20

1 .10 miRNA ابزاری برای شناسایی و تشخیص سرطان.. 21

1 .11 miRNA ودرمان سرطان.. 22

1 .12 بیان مسئله و اهمیت پژوهش…. 23

1 .13 اهداف پژوهش…. 24

1 .13 .1 هدف اصلی.. 24

1 .13 .2 اهداف ویژه 24

1 .13 .3 هدف کاربردی.. 25

فصل 2: بررسی متون.. 26

2 .1 بررسی متون مرتبط با موضوع. 27

فصل 3:مواد و روش ها 32

3 .1 مواد شیمیایی و آنزیم ها 33

3 .1 .1 پلاسمیدوسویه باکتری.. 35

3 .1 .1 .1 خصوصیات پلاسمید.. 36

3 .1 .1 .2 خصوصیات میزبان.. 37

3 .2 روش ها 37

3 .2 .1 کشت باکتری.. 37

3 .2 .1 .1 مواد و وسایل مورد نیاز برای کشت باکتری… 37

3 .2 .1 .2 طرز تهیه محیط کشت LB مایع.. 38

3 .2 .1 .3 گلیسرول استاک…. 38

3 .2 .2 روش انجام miniprepاستخراج DNA پلاسمیدی از باکتری.. 39

3 .2 .2 .1 بررسی کمی وکیفی DNA پلاسمیدی… 41

3 .2 .3 هضم آنزیمی پلاسمید های استخراج شده 45

3 .2 .4 کشت سلولی.. 46

3 .2 .4 .1 محیط کشت…. 46

3 .2 .4 .2 سرم جنینی گاوFBS.. 47

3 .2 .4 .3 تهیه محیط انجاد از سلولها 47

3 .2 .4 .4 خصوصیات سلولهای مورد استفاده شده در این پایان نامه. 48

3 .2 .5 تعیین منحنی کشندگی انتی بیوتیک G418. 48

3 .2 .6 منطبق سازی سلولها 48

3 .2 .7 ترانسفکشن سلولهای Y79 با وکتور پلاسمیدی نوترکیب pEGFP-TGIF2LX.. 49

3 .2 .8 انتخاب سلولهای مثبت… 50

3 .2 .9 بررسی بیان ژن TGIF2LX در سلول های ترانسفکت شده در سطح mRNA بوسیله Realtime RT-PCR 51

3 .2 .9 .1 محافظت از RNA… 52

3 .2 .9 .2 استخراج RNA… 55

3 .2 .9 .3 تیمار نمونه RNA باآنزیم دئوکسی ریبونوکلئاز I. 59

3 .2 .9 .4 سنتز DNA مکمل(cDNA) 60

3 .2 .9 .5 PCR(Polymerase chain reaction) واکنش زنجیره ای پلیمراز. 64

3 .2 .9 .6 واکنش Realtime PCR… 68

3 .2 .9 .7 تجزیه و تحلیل داده های حاصل از واکنش Realtime RT-PCR… 77

3 .2 .10 بررسی بیان eGFP-TGIF2LX در سطح پروتئین بوسیله Western blot 78

3 .2 .10 .1 الکتروفورز عمودی SDS-PAGE.. 78

3 .2 .10 .2 رنگ آمیزی SDS-PAGE.. 84

3 .2 .10 .3 وسترن بلاتینگ….. 86

3 .2 .11 بررسی میزان تکثیر سلولی بوسیله تجزیه نمک تترازولیوم. 90

3 .2 .11 .1 بررسی اثر بیان افزایشی TGIF2LX سلولهای Y79 در مقایسه با کنترل.. 90

3 .2 .11 .2 بررسی اثر متقابل SD-208 و بیان افزایشی TGIF2LX سلولهای Y79 در مقایسه با کنترل.. 91

3 .2 .11 .3 پروتکل شمارش سلول.. 92

3 .2 .12 مطالعه بیان اثر داروی SD-208 بر روی بیانTGIF2LX, miRNA Let7g,18a,34a,22,20 در سلولهای ترانسفکت شده Y79 در مقایسه با نمونه های کنترل به وسیله Real time RT-PCR.. 92

فصل 4: نتایج و یافته ها 96

4 .1 Mini prep و هضم DNA پلاسمیدی جهت تایید وکتور نوترکیب… 97

4 .2 بررسی بیانTGIF2LX در سطح mRNA… 98

4 .2 .1 نتیجه بررسی کیفی و کمی RNA.. 98

4 .2 .2 بررسی کیفی cDNA.. 99

4 .3 بررسی بیان TGIF2LX در سلولهای ترانسفکت شده 101

4 .3 .1 مطالعه بیان TGIF2LX در سلولهای ترانسفکت شده Y79 در مقایسه با نمونه های کنترل بوسیله میکروسکوپ 101

4 .3 .2 تایید بیان واضح ژن GFP-TGIF2LX توسط Realtime RT- PCR.. 102

4 .3 .3 مطالعه بیان ژن TGIF2LX در سلول های ترانسفکت شده با وکتور حاوی GFP-TGIF2LX در سطح پروتئین بوسیله Western Blot 104

4 .3 .4 مطالعه بیان اثر داروی SD-208 بر روی بیانTGIF2LX در سلولهای ترانسفکت شده Y79 در مقایسه با نمونه های کنترل 105

4 .4 بررسی اثر بیان افزایشی TGIF2LX بر روی سلولهای Y79. 105

4 .4 .1 نتایج ازمایش (MTT)Microculturetetrazolium Test 105

4 .4 .2 بررسی اثر متقابل SD-208 و بیان افزایشی TGIF2LX بر روی سلولهای Y79 در مقایسه با کنترل.. 106

4 .5 بررسی بیان miRNA Let7g,18a,34a.22,20a در سلولهای ترانسفکت شده و کنترل.. 108

4 .6 مطالعه بیان اثر داروی SD-208 بر روی بیان miRNA Let7g,18a,34a.22,20 در سلولهای ترانسفکت شده Y79 در مقایسه با نمونه های کنترل.. 109

4 .7 Ct در واکنش Realtime PCR.. 110

فصل 5: بحث، نتیجه گیری و پیشنهادها 113

5 .1 بحث 114

5 .2 تاثیر بیان افزایشی TGIF2lX بر روی Cellular Viability در رده سلولی Y79. 116

5 .3 تاثیر دارویSD-208 بر روی Cellular Viability در رده سلولی Y79 بیان کننده افزایشی TGIF2LX و کنترل 117

5 .4 اثر SD-208 بر روی بیان TGIF2LX در رده سلولی Y79 ترانسفکت شده در مقایسه با کنترل 118

5 .5 اثر متقابل SD-208 و TGIF2LX بر روی بیانmiRNA های مورد مطالعه. 118

5 .5 .1 اثر متقابل SD-208 و TGIF2LX بر روی بیان miRNAlet7g در رده سلولی Y79. 118

5 .5 .2 اثر متقابل SD-208 و TGIF2LX بر روی بیان miRNA18a در رده سلولی Y79. 119

5 .5 .3 اثر متقابل SD-208 و TGIF2LX بر روی بیان miRNA34a در رده سلولی Y79. 119

5 .5 .4 اثر متقابل SD-208 و TGIF2LX بر روی بیان miRNA22 در رده سلولی.. 119

5 .5 .5 اثر متقابل SD-208 و TGIF2LX بر روی بیان miRNA20a در رده سلولی Y79. 120

5 .6 نتیجه گیری.. 120

7.5 پیشنهاد ها ……………………….121

منابع و مراجع.. 122

پیوست ها 131

1 .1 رتینوبلاستوما

رتینوبلاستوما یکی از سرطان های بدخیم چشمی شایع کودکی می­باشد که به دو فرم پراکنده (تک گیر) و ارثی(خانوادگی) وجود دارد [1]. تقریبا 4 درصد تومورهای کودکان را رتینو بلاستوما تشکیل می­دهد .این تومور شایعترین بدخیمی اولیه چشمی است که در غرب 99درصد کودکان از این سرطان نجات پیدا می­کنند ولی بیش از 90 درصدآنها بینایی خود را از دست می­دهند و متاسفانه در کشورهای در حال توسعه بقا کودک تقریبا 50 درصد می­باشد[2] و [3].

اغلب کودکان مبتلا به رتینوبلاستوما با علامت لوکوکوریا[1] (شکل ‏1‑1) که والدین آنها متوجه م­شوند مراجعه می­کنند[4].

1 .1 .1 اپیدمیولوژی

رتینوبلاستوما تقریبا با شیوع 1 در 15000و 1 در 16600تولد زنده در امریکا و اروپای شمالی رخ میدهد [5] و [6] ودر بین سالهای 2005-2009شیوع سالیانه رتینوبلاستوما در امریکا 4.1 در هرمیلیون کودک زیر 15 سال می­باشد[5] ودر کل دنیا سالیانه 5000تا 8000 کودک مبتلا به رتینوبلاستوما می­شوند [7] به طور متوسط سنتشخیص بیماریزیر 2 سال است و تقریبا 95درصد قبل از 5 سالگی می­باشد.شیوع بیماری در بین دختر وپسر و سیاه و سفید شبیه به هم می­باشد[5].

تقریبا 1/4 موارد رتینوبلاستوما دو طرفه می­باشد بیماریهای دوطرفه همیشه الگوی ارثی دارند. تومور های دو طرفه زودتر در کودکان رخ می­دهد که نشان دهنده وجود موتاسیون در سلولهای زایا می­باشد. فرم ارثی رتینوبلاستوما نیازمند یک جهش ژرم لاین است که می­تواند از هر یک از والدین یا از محیط( که منجر به یک موتاسیون ژرم لاین شود) می­باشد. بر عکس فقط 15 درصد از موارد یکطرفه ارثی هستند که اغلب چند کانونی هستند و باید از نظر جهش ژرم لاین بررسی شوند که معمولا در 2سال اول زندگی رخ می­دهد کم تر از 10 درصد بیماران رتینوبلاستومایی تاریخچه مثبت خانوادگی دارند.

تقریبا 60 درصد کودکان با رتینوبلاستوما الگوی یک طرفه غیر ارثی دارند.کودکان با رتینوبلاستوما غیرارثی یک موتاسیون جدید در یک سلول شبکیه دارند که منجر به تومور می­شوند [8] . ناهنجاری ژنتیک در فرم ارثی رتینوبلاستوما موجب ایجاد و پیشرفت تومور مثل استئوژنیک سارکوما وسارکومای بافت نرم(بخصوص لیومیوسارکوما)و ملانومای بدخیم میشود شیوع سرطان ثانویه بعد از تشخیص رتینوبلاستوما در فرم ارثی و غیرارثی به ترتیب 51 و 5 درصد میباشد که بیش از 60 درصد سرطان ها سارکوما می­باشد [9].

1 .1 .2 پاتوژنز

رتینوبلاستوما معمولا بوسیله غیر فعال شدن هر دو الل ژن رتینوبلاستوما رخ می­دهد.با الگوی اتوزومی غالب این ژن در ناحیه کروموزم 13 بازوی بلند در ناحیه 14قرار دارد که کد کننده یک پروتئین هسته ای با نقش تومورساپرسوری می­باشد [10].

مدل 2 ضربه ای که پیشنهاد شده است دلیل متفاوت بودن ویژگی های کلینیکی موارد ارثی و غیر ارثی رتینوبلاستوما را مطرح میکند[11]. (شکل ‏1‑2)

شکل ‏1‑2: مدل 2 ضربه ای رتینوبلاستوما

در مدل ارثی در ژن RB1 یک موتاسیون در کل سلول ها وجود دارد و ضربه دوم در مراحل بعدی تکامل رخ می­دهد که این افراد مستعد رتینوبلاستومای دوطرفه و چندکانونی می­باشند.ضربه دوم می­تواند رخ دهد ویا توسط تغییرات اپی­ژنتیک خاموش شود.

در مدل رتینوبلاستومای غیر ارثی دو جهش در یک الل به صورت خودبه خودی در یک سلول سوماتیک شبکیه رخ میدهد که معمولا منجر به مدل کلینیکی تومور یه کانونی ویه طرفه رتینوبلاستوما می­شود [12].

رتینوبلاستوما اگر درمان نشود رشد میکند و جای چشم را اشغال می­کند وکره چشم را از بین میبرد و ممکن است طی 4 ماه بعد از تشخیص به مغز متاستاز بدهد و مرگ طی یک سال رخ بدهد.اغلب راههای متاستاز تومور به وسیله اپتیک نرو[3] به سیستم عصب مرکزی و یا گسترش از طریق مشیمیه به اربیت میباشد [13].

1 .1 .3 ویژگی های کلینیکی وتشخیصی

لوکوکوریا شایعترین علامت در کودکان رتینوبلاستومایی میباشد اگر چه علایم دیگر نیز وجود دارد و لوکوکوریا برای تشخیص ضروری نیست. شایعترین علایم لوکوکوریا (54درصد) و استرابیسم (19درصد) کاهش دید (4درصد) عفونت چشمی (5درصد) و تاریخچه خانوادگی مثبت (5درصد) میباشد و موارد دیگر عنبیه هتروکروم وخونریزی ویتره و هایفما بدون ضربه و گلوکوم و سلولیت اربیت و پروپتوزیس و درد چشم و تب می­باشد [14].

1-7- راه­های پرتوگیری………………………………………………….. 21

1-7-1- دز ناشی از استنشاق………………………………………… 24

1-7-2- دز ناشی از بلع………………………………………………. 25

1-7-3- مسیرهای پرتوگیری خارجی…………………………………. 27

1-7-3-1- پرتوگیری خارجی از توده پرتوزا…………………………… 27

1-7-3-2- پرتوگیری خارجی از پرتوزایی ته­نشست شده……………… 28

1-8- ضرورت حفاظت در برابر تابش………………………………….. 31

1-8-1- استانداردهای حفاظت در برابر اشعه…………………………. 32

1-8-2- کمیسیون بین­المللی حفاظت پرتوشناختی (ICRP)………… 33

1-8-3- سازمان بین­المللی انرژی اتمی……………………………….. 34

1-8-4- شورای ملی اندازه­گیری­ها و حفاظت در برابر تابش…………… 34

1-8-5- معیارهای اصلی ایمنی تابش…………………………………. 34

فصل دوم……………………………………………………………………… 36

مروری بر تحقیقات انجام شده……………………………………………….. 37

فصل سوم……………………………………………………………………… 41

تئوری انواع مدل­های پخش………………………………………………….. 42

3-1- تعریف پایداری…………………………………………………….. 43

3-2- روش­های اندازه­گیری آشفتگی…………………………………….. 44

3-2-1- اندازه­گیری اویلرین………………………………………….. 44

3-2-2- اندازه­گیری لاگرانژین ……………………………………….. 45

3-2-3- نسبت زمان لاگرانژین به اویلرین (β)………………………… 45

3-3- مدل­های پراکندگی مواد…………………………………………… 47

3-3-1- مدل ستونی گوسی برای چشمه­های پیوسته………………… 47

3-3-1-1- شکل مدل گوسی……………………………………… 48

3-3-1-2- محاسبه مقدار پارامترهای پراکندگی_y? و_z?……………. 49

3-3-1-2-1- روش پاسکال…………………………………………… 49

3-3-1-2-2- روش گرادیان دمای عمودی……………………………. 49

3-3-1-2-3-روش عدد ریچاردسون………………………………….. 49

3-3-1-3-تغییر سرعت باد با ارتفاع………………………………….. 50

3-3-2- مدل آماری پخش برای چشمه­های نقطه­ای پیوسته………….. 50

3-3-2-1- محاسبه ضریب همبستگی در لایه­های مرزی……………… 51

3-3-3- مدل­های مسیر ذرات مونت کارلو برای پخش……………… 54

3-3-4-پخش پف…………………………………………………….. 55

3-3-4-1- محاسبه پارامتر پف……………………………………….. 57

3-3-4-1-1-رویکرد آماری…………………………………………… 57

3-3-4-1-2-رویکرد همانندی………………………………………… 58

3-3-4-2-کاربردها……………………………………………………. 60

3-3-5- مدل­های همانندی پخش…………………………………….. 61

3-3-6-مدل­های پخش نواحی شهری…………………………………. 62

فصل چهارم…………………………………………………………………… 63

توصیفی از مدل نرم­افزاری HYSPLIT…………………………………….. 64

4-1- ویژگی­های مدل HYSPLIT…………………………………….. 65

4-2- فایل­های ورودیهواشناسی………………………………………… 66

4-3- محاسبه ناهمواری­ها توسط HYSPLIT………………………….. 67

4-4- سایر پارامترهای ورودی مورد استفاده در مدل HYSPLIT……….. 69

4-4-1- ته­نشست خشک…………………………………………….. 69

4-4-2- ته­نشست مرطوب……………………………………………. 70

4-4-3- ثابت قانون هنری……………………………………………. 71

4-4-4- باز تعلیق ذرات ته­نشست شده……………………………….. 71

4-4-5- چگالی، شکل و قطر ذرات…………………………………… 71

4-5- روش محاسبه غلظت هوا در HYSPLIT………………………… 72

4-6- ساختن ورودی برای مدل HYSPLIT…………………………… 74

4-6-1- ورودی گرافیکی……………………………………………… 74

4-6-2- ورودی متنی…………………………………………………. 79

فصل پنجم…………………………………………………………………….. 81

مراحل انجام کار……………………………………………………………… 82

5-1- تفاوت­های کلی بین دو سناریوی عادی و حادثه……………………. 83

5-2- محاسبه ارتفاع موثر دودکش (بر اساس مومنتوم)…………………… 83

5-2-1-تاثیر ارتفاع موثر دودکش در توزیع غلظت…………………….. 85

5-3- بازه زمانی انجام محاسبات………………………………………….. 85

5-4- انتخاب زمان­های (روزهای) اجرای برنامه……………………………. 86

5-5- محاسبه دز معادل موثر کل سالانه…………………………………. 87

5-6- مشخصات سایت­های هسته­ای مورد بررسی………………………… 88

5-7- شبیه­سازی و محاسبات در عملکرد عادی راکتور……………………. 88

5-7-1- چشمه تابشی……………………………………………….. 89

5-7-2- ارتفاع موثر در عملکرد عادی راکتور………………………….. 89

5-7-3- انتخاب بدترین روز از نظر فیزیک بهداشت…………………… 90

5-7-4- محاسبه دز دریافتی افراد در حالت عملکرد عادی راکتور…….. 91

5-8- شبیه­سازی و محاسبات پس از وقوع حادثه………………………… 92

5-8-1- سناریوی حادثه……………………………………………… 92

5-8-2- چشمه تابشی……………………………………………….. 94

5-8-3- ارتفاع موثر…………………………………………………… 98

فصل ششم……………………………………………………………………. 99

نتایج و بحث……………………………………………………………….. 100

6-1- نتایج شبیه­سازی­ها در عملکرد عادی راکتور…………………… 100

6-1-1- نتایج مربوط به شبیه­سازی در تاریخ 9/1/2007……………. 102

6-1-2- نتایج مربوط به شبیه­سازی در تاریخ 15/5/2009………….. 103

6-1-3- نتایج مربوط به شبیه­سازی در تاریخ 19/7/2008………….. 104

6-1-4- نتایج مربوط به شبیه­سازی در تاریخ 5/11/2010………….. 105

6-2- نتایج فاز اول شبیه­سازی­ها در سناریوی وقوع حادثه…………… 106

6-3- نتایج فاز دوم شبیه­سازی­ها در سناریوی وقوع حادثه………….. 107

6-3-1- نتایج مربوط به شبیه­سازی پس از وقوع حادثه در 8/1/2006 (ژانویه) 108

6-3-2- نتایج مربوط به شبیه­سازی پس از وقوع حادثه در 9/2/2006 (فوریه) 110

6-3-3- نتایج مربوط به شبیه­سازی پس از وقوع حادثه در 5/3/2012 (مارس) 111

6-3-4- نتایج مربوط به شبیه­سازی پس از وقوع حادثه در 18/4/2012 (آوریل) 114

6-3-5- نتایج مربوط به شبیه­سازی پس از وقوع حادثه در 23/5/2006 (می) 116

6-3-6- نتایج مربوط به شبیه­سازی پس از وقوع حادثه در 15/6/2009 (ژوئن) 118

6-3-7- نتایج مربوط به شبیه­سازی پس از وقوع حادثه در 25/7/2012 (جولای) 120

6-3-8- نتایج مربوط به شبیه­سازی پس از وقوع حادثه در 25/8/2010 (آگوست) 122

6-3-9- نتایج مربوط به شبیه­سازی پس ازوقوع حادثه در 22/9/2011 (سپتامبر) 124

6-3-10- نتایج مربوط به شبیه­سازی پس از وقوع حادثه در 13/10/2006 (اکتبر) 126

6-3-11- نتایج مربوط به شبیه­سازی پس از وقوع حادثه در 10/11/2009 (نوامبر) 128

6-3-12- نتایج مربوط به شبیه­سازی پس از وقوع حادثه در 26/12/2009 (دسامبر) 130

6-4- نتیجه­گیری و پیشنهادات…………………………………………. 132

مراجع……………………………………………………………………… 134

پیوست الف: نرم­افزارهای مختلف برای تخمین غلظت آلاینده­های جوی…. 137

مقدمه

مواد پرتوزای طبیعی از بدو تشکیل کره زمین در آن وجود داشته است. ولی با توسعه فن­آوری و بهره­برداری انسان از آن، منابع پرتوزای ساخت دست بشر، در محیط زیست رو به افزایش گذاشته و مواد پرتوزای مصنوعی که در نتیجه­ی فعالیت­های بشری در رشته­های گوناگون هسته ای می باشد، به محیط زیست وارد شده، و به نحوی جزء آلاینده های غذایی، آشامیدنی و هوای تنفس موجودات زنده و به ویژه انسان محسوب می­گردند.

به منظور حفاظت رادیولوژیکی محیط زیست و به تبع آن حفاظت رادیولوژیکی موجودات زنده به ویژه انسان، شناسایی توام اکوسیستم (مناطق خاص زندگی که در آن گیاهان و جانواران محیط اطراف خود را تقسیم می­کنند) و منابع پرتوزا و نحوه عملکرد، جابجایی، توزیع و رفتار هسته های پرتوزا در اجزای اکوسیستم، ضروری است.

به طور کلی هدف از حفاظت رادیولوژیکی، پایش انسان و محیط زیست در برابر عملکرد مواد پرتوزای طبیعی و مصنوعی موجود در محیط می­باشد و منظور از تحقیقات در این زمینه، پیش­بینی مسیرهای راه­یابی مواد پرتوزا به محیط زیست و تخمین میزان دز دریافتی توسط مردم در مناطق مختلف است تا بتوان میزان خطر ناشی از پرتوگیری­های داخلی و خارجی را تعیین کرد.

بنابراین مطالعات و بررسی مداوم، جهت تعیین عملکرد مواد پرتوزا در محیط زیست مورد نیاز می باشد، تا نتیجه مطلوب و اطلاعات مورد نظر حاصل شود. بدین ترتیب حفاظت رادیولوژیکی محیط زیست به عنوان یک ضرورت اجتناب­ناپذیر جهت تنظیم اکوسیستم و جلوگیری از پرتوگیری ناخواسته مطرح می باشد.

یکی از این منابع پرتوزایی ساخت بشر، راکتورهای هسته­ای هستند که در خلال کار عادی، کسر کوچکی از مواد پرتوزا را از طریق هوا به محیط زیست وارد می­کنند.

انرژی هسته ای در سال های اخیر به دلایل زیر تبدیل به یک منبع مهم انرژی شده است:

• تقاضای رو به رشد برای توان الکتریکی

• افزایش رقابت جهانی برای سوخت های فسیلی

• نگرانی درباره تابش گازهای گلخانه ای و تاثیر آن روی گرمایش زمین

• نیاز برای استقلال انرژی

بنابراین در عصر حاضر انرژی هسته ای لازمه پیشرفت و خودکفایی هر کشوری است و در این بین ایران نیز از این قائده مستثنی نیست. از این­رو، گسترش علوم و فنون هسته ای و بومی­سازی این فناوری، از اولویت های نظام جمهوری اسلامی می باشد. با توجه به نیاز کشور به تولید رادیوایزوتوپ ها و رادیوداروها جهتدرمان بیمارانو همچنین تولید برق، ساخت راکتورهای تحقیقاتی و نیروگاه های هسته ای در کنار راکتورهای موجود، ضروری به نظر می رسد. بدین منظور و در راستای سندهای چشم انداز توسعه کشور، ساخت راکتورهای هسته ای تا توان2000 مگا وات در دستور کار قرار گرفته است.

اگرچه یک نیروگاه هسته ای، یک منبع خوب انرژی است و عمدتا تهدیدی برای محیط زیست به شمار نمی آید، ولی چنان­چه حادثه ای مهم برای راکتور رخ دهد، می­تواند منجر به یک فاجعه بشری شود. بنابراین خطر آزادسازی تصادفی مواد رادیواکتیو به محیط زیست می­تواند پیامد مهم استفاده از نیروگاه های هسته ای باشد.

موارد متعددی از حوادث راکتورهای هسته ای وجود دارد، مانند:

• چاک ریور[1] در کانادا (1952)

• آیداهو فالا[2] در آمریکا (1957)

• تری مایل آیلند[3] در آمریکا (1979)

• چرنوبیل در اوکراین (1986)