نسخه آزمایشی

EN / FA

نسخه آزمایشی

فناوری نانو – ارزیابی سمیت نانومواد با استفاده از جنین کوریون‌زدایی‌شده ماهی گورخری

Nanotechnology— Assessment of nanomaterial toxicity using dechorionated zebrafish embryo

شماره: 

۲۲۸۸۹

سال انتشار: 

1399
در مطالعات ارزشیابی سمیت مواد شیمیایی در محیط‌های آبی استفاده از ماهی روشی مهم و رایج است. هر چند در رابطه با استفاده از جانوران مهره‌دار از جمله ماهیان، در آزمون مواد شیمیایی نگرانی‌هایی در زمینه رفاه حیوانات وجود دارد. به عنوان یک آزمون جایگزین استفاده از مراحل اولیه زندگی جنینی به جای استفاده از ماهیان نوجوان یا بزرگسال مورد توجه قرار گرفته است چرا که از نظر رفاه حیوانات استفاده جایگزین از جنین‌های ماهی دارای منافع بیشتری است و به طور واضح نسبت به استفاده از ماهیان نوجوان تکامل یافته تر همان گونه که در رهنمود آزمون شماره 203 TG توسط سازمان همکاری اقتصادی و توسعه (OECD) پیشنهاد شده است تنش کمتری ایجاد می‌کند. فناوری نانو اثرات مثبتی بر بخشهای تجاری گوناگون داشته است اما نگرانی‌هایی در رابطه با تأثیرات زیست محیطی بالقوه نامطلوب ناشی از محصولات نانوپدید باقیمانده است. در رهنمود آزمون OECD برای استفاده از جنین ماهیان در ارزشیابی سمیت حاد اشاره شده که برخی از مواد با وزن مولکولی بالاتر از ۳ کیلو دالتون ساختار مولکولی توده ای و موادی که باعث تاخیر در تخم گشایی می‌شوند ممکن است برای آزمون با استفاده از این روش مناسب نباشند. همچنین حضور لایه کوریون می‌تواند ارزیابی صحیح فعالیت زیستی نانومواد را غیرممکن سازد کوریون خارجی‌ترین پوشش غیرسلولی چنین ماهی است و میتواند به عنوان مانعی برای مواجهه با برخی مواد شیمیایی و نانومواد عمل کند. در حال حاضر امکان پیش‌بینی این که کوریون ممکن است مانع ورود کدام نانومواد شود وجود ندارد. استفاده از جنین‌های کوریون‌زدایی شده برای ارزیابی سمیت ممکن است اطلاعات اکوتوکسیکولوژی مستقیمی را فراهم نکند اما ممکن است به تشخیص بهتر نانوموادی که دارای پتانسیل مخاطره هستند کمک کنند. بر همین اساس پژوهشگران زیادی در نقاط مختلف جهان روش‌هایی را برای زدودن کوریون از مراحل اولیه زندگی جنین‌های ماهی گورخری تدوین کرده‌‌اند. دو روش برای جداسازی کوریون از جنین‌ها وجود دارد روش مکانیکی و روش آنزیمی روش کوریون زدایی آنزیمی نسبت به روش کوریون زدایی مکانیکی برتریهایی دارد که شامل کارآیی زمانی و نیروی انسانی به علت سادگی آماده‌سازی برای کوریون زدایی، عدم آسیب مکانیکی به جنین و قابلیت آماده‌‌سازی هم زمان تعداد زیادی جنین کوریون‌زدایی شده برای روش‌هایی است که مبتنی بر توان بالا هستند از سوی دیگر یکی از معایب این روش مربوط می‌شود به متفاوت بودن فعالیت پروناز که می‌تواند میزان موفقیت در حذف کوریون را تحت تأثیر قرار دهد. پژوهشگران زیادی از جنین‌های کوریون‌زدایی شده برای ارزیابی سمیت مواد شیمیایی و نانو مواد استفاده کرده‌اند. هر چند این روش‌ها هنوز به طور کامل استانداردسازی نشده‌اند. سنجش سمیت با استفاده از جنین‌های کوریون‌زدایی شده ماهی گورخری می‌تواند برای آشکارسازی نانومواد دارای پتانسیل مخاطره، به عنوان سامانه‌ای جایگزین سامانه‌های متکی بر دیگر مهره‌داران، عمل کند. از آنجا که استفاده از جانوران مدل تکامل یافته‌تر برای انجام آزمون‌های سمیت در حال بهبود است، نیاز فزاینده‌ای به روش‌های آزمون جایگزین وجود دارد ماهی گورخری در مراحل اولیه زندگی تا زمان تغذیه مستقل، مثلا ۱۲ ساعت بعد از لقاح می‌تواند یک مدل جایگزین عالی در آزمون‌های سمیت درون تن باشد. ماهی گورخری در مقایسه با دیگر جانوران مدل برای ارزیابی سمیت دارای برتری‌هایی از قبیل سادگی نسبی پرورش و زادآوری باروری بالا لقاح خارجی است و هر ماهی ماده ۲۰۰ جنین تا ۳۰۰ جنین تولید می‌کند زمان کوتاه تجدید نسل (تقریبا ۳ ماه تا بلوغ طول می‌کشد)، در دسترس بودن منابع ژنومی توالی‌یابی کامل ژنوم ماهی گورخری انجام شده است و شباهت ژنتیکی به انسان است در حدود ۷۰ درصد بیماری‌های انسان حداقل یک ژن ارتا ساخت در ماهی گورخری دارند و ۸۴ ۸۴ درصد ژن‌های انسان که با بیماری‌ها مرتبط هستند دارای ژن‌های ارتاساخت در ماهی گورخری هستند. بنابراین استفاده از ماهی گورخری برای ارزیابی سمیت مواد شیمیایی در حال افزایش است. این استاندارد روش بهینه شده‌ای را برای حذف کوریون همراه با توصیه‌هایی در مورد چگونگی انجام مطالعات سمیت با استفاده از جنین‌های کوریون‌زدایی شده ماهی گورخری ارائه می‌دهد. همچنین در این استاندارد در مورد مزایای سنجش سمیت ماهی با استفاده از جنین‌های کوریون زدایی شده بحث شده است.

هدف از تدوین این استاندارد

هدف از تدوین این استاندارد تعیین روشی برای ارزیابی سریع سمیت نانومواد است مراحل اولیه زندگی ماهی از صفر ساعت پس از لقاح تا ۱۲۰ ساعت پس از لقاح. این استاندارد شامل اطلاعاتی در مورد اهمیت زدودن کوریون غیر سلولی، روش‌های دقیق زدودن کوریون و پروتکل کاملی برای ارزیابی سمیت نانومواد با استفاده از جنین کوریون‌زدایی شده ماهی گورخری است. تمرکز این استاندارد بر آزمون سمیت نانومواد است.

شماره استاندارد ملی ایران: 

۲۲۸۸۹

سال انتشار: 

1399

فناوری نانو – ارزیابی سمیت نانومواد با استفاده از جنین کوریون‌زدایی‌شده ماهی گورخری

Nanotechnology— Assessment of nanomaterial toxicity using dechorionated zebrafish embryo

در مطالعات ارزشیابی سمیت مواد شیمیایی در محیط‌های آبی استفاده از ماهی روشی مهم و رایج است. هر چند در رابطه با استفاده از جانوران مهره‌دار از جمله ماهیان، در آزمون مواد شیمیایی نگرانی‌هایی در زمینه رفاه حیوانات وجود دارد. به عنوان یک آزمون جایگزین استفاده از مراحل اولیه زندگی جنینی به جای استفاده از ماهیان نوجوان یا بزرگسال مورد توجه قرار گرفته است چرا که از نظر رفاه حیوانات استفاده جایگزین از جنین‌های ماهی دارای منافع بیشتری است و به طور واضح نسبت به استفاده از ماهیان نوجوان تکامل یافته تر همان گونه که در رهنمود آزمون شماره 203 TG توسط سازمان همکاری اقتصادی و توسعه (OECD) پیشنهاد شده است تنش کمتری ایجاد می‌کند. فناوری نانو اثرات مثبتی بر بخشهای تجاری گوناگون داشته است اما نگرانی‌هایی در رابطه با تأثیرات زیست محیطی بالقوه نامطلوب ناشی از محصولات نانوپدید باقیمانده است. در رهنمود آزمون OECD برای استفاده از جنین ماهیان در ارزشیابی سمیت حاد اشاره شده که برخی از مواد با وزن مولکولی بالاتر از ۳ کیلو دالتون ساختار مولکولی توده ای و موادی که باعث تاخیر در تخم گشایی می‌شوند ممکن است برای آزمون با استفاده از این روش مناسب نباشند. همچنین حضور لایه کوریون می‌تواند ارزیابی صحیح فعالیت زیستی نانومواد را غیرممکن سازد کوریون خارجی‌ترین پوشش غیرسلولی چنین ماهی است و میتواند به عنوان مانعی برای مواجهه با برخی مواد شیمیایی و نانومواد عمل کند. در حال حاضر امکان پیش‌بینی این که کوریون ممکن است مانع ورود کدام نانومواد شود وجود ندارد. استفاده از جنین‌های کوریون‌زدایی شده برای ارزیابی سمیت ممکن است اطلاعات اکوتوکسیکولوژی مستقیمی را فراهم نکند اما ممکن است به تشخیص بهتر نانوموادی که دارای پتانسیل مخاطره هستند کمک کنند. بر همین اساس پژوهشگران زیادی در نقاط مختلف جهان روش‌هایی را برای زدودن کوریون از مراحل اولیه زندگی جنین‌های ماهی گورخری تدوین کرده‌‌اند. دو روش برای جداسازی کوریون از جنین‌ها وجود دارد روش مکانیکی و روش آنزیمی روش کوریون زدایی آنزیمی نسبت به روش کوریون زدایی مکانیکی برتریهایی دارد که شامل کارآیی زمانی و نیروی انسانی به علت سادگی آماده‌سازی برای کوریون زدایی، عدم آسیب مکانیکی به جنین و قابلیت آماده‌‌سازی هم زمان تعداد زیادی جنین کوریون‌زدایی شده برای روش‌هایی است که مبتنی بر توان بالا هستند از سوی دیگر یکی از معایب این روش مربوط می‌شود به متفاوت بودن فعالیت پروناز که می‌تواند میزان موفقیت در حذف کوریون را تحت تأثیر قرار دهد. پژوهشگران زیادی از جنین‌های کوریون‌زدایی شده برای ارزیابی سمیت مواد شیمیایی و نانو مواد استفاده کرده‌اند. هر چند این روش‌ها هنوز به طور کامل استانداردسازی نشده‌اند. سنجش سمیت با استفاده از جنین‌های کوریون‌زدایی شده ماهی گورخری می‌تواند برای آشکارسازی نانومواد دارای پتانسیل مخاطره، به عنوان سامانه‌ای جایگزین سامانه‌های متکی بر دیگر مهره‌داران، عمل کند. از آنجا که استفاده از جانوران مدل تکامل یافته‌تر برای انجام آزمون‌های سمیت در حال بهبود است، نیاز فزاینده‌ای به روش‌های آزمون جایگزین وجود دارد ماهی گورخری در مراحل اولیه زندگی تا زمان تغذیه مستقل، مثلا ۱۲ ساعت بعد از لقاح می‌تواند یک مدل جایگزین عالی در آزمون‌های سمیت درون تن باشد. ماهی گورخری در مقایسه با دیگر جانوران مدل برای ارزیابی سمیت دارای برتری‌هایی از قبیل سادگی نسبی پرورش و زادآوری باروری بالا لقاح خارجی است و هر ماهی ماده ۲۰۰ جنین تا ۳۰۰ جنین تولید می‌کند زمان کوتاه تجدید نسل (تقریبا ۳ ماه تا بلوغ طول می‌کشد)، در دسترس بودن منابع ژنومی توالی‌یابی کامل ژنوم ماهی گورخری انجام شده است و شباهت ژنتیکی به انسان است در حدود ۷۰ درصد بیماری‌های انسان حداقل یک ژن ارتا ساخت در ماهی گورخری دارند و ۸۴ ۸۴ درصد ژن‌های انسان که با بیماری‌ها مرتبط هستند دارای ژن‌های ارتاساخت در ماهی گورخری هستند. بنابراین استفاده از ماهی گورخری برای ارزیابی سمیت مواد شیمیایی در حال افزایش است. این استاندارد روش بهینه شده‌ای را برای حذف کوریون همراه با توصیه‌هایی در مورد چگونگی انجام مطالعات سمیت با استفاده از جنین‌های کوریون‌زدایی شده ماهی گورخری ارائه می‌دهد. همچنین در این استاندارد در مورد مزایای سنجش سمیت ماهی با استفاده از جنین‌های کوریون زدایی شده بحث شده است.

هدف از تدوین این استاندارد

هدف از تدوین این استاندارد تعیین روشی برای ارزیابی سریع سمیت نانومواد است مراحل اولیه زندگی ماهی از صفر ساعت پس از لقاح تا ۱۲۰ ساعت پس از لقاح. این استاندارد شامل اطلاعاتی در مورد اهمیت زدودن کوریون غیر سلولی، روش‌های دقیق زدودن کوریون و پروتکل کاملی برای ارزیابی سمیت نانومواد با استفاده از جنین کوریون‌زدایی شده ماهی گورخری است. تمرکز این استاندارد بر آزمون سمیت نانومواد است.