چکیده فتوداینامیک تراپی (pdt) یک روش درمانی مبتنی بر استفاده از داروی حساس کننده نوری همراه با تابش موضعی نور به منظور تخریب تومورهای سرطانی و ضایعات خوش خیم است. فتوداینامیک تراپی بسیاری از شرایط و ویژگیهایی را که یک شیوه درمان یا کنترل سرطان باید داشته باشد، داراست. ایمنی، عوارض جانبی محدود و بازده بالا در کنار ویژگیهایی از جمله امکان نشاندار نمودن ضایعه، قابلیت تکرار درمان و نتایج مطلوب در زمینه زیبایی عواملی هستند که باعث می شوند این تکنیک در آینده نقش بسزایی در درمان سرطان ایفا کند و به عنوان یک روش مکمل در کنار روشهایی از جمله جراحی، رادیوتراپی و شیمی درمانی عامل افزایش بازده درمان و بقا در بیماران گردد. با اینحال، بزرگترین معضل این روش ضعف در حوزه دوزیمتری می باشد. منظور از دوزیمتری، تعیین دوز داروی مصرفی و دوز نور تابشی است بگونه ای که نهایتاً نتیجه درمان رضایت بخش باشد. لذا با توجه به اینکه خواست پزشکان و بیماران در این روش درمانی این است که با حداقل آسیب وارده به بافت سالم، سلولهای بدخیم تخریب شوند، دستیـابی بـه ابزاری که قادر باشد نتایج را پیش از درمان با دقت مطلوبی پیش بینی کند قـابل توجه بـه نظر می رسد. با توجه به چالش های مطرح شده در خصوص روش های دوزیمتری درکاربردهای کلینیکی و همچنین تحقیقات انجام شده در این حوزه، دو راهکار کاربردی که در این راستا مفید می باشند، دوزیمتری مبتنی بر اندازه گیری و دوزیمتری بر اساس مدل سازی می باشند. لیکن از آنجا که هر یک از این دو راهکار دارای مزایا و معایبی هستند، به منظور دستیابی به روشی که در عین بهره مندی از مزایای هر یک از این راهکارها معایب آنها را تا حد ممکن تقلیل دهد، روش پیشنهادی در تحقیق حاضر به منظور بهبود دوزیمتری pdt، ترکیب مدل سازی همراه با روش فلوئورسانس اسپکتروسکوپی بعنوان ابزار اندازه گیری است. به این ترتیب از یک سو با استفاده از مدل سازی بر مشکل اندازه گیری برخی از پارامترهای موثر فائق آمده ایم و از سوی دیگر بوسیله اندازه گیری امکان تحقق فیدبک زمان حقیقی برای کنترل پروسه درمانی هر بیمار را به طور جداگانه فراهم آورده ایم. مدل ارائه شده برای دوزیمتری pdt دارای سه ویژگی منحصر به فرد است که عبارتند از قابلیت متغیر با زمان بودن پارامترهای مدل، قابلیت انعطاف پذیری برای هر بیمار و قابلیت پیش بینی نتیجه درمان پیش از تابش نور درمانی. از سوی دیگر، نوآوری سیستم پیاده سازی شده برای اخذ طیف فلوئورسانس در غیرتهاجمی بودن و سرعت عمل آن در اخذ طیف فلوئورسانس از سطح بافت بیولوژی است. با توجه به اهمیت تعیین دقیق غلظت دارو درون بافت تومور، بعنوان یکی از ورودیهای برنامه شبیه سازی دوزیمتری pdt، هدف از پیاده سازی چنین سیستمی تعیین غلظت دارو درون بافت هدف بر اساس طیف فلوئورسانس اخذ شده از سطح بافت می باشد. همچنین به منظور اعتبارسنجی دقت و صحت نتایج شبیه سازی، آزمایشهای متعددی بر روی موشهای balb/c انجام شده است. مقایسه نتایج شبیه سازی با نتایج پاتولوژی پس از انجام pdt بر روی موشها، نشان می دهد که ایده ترکیب مدل سازی و روش فلوئورسانس اسپکتروسکوپی و همچنین تدابیر اتخاذ شده برای بهبود دوزیمتری pdt، موفقیت آمیز بوده است. کلمات کلیدی: فتوداینامیک تراپی، دوزیمتری، مدل سازی، فلوئورسانس اسپکتروسکوپی، شبیه سازی، المان محدود، حساس کننده نوری، پروتوپورفیرین ix

چکیده سرطان کارسینومای کولورکتال دوّمین بدخیمی شایع دستگاه گوارش در ایران می باشد. علارغم پیشرفت در جراحی، رژیم های شیمی درمانی و پرتو درمانی مقابله با این بیماری همچنان با چالش های فراوانی روبرو است. سس کوئی ترپن ها هیدروکربن های حلقوی با منشاء گیاهی هستند که اثرات ضد باکتریایی، ضد ویروسی و ضد التهابی آن ها به اثبات رسیده است. در این تحقیق اثر سمّیت سلولی و فروتینین، سس-کوئی ترپن مستخرج از ریشه گیاه ferula ovina، بر روی سلول های ct26 (سلول های سرطانی کولون موش) و nih/3t3 (فیبروبلاست موشی) با استفاده از روش mtt بررسی گردید. همچنین مکانیسم عمل و القا آپوپتوز این ترکیب با استفاده از رنگ آمیزی dapi، سنجش comet و رنگ آمیزی pi بررسی گردید. همچنین اثرات ضد سرطانی این ترکیب بر روی مدل کارسینومای کولون موشی با دوز مصرفی mg/kg 33/9 به صورت تزریق داخل صفاقی بررسی شد. به منظور بررسی سمیّت فروتینین غلظت های ( ?g/ml50-5) از ماده ی فوق بر روی سلول ها اثر داده شد. بعلاوه تغییرات ریخت شناسی نیز در این سلول ها بررسی گردید. نتایج حاصل از سنجش mtt نشان دادند که پس از 24 ساعت، ic50 فروتینین ?g/ml 26 بود. تیمار سلول های nih/3t3 با فروتینین طی بازه زمانی مشابه موثّر نبوده و به ic50 نرسید. آسیب های وارده به dna بوسیله رنگ آمیزی dapi و سنجش comt تایید شدند. همچنین بررسی سیکل سلولی نمایانگر افزایش تعداد سلول ها در sub-g1 بود که نشانه ی اثرات آپوپتوزی فروتینین در این سلول ها می-باشد. مطالعات در شرایط طبیعی بدن کاهش اندازه ی تومور را در گروه تیمار شده با فروتینین در مقایسه با گروه های کنترل نشان دادند، این اثر مشابه گروه تیمار شده با سیس پلاتین بود. بررسی های بافت شناسی تومور نیز این نتایج را تایید نمودند. رنگ آمیزی هماتوکسیلین-ائوزین صورت گرفته از نمونه های طحال و کبد جانوران نشان دادند که فروتینین و dmso معادل آن دارای سمّیت اندکی بر روی طحال بوده، در حالی که هیچگونه سمّیتی بر روی کبد آن ها مشاهده نشد. با توجّه به نتایج حاصل می توان فروتینین را به عنوان ترکیب طبیعی با فعّالیت ضد سرطانی در مطالعات پیش کلینیکی آینده پیشنهاد نمود.

مرکبات از مهمترین محصولات باغی است و در عین حال از با صرفه ترین میوه ها برای تولیدکنندگان آن می باشد. مرکبات امروزه در جهان جنبه صنعتی بسیار مهمی پیدا نموده، و به عنوان منبع پردرآمدی برای کشورهای تولیدکننده محسوب می شود. در میان مرکبات لیموترش دارای اهمیت اقتصادی و صنعتی قابل توجه ای است. در این پژوهش برخی خصوصیات کیفی لیموترش با استفاده از روش های رایج مخرب و همچنین روش غیر مخرب طیف سنجی مرئی/مادون قرمز نزدیک تعیین گردید. طول بزرگ، متوسط و کوچک لیموترش به ترتیب از 47/26 تا 37/46 میلی متر، 45/24 تا 27/40 میلی متر و 56/25 تا 16/39 متغیر بود. میانگین سفتی، سختی، چسبندگی، نیروی چسبندگی و کل سطح مثبت به ترتیب 5/1583 گرم، 12/1691 گرم، 7/157- گرم در ثانیه، 25/85- گرم و 14729 گرم در ثانیه در آزمون سوراخ کردن بدست آمد. همچنین در آزمون فشاری میانگین سختی، نیروی شکست، قدرت شکست، تغییر شکل در نقطه شکست و نسبت تغییر شکل به ترتیب 57/11225 گرم، 8780 گرم، 57/12 گرم بر میلی متر مربع، 81/11 میلی متر و 41/0 میلی متر بر میلی متر بدست آمد. طیف انعکاسی لیموترش در محدوده 400 تا 1000 نانومتر بدست آمد و تاثیر روش های پیش پردازش و اصلاح طیف از جمله تبدیل متغیر نرمال استاندارد، تصحیح پخش افزاینده، فیلتر میانه و ساویتزکی گولی، مشتق گیری و میانگین مرکزی بر روی داده های طیفی بدست آمده مورد بررسی قرار گرفت. ضریب تعیین و ریشه مربعات خطای پیشگویی برای مدل های پیش بینی ماده خشک محلول و اسیدیته به ترتیب 994/0، 105/0 درجه بریکس و 909/0، 118/0 بدست آمد. نتایج حاصله بیانگر توانایی روش طیف سنجی نورمرئی/مادون قرمز نزدیک و اهمیت روش های کمومتریکس در تبیین مدلی با صحت بالا برای پیش بینی خصوصیات کیفی درونی لیموترش می باشد.

برشته کردن یکی از متداول ترین شکل های فرآوری دانه ها بوده و هدف از آن افزایش پذیرش کلی فراورده است. این فرایند باعث تغییر و بهبود معنی دار عطر و طعم، بافت و ظاهر دانه ها و افزایش پذیرش کلی آن ها می شود. هدف از انجام این پژوهش، بررسی تأثیر شرایط مختلف برشته کردن شامل دما (90، 120 و 150 درجه سانتی گراد)، زمان (20، 35 و 50 دقیقه) و سرعت جریان هوا (m/s 5/0، 5/1 و 5/2) بر خصوصیات هندسی (ابعاد اصلی، فاکتور شکل، ضریب کرویت، سطح، فاصله دهانه خندان و درصد پوسته چوبی)، ثقلی (جرم واحد، حجم واقعی، دانسیته واقعی، درشتی، یکنواختی، اندازه و عیار)، شیمیایی (رطوبت)، حسی (رنگ، سختی، طعم، تلخی، نیروی لازم برای خروج مغز از پوسته چوبی)، بافتی (نیروی شکست، سختی، مدول ظاهری الاستیسیته، انرژی فشاری، خصوصیات بافتی توده مغزهای پسته، آزمون رهایی تنش) و تصویری (رنگ، بافت و خصوصیات هندسی) دانه و مغز پسته بوده است. همچنین طیف سنجی فروسرخ و تصاویر ابرطیفی برای پیشگویی رطوبت و پارامترهای بافتی مغزهای پسته برشته مورد استفاده قرار گرفتند. در انتها رابطه بین خصوصیات مختلف دانه و مغز پسته های برشته با استفاده از روش کمترین مربعات جزئی به دست آمد. افزایش دمای برشته کردن باعث کاهش رطوبت، سختی حسی، نیروی شکست، سختی دستگاهی و انتروپی و افزایش تلخی و یکنواختی در تصاویر مغزهای پسته برشته گردید. افزایش زمان و سرعت جریان هوای برشته کردن رطوبت مغزهای پسته برشته را کاهش داد. نتایج مربوط به آزمون حسی نشان داد مغزهای پسته برشتهدارای پذیرش خوبی از نظر طعم، رنگو بافت هستند.شبکه عصبی مصنوعی به خوبی توانست برای پیشگویی خصوصیات هندسی و ثقلی مغزهای پسته برشته (به استثناء دانسیته ظاهری) به کار رود. نتایج حاصل از طیف سنجی مرئی- فروسرخ نشان داد رگرسیون کمترین مربعات جزئی می تواند جهت پیشگویی داده های مکانیکی بافتی و رطوبت به کار رود. شبکه عصبی مصنوعی به خوبی توانست داده های مکانیکی بافتی و رطوبت حاصل از تصاویر ابرطیفی را پیشگویی کند. نیروی شکست، سختی حسی و دستگاهی، مدول ظاهری الاستیسیته، انرژی فشاری و رطوبت بزرگ ترین ضرایب استاندارد را دارا بوده و بیشتر از سایر موارد تحت تأثیر دمای برشته کردن قرار گرفتند. رنگ حسی و طعم بزرگ ترین ضرایب استاندارد را دارا بودند و بیشترین اثر را بر پذیرش کلی پسته های برشته داشتند.

سرطان بعد از بیماری های قلبی دومین عامل کشنده در جهان به شمار می رود. روش های متداول درمان سرطان عموماً باعث بروز یک یا چند عارضه ی جانبی می شود. درمان فتوداینامیک یک روش تکمیلی و جایگزین در درمان سرطان برای روش های متداول می باشد که کمترین اثرات جانبی را دارد. درمان فتوداینامیک به عنوان یک روش درمانی غیر تهاجمی شناخته می شود، اما دارای عدم کارایی کافی به دلیل محدودیت های ناشی از عمق نفوذ کم نور می باشد. در این درمان از یک حساس کننده ی نوری به عنوان دارو استفاده می شود که توسط تابش امواج نور مرئی با طول موج مناسب فعال خواهد شد و به علت عمق نفوذ کم نور مرئی در بدن، این درمان جزء درمان های سطحی محسوب می شود. در این پژوهش ما به دنبال بهره گیری از نانوفناوری در درمانهای فتوداینامیک به منظور دست یابی به یک روش نوین از طریق ترکیب آثار فتوداینامیک و نانو ذرات فسفره ناشر نور می باشیم. مشخصه های اصلی این نانو فسفر ها، شامل محدوده فرکانسی گسیل نور، شدت نور گسیلی و مدت زمان تابش پس از قطع منبع تحریک می باشد. فعالیت های انجام شده در این تحقیق شامل طراحی و سنتز نانوذرات با طیف فسفرسانس مناسب برای فعال سازی حساس کننده ی نوری و متصل کردن این نانوذرات به این حساس کننده می باشد، تا از این طریق محدودیت اصلی این درمان برطرف گردد. از این روی برای فعال سازی حساس کننده، همپوشانی طیف نشری نانو فسفر و طیف جذبی حساس کننده الزامی است. نتایج این پایان نامه نشان می دهد که با طراحی و سنتز نانوذرات فسفرسنت مناسب و متصل کردن این نانوفسفر های به حساس کننده ی نوری، امکان انتقال انرژی از نانوذرات فسفرسنت به حساس کننده فراهم می شود و نیاز به یک منبع نور خارجی رفع می گردد. در این روش نانوذرات متصل شده به حساس کننده نقش منبع نور را ایفا می کنند. همچنین روند درمان با فعال سازی حساس کننده و تولید اکسیژن یگانه که دارای اثرات درمانی است، کامل می گردد. در نتیجه با استفاده از این روش می توان محدودیت درمان فتوداینامیک را کاهش داد و بازده درمان را بالا برد.