در زمینه كشف جهش های ژنتیك صورت گرفت؛
ثبت اختراع اساتید شریف در معتبرترین سیستم ثبت اختراع جهان
به گزارش مداربسته، دو عضو هیات علمی شریف موفق به ثبت اختراع خود با عنوان کشف جهش ها به صورت نوری در یک رشته دی ان ای در دفتر ثبت اختراعات آمریکا USPTO بعنوان معتبرترین سیستم ثبت اختراع جهان شدند.
به گزارش مداربسته به نقل از دانشگاه صنعتی شریف، سمیه کوهی دانشیار دانشکده مهندسی کامپیوتر و زهرا کاوه وش دانشیار دانشکده مهندسی برق دانشگاه صنعتی شریف با همکاری احسان ملکی دانشجوی مقطع کارشناسی ارشد دانشکده مهندسی کامپیوتر و حسین باباشاه دانشجوی مقطع کارشناسی ارشد دانشکده مهندسی برق این دانشگاه، بعد از چهار سال تلاش و پژوهش موفق شدند اختراع خویش را در دفتر ثبت اختراعات و علایم تجاری آمریکا «USPTO» ثبت کنند.
دستاوردهای این اختراع برای کشور شامل کاهش زمان تشخیص بیماری های ژنتیکی مانند ناهنجاری های جسمی و ناتوانی های ذهنی، سرطان، آلرژی ها، و بیماری های سیستم عصبی (مانند ام اس و پارکینسون)، کاهش هزینه های بیماران برای آزمایش های ژنتیکی، کاهش زمان و هزینه مالی تحقیق و توسعه در زمینه علوم و مهندسی ژنتیک، کمک به ارتقاء مراکز تحقیقاتی و پزشکی کشور برای تبدیل شدن به یک قطب خواهد بود.
کوهی استاد دانشگاه صنعتی شریف در رابطه با اهمیت و ضرورت این پژوهش اظهار داشت: در زیست شناسی، رشته های دی ان ای شامل دستورالعمل های خاص برای تکثیر و تولید پروتئین های تعیین کننده عملکرد و توسعه بیولوژیکی تمام موجودات زنده هستند. هر دی ان ای شامل رشته ای طولانی از نوکلئوتیدهاست. جهش های ناخواسته در هر دی ان ای امکان دارد دستورالعمل های رشته دی ان ای را مختل کند و سبب از دست رفتن ساختار پروتئینی یا تولید پروتئین های ناهنجار شود که بعنوان نمونه سبب تغییر در ظاهر فرد و یا مبتلا شدن فرد به بیماری های ژنتیکی بسیار جدی مانند سرطان می شود. ازاین رو در بیوانفورماتیک، تشخیص و مکان یابی جهش ها در رشته دی ان ای برای تشخیص بیماری های ژنتیکی و سپس درمان آن از اهمیت بالایی برخوردار می باشد.
وی اضافه کرد: در این راستا، رشته دی ان ای کاندید با یک رشته دی ان ای مرجع سالم تطبیق داده می شود تا با تعیین شباهت و تفاوت بین دو رشته مکان دقیق جهش ها کشف شود. با عنایت به طویل بودن رشته های دی ان ای (بیش از سه میلیارد نوکلئوتید)، تطبیق دو رشته دی ان ای کاری بسیار طولانی و پیچیده است که با گسترش روز افزون حجم داده های ژنومی و توسعه دانش ژنتیک و پزشکی پیچیده تر و مستلزم پرداخت هزینه های گزاف شده است. همینطور انجام این کار با استفاده از پردازنده های الکتریکی که ماهیتی سریال دارند با چالش های گوناگونی مانند پیچیدگی فراوان پردازش رشته های طولانی، زمان و توان مصرفی بسیار زیاد در تطبیق توالی ژنوم، احتیاج به پردازنده قوی و حافظه ذخیره سازی زیاد و... روبرو هست. این در شرایطی است که برای درمان بیماری ژنتیکی، بایستی جهش ها در سریع ترین زمان ممکن کشف و مکان یابی شود.
این محقق افزود: راهکار چالش فوق را میتوان در پردازش نوری بعنوان یک فناوری نوین جستجو کرد که می تواند حجم بالایی از داده ها را در زمانی کوتاه با استفاده از موازی سازی داده ها و سرعت بالای انتشار نور پردازش کند. بر همین مبنا در این اختراع، یک روش جدید برای تطبیق توالی دی ان ای با استفاده از پردازش نوری عرضه شده است. هدف از راهکار عرضه شده دستیابی به یک معماری کاملاً نوری است تا بتواند با استفاده از خصوصیت های موازی سازی و سرعت امواج نوری علاوه بر در تطبیق توالی دی ان ای، تعیین دقیق مکان جهش ها، و عرضه آن در قالبی ساده و قابل فهم با بهبودهای قابل توجهی در مصرف توان و زمان پردازش نسبت به سامانه های الکتریکی مشابه همراه باشد.
کوهی خاطرنشان کرد؛ در این اختراع، با عبور سریع امواج نوری از قطعات اپتیکی با قابلیت موازی سازی و حجم داده ورودی بسیار بالا، خیلی از مشکلات موجود در روش های الکتریکی مشابه را حل می نماییم. همینطور استفاده از امواج نوری به جای امواج الکتریکی در پردازش داده ها، سبب کاهش قابل توجه توان مصرفی، از بین رفتن احتیاج به اجزای ذخیره سازی موقت اطلاعات و... شده است. روش تطبیق نوری عرضه شده در این اختراع از پنج مرحله تشکیل شده است که شامل کدگذاری، تطبیق، حذف اختلال، ساده سازی، و بهبود خروجی است.
وی خاطرنشان کرد: به صورت کلی، نوآوری های این اختراع شامل عرضه یک روش تطبیق کاملا نوری رشته های دی ان ای برای تعیین مکان دقیق جهش ها، عرضه یک کدگذاری نوری جدید، عرضه یک معماری کاملا نوری بسیار سریع با توان پردازشی بالا، تولید یک خروجی ساده و قابل فهم است. همینطور از این اختراع میتوان در مراکز تحقیقات ژنتیک، بیوتکنولوژی و کشاورزی، مراکز آموزشی مانند دانشگاه های پزشکی، مراکز تحقیقاتی در زمینه پزشکی ژنتیکی و بیماری های ژنتیکی، کلینیک ها و بیمارستان ها، شرکتهای تحقیقاتی داروسازی، شرکتهای دارای خدمات تطبیق رشته های دی ان ای و... استفاده نمود.
سیستم پتنت آمریکا «USPTO» مشهورترین سیستم ثبت اختراع در جهان است. بازار بسیار بزرگ، فعالیت و حضور گسترده بعضی از بزرگ ترین شرکتهای فناور در این کشور، توسعه و تجاری سازی آخرین فناوری های نوظهور در اکوسیستم هایی مانند دره سیلیکون و... سبب شده است تا یک «US» پتنت، بعنوان دارایی بسیار ارزشمندی برای مراکز تحقیقاتی دانشگاهی و شرکتهای مختلف آمریکایی و به صورت کلی سراسر دنیا محسوب شود.
منبع: مداربسته
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب