فصل اول:  مقدمه و کلیات تحقیق

1-1-   مقدمه    2

1-2-   بیان مسئله. 3

1-3-   مشکل طراحی زبان خاص دامنه برای آزمون بار. 3

1-4-   روش مقابله با مشکل طراحی.. 4

1-5-   حوزه پیشنهادی مسئله. 4

1-6-   ساختار پایان‌نامه. 4

فصل دوم: ادبیات و پیشینه تحقیق

2-1 مقدمه. 7

2-2 روند تحول زبان‌ها 8

2-2-1 زبان‌های همه منظوره 8

2-2-2 صفحه گسترده‌ها و زبان‌های نسل چهارم. 8

2-2-3 برنامه‌نویسی زبان گرا 9

2-4 برنامه در برنامه‌نویسی زبان گرا 13

2-5 زبان‌های خاص دامنه. 16

2-5-1 طراحی و پیاده‌سازی زبان خاص دامنه. 18

2-5-2 انواع زبان‌های خاص دامنه. 19

2-6 گرووی، زبان میزبان. 21

2-7 آزمون نرم‌افزار. 23

2-7-1 اهداف آزمون. 24

2-7-2 انواع آزمون. 25

2-7-2-1 آزمون جعبه سفید                                                                                                                                                                           25

2-7-2-2 آزمون جعبه سیاه 25

2-8 کارهای مرتبط.. 27

فصل سوم: روش تحقیق

3-1 مقدمه. 34

3-2 آزمون نرم‌افزار. 34

3-3 مشکلات پیش روی آزمون‌نویس‌ها 35

3-4 زبان خاص دامنه برای آزمون دامنه. 35

3-4-1 نیاز به وجود یک زبان خاص دامنه برای دامنه آزمون بار. 36

3-5 آزمون نرم‌افزارهای تحت وب… 37

3-5-1 آزمون‌های سمت مشتری.. 37

3-6 معماری سیستم پیشنهادی.. 38

3-7 پارامترهای مؤثر در آزمون بار. 40

3-7-1 پارامترهای زمانی.. 40

3-7-2 پارامترهای مشخص‌کننده رخداد خطا در برنامه. 40

3-8 چارچوب‌های مورد استفاده جهت آزمون نرم‌افزارهای تحت وب… 41

3-9  طرح پیشنهادی.. 44

3-9-1 تعریف آزمون بار. 45

3-9-1-1 فرایندهای مورد نیاز برای آزمون بار. 47

3-9-2 بررسی ساختار چهارچوب جب… 47

3-9-3  نحو زبان خاص دامنه پیشنهادی.. 49

3-9-3-1  ساختار کلی هر آزمون بار در زبان خاص دامنه پیشنهادی.. 50

 

3-9-3-1-1  انتخابگرها 50

3-9-3-1-2  رخدادها 55

3-9-3-1-3  ایجاد رخدادها 56

3-9-3-1-4  بارگذاری اطلاعات از فایل.. 56

فصل چهارم: محاسبات و یافته­ های تحقیق

4-1 مقدمه. 58

4-2 آزمون زبان خاص دامنه پیشنهادی.. 58

4-2-1 برنامه کاربردی 1: ورود و مشاهده نتیجه. 60

4-2-2 برنامه کاربردی 2: ثبت‌نام در سایت… 65

4-3 دستاورد زبان خاص دامنه پیشنهادی.. 69

4-4 کاستی‌های DSL پیشنهادی.. 69

فصل پنجم : نتیجه ­گیری و پیشنهادات

5-1 نتیجه‌گیری.. 72

5-2 کارهای آینده 76

پیوست الف: معرفی زبان گرووی.. 78

ویژگی‌های گرووی.. 79

قدرت در کد گرووی.. 81

محیط توسعه یکپارچه  گرووی و پشتیبانی ویرایشگر. 82

پیوست ب: واژه‌نامه فارسی به انگلیسی.. 83

پیوست ج: واژه‌نامه انگلیسی به فارسی.. 85

فهرست مراجع………………………………….. 87

فهرست جدول‌ها
جدول ‏2‑1:  مقایسه زبانهای خاص دامنه با زبان خاص دامنه­ پیشنهادی.. 29

جدول ‏4‑1:  برنامه نوشته‌شده توسط زبان‌های خاص دامنه پیشنهادی جهت آزمون . . 62

جدول 4-2: آزمون بار نوشته‌شده برای برنامه 2. 66

جدول 5-1:  انجام آزمون بار با بهره گرفتن از زبان خاص دامنه پیشنهادی در مقایسه با . . . 73

فهرست شکل­ها­
شکل 2-1: برنامه‌نویسی جریان اصلی با یک زبان همه‌منظوره [2] 12

شکل 2-2: برنامه‌نویسی زبان گرا با زبان خاص دامنه [2] 13

شکل 3-1: معماری کلی زبان خاص دامنه آزمون بار. 39

شکل 3-2: مرورگر فایرفاکس بازشده تحت کنترل چارچوب وبدرایور. 42

شکل 3-3: مثالی از کد گرووی و استفاده از چارچوب جب… 42

شکل 3-4: مورد آزمون با بهره گرفتن از اسپاک… 44

شکل 3-5: ساختار پوشه بندی برای چهارچوب جب… 48

شکل 3-6: نمایی از پوشه بندی درون Geb-core. 48

شکل 3-7: ساختار درختی سند و انتخاب نوع فارغ از محل قرارگیری عنصر. 51

شکل 3-8: گزینش دو عنصر از یک کلاس در سند. 52

شکل 3-9: گزینش عنصر با ترکیب انتخابگرهای کلاس و نوع. 53

شکل 4-1: فرایند توصیف آزمون بار در زبان خاص دامنه پیشنهادی توسط کاربر. 59

شکل 4-2: نحوه تفسیر و اجرای آزمون نوشته‌شده به زبان پیشنهادی.. 60

شکل 4-3: ورود به سایت و مشاهده نتیجه. 61

شکل 4-4: نمونه‌ای از خطای نمایش داده‌شده 61

شکل 4-5: مشاهده نتیجه «قبول» 61

شکل 4‑6: نتایج آزمون بار نوشته‌شده برای برنامه 1 بر اساس تعداد کاربران …. 63

شکل4‑7: نتایج آزمون بار نوشته‌شده برای برنامه 1 بر اساس کاربران …. 64

شکل 4‑8: نتایج آزمون بار نوشته‌شده برای برنامه 1 بر اساس تعداد کاربران …. 65

شکل4-9: فرم ورود اطلاعات و ثبت‌نام در وب‌سایت… 66

شکل 4-10: نتایج آزمون بار نوشته‌شده برای برنامه 2 بر اساس تعداد کاربران …. 67

شکل 4-11: نتایج آزمون بار نوشته‌شده برای برنامه 2 بر اساس تعداد کاربران …. 68

شکل 4‑12: نتایج آزمون بار نوشته‌شده برای برنامه 2 بر اساس تعداد کاربران …. 68

شکل 5-1: زمان تقریبی پیاده سازی آزمون بار با بهره گرفتن از زبانهای مختلف… 75

شکل 5-2: حجم تقریبی پیاده سازی آزمون بار با بهره گرفتن از زبان های مختلف… 75

چکیده
این پایان‌نامه در مورد طراحی و پیاده‌سازی یک زبان خاص دامنه جهت انجام آزمون بار روی برنامه‌های کاربردی تحت وب است. زبان‌های خاص دامنه، زبان‌هایی هستند که برای انجام اموری در حوزه خاص و با هدف سهولت در تولید برنامه‌ها طراحی می‌شوند. در توسعه هر سیستم نرم‌افزاری، مرحله آزمون نرم‌افزار از جهات مختلف اهمیت بسیار داشته و زمان و هزینه زیادی را تحمیل می‌کند. برای نرم‌افزارهای تحت وب، آزمون بار از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. هدف از این پایان نامه ، ارائه زبانی است که با بهره گرفتن از آن بتوان آزمون بار برای برنامه‌های کاربردی تحت وب را با سهولت و سرعت بیشتر و با هزینه و تخصص کمتری انجام داد. در این حوزه، زبان‌های خاص دامنه به منظور انجام آزمون‌‌های واحد و آزمون‌های کاربردی ارائه‌شده‌اند. هرچند با بهره گرفتن از برخی قابلیت‌های این زبان‌ها و ترکیب آن‌ ها با امکانات زبان‌های همه منظوره، می‌توان آزمون بار نیز انجام داد، اما نمی‌توان از آن‌ ها به عنوان یک زبان خاص دامنه جهت آزمون بار نام برد زیرا کاربران همچنان با برخی دشواری‌های زبان‌های همه منظوره درگیر هستند؛ به عبارت دیگر زبان خاص دامنه‌ای که تنها مختص آزمون بار باشد، طراحی و یا گزارش نشده است. این پایان‌نامه در واقع پاسخی به این نیاز است. زبان خاص دامنه پیشنهادی بر مبنای زبان گرووی و چارچوب‌های جِب و اسپاک بنانهاده شده و قادر است تمامی سناریوهایی که یک کاربر انسانی در یک صفحه وب انجام می­دهد را پشتیبانی نماید. در این زبان کاربر می‌تواند مشخص کند که برنامه کاربردی مورد نظر وی، با چه تعداد کاربر به صورت همزمان مورد آزمون قرار گیرد. همچنین امکان ذخیره خروجی و نتایج آزمون به قالب‌هایی مانند XML، XLS، CSV  و TXT در نظر گرفته‌شده تا نتایج به راحتی در نرم‌افزارهای تحلیلی و آماری مورد استفاده باشد. در این پایان نامه برای دو برنامه کاربردی تحت وب که سناریوهای متداولی هستند، دو آزمون بار انجام‌شده تا صحت عملکرد زبان در انجام آزمون بار مشخص شود. بر اساس این آزمون­ها، زبان خاص دامنه پیشنهادی زمان ایجاد یک آزمون بار را به طور تقریبی تا 40 برابر برای زبان‌های سطح بالایی چون Java و C# کاهش می‌دهد. این میزان کاهش برای زبان سطح پایین‌تری چون C++ تا 80 برابر نیز می‌رسد. از نظر کد نویسی نیز استفاده از زبان خاص دامنه پیشنهادی برای زبان‌های سطح بالای مذکور تا 6 برابر و برای زبان سطح پایینی چون C++، 10 تا 12 برابر  حجم کد نویسی را کاهش می‌دهد.

1-1- مقدمه
امروزه برنامه ­های کاربردی و نرم‌افزاری نقش بسزایی در زندگی روزمره دارند و بنابراین نیاز است هرگونه خطا در این برنامه­ها به حداقل مقدار ممکن برسد. در این میان برنامه ­های کاربردی وب از جمله برنامه ­هایی هستند که بیشتر از بقیه مورد استفاده قرارگرفته و اهمیت یافته­اند لذا آزمون آن­ها نیز بسیار مورد توجه است. به دلیل تخصصی بودن حوزه­ آزمون نرم­افزار، زبان­های خاص دامنه متعددی برای این حوزه به وجود آمده­اند که نسبت به زبان­های همه‌منظوره کاراتر عمل می­ کنند. یکی از این حوزه ها آزمون برنامه ­های کاربردی وب است. در اکثر روش‌های تولید برنامه ­های کاربردی فاز آزمون وجود دارد؛ اما در مورد برنامه ­های کاربردی وب این قضیه کمی متفاوت است چرا که این برنامه ­های کاربردی دو بخشی هستند. بخشی از آن­ها به قسمت سرور مربوط می­ شود و بخش دیگر از مرورگر کاربر به سمت سرور رفته و از دید کاربر بررسی می­شوند؛ بنابراین برای برنامه ­های کاربردی وب دو نوع آزمون برای دو بخش مختلف صورت می‌پذیرد [1]:

• مقدمه………………………………………………………………………………….. 2
• تعریف مسئله……………………………………………………………………….. 4
• هدف از تحقیق……………………………………………………………………. 5
• ضرورت تحقیق ……………………………………………………………………6
• شرایط و محدودیت های تحقیق………………………………………………7
• راهنمای فصول آتی……………………………………………………………….9

فصل دوم : ادبیات و پیشینه تحقیق

• پیشینه علمی تحقیق……………………………………………………………….11

 

فصل سوم: زمینه های علمی تحقیق

• بازی چیست؟………………………………………………………………………. 18
• تفاوت میان تصمیم گیری و بازی…………………………………………….22
• طبقه بندی بازی ها………………………………………………………………..23
•  ایستایی و پویایی……………………………………………………..23
• تعارض منافع یا تشریک مساعی………………………………….24
• تعداد دفعات انجام بازی…………………………………………….24
• بازی ها از نظر اطلاعات…………………………………………….25
• ثابت یا متغیر بودن قواعد بازی……………………………………26
• همکارانه یا غیر همکارانه بودن بازی……………………………26
• برخی مفاهیم و اصطلاحات در زمینه بازی………………………………..26
• استراتژی…………………………………………………………………..26
• پیامد…………………………………………………………………………27
• عقلانیت……………………………………………………………………27
• آگاهی عمومی به قواعد بازی………………………………………28
• تعادل……………………………………………………………………….28
• برنامه ریزی استراتژیک چیست……………………………………………….29
• مراحل مدیریت استراتژیک……………………………………………………..31
• تدوین………………………………………………………………………31
• اجرا…………………………………………………………………………32
• ارزیابی……………………………………………………………………..32
• برخی مفاهیم و اصطلاحات در برنامه ریزی استراتژیک………………33
• استراتژیست………………………………………………………………33
• بیانیه ماموریت…………………………………………………………..33
• فرصت و تهدید…………………………………………………………33
• ضعف و قوت…………………………………………………………..34
• هدف بلند مدت………………………………………………………..34
• استراتژی …………………………………………………………………34
• هدف سالانه………………………………………………………………34
• سیاست…………………………………………………………………….35

فصل چهارم : روش تحقیق

• توصیف اجمالی شرایط کنونی اقتصاد ایران……………………………….37
• نظریه تحقیق…………………………………………………………………………39
• توصیفی بر کاربرد نظریه در فضای کنونی اقتصاد ایران……………….40
• فروض حاکم………………………………………………………………………..42

فصل پنجم: محاسبات و یافته های تحقیق

• تعریف شرایط و جزئیات بازی…………………………………………………47

• 

•  

• تعریف متغیرهای بازی……………………………………………………………49
• هدف بازی……………………………………………………………………………51
• بررسی بازی از دید دولت……………………………………………………….51
• بررسی بازی از دید شرکت……………………………………………………..56
• تجزیه و تحلیل رفتار دولت و شرکت………………………………………..59

فصل ششم: نتیجه گیری و پیشنهادات

• نتیجه گیری……………………………………………………………………………63
• محاسبه مطلوبیت دولت و شرکت……………………………………………..66
• تحلیل حساسیت……………………………………………………………………..66
• پیشنهادات……………………………………………………………………………..67

پیوست ها:

• پیوست 1(متن کامل قانون هدفمند سازی یارانه ها)……………………. 69

منابع و مآخذ:

• منابع و مآخذ………………………………………………………………………….. 80

فهرست جداول:

جدول 1-5…………………………………………………………………………… 50

فهرست نمودارها:

• نمودار 1-5…………………………………………………………………………… 533
• نمودار 2-5…………………………………………………………………………… 55
• نمودار 3-5…………………………………………………………………………… 57
• نمودار 4-5…………………………………………………………………………… 58
• نمودار 5-5…………………………………………………………………………… 61
• تکرار نمودار5-5…………………………………………………………………….63

چکیده :

در این پژوهش سعی شده تا با مطالعه، بررسی و بکار گیری اصول نظریه بازی ها ، فرضیه ای جدید در زمینه بکارگیری تئوری بازی ها در برنامه ریزی استراتژیک سازمان ها ارائه شود تا تاثیر تغییرات محیطی بوجود آمده در طول زمان را بر استراتژی های تدوین شده شرکت ها کمتر کند. به عبارت دیگر به شرکت ها کمک میکند تا با در نظر گرفتن دولت به عنوان یکی از بازیکنان این بازی رقابتی که  سیاست های اقتصادی او، در نتیجه کسب شده از سوی آنان تاثیر مستقیم دارد، در هنگام برنامه ریزی استراتژیک بتوانند استراتژی های کارآمد تری را در برابر تغییرات و عدم قطعیت های موجود، تدوین کنند. همچنین برای درک بهتر فرضیه ارائه شده، به بررسی این فرضیه در شرایط کنونی اقتصاد ایران یعنی تغییر تعرفه حامل های انرژی، پرداخته شده است. از آنجا که این تغییر به عنوان استراتژی بکار گرفته شده از سوی یکی از بازیکنان این بازی یعنی دولت، مطرح شده است، تاثیر مستقیم بر برنامه ریزی بازیکن دیگر یعنی شرکت و همچنین عایدی او از این بازی خواهد داشت. دولت تسهیلات خود را به شرکت هایی ارائه می دهد که سیستم های بهبود دهنده مصرف انرژی را برای خود پیاده سازی کرده باشند. از طرفی شرکت ها نیز مخیر به پیاده سازی و یا عدم پیاده سازی چنین سیستم هایی در محل خود می باشند. بازی بوجود آمده بین دولت و شرکت ها تعریف گشته و سپس با تحلیل بازی بوجود آمده به کمک تئوری بازی ها، نقاط مختلف حیاتی شناسایی شد. برای مثال سطح تسهیلاتی که دولت باید به شرکت های پیاده کننده سیستم های بهبود دهنده مصرف انرژی بدهد تا آنها را ترغیب به این کار کند، چقدر است؟

• مقدمه:

در فرایند برنامه ریزی استراتژیک در دنیای امروز، زمان و عدم قطعیت، نقش مهمی ایفا  می كنند. تغییرات غیرقابل پیش بینی در محیط ، بسیاری از صنایع را زمین گیر ساخته و یا از صحنه رقابت حذف كرده است و پیش بینی ها را مورد آینده با شكست روبه رو ساخته است.  سازمانها به طور غیرقابل پیش بینی با تكنولوژیهای جدید ، محصولات جدید و بازارهای جدید روبه رو می باشند و استراتژیهای تدوین شده، پاسخگوی نیاز آنها در چنین محیط پویا و متغیری نیست.[1]

در زمان کنونی سرعت سرسام آور تغییرات باعث شده است دنیایی از تجارت به وجود آید که روش های متداول مدیریت نمی توانند در آن محیط ها مناسب سازمان ها باشند. هنگامی که تغییرات به صورت جزئی بود، می توانستیم از تجربه استفاده کنیم و تجربه به تنهایی راهنمای خوبی به حساب می آمد. ولی هنگامی که تصمیمات جنبه استراتژیک دارند و به نتایج بسیارعمده غیرقابل برگشت می انجامند، نمی توان از تصمیم گیری های مبتنی بر قضاوت های شهودی و تجربه (مبتنی بر فلسفه های سنتی مدیریت) استفاده کرد.

در محیط تجارت کنونی، بیش از هر دوره و زمان گذشته، تنها چیزی که ثابت و پایدار مانده است همان پدیده «تغییر» می باشد. قدر مسلم اینكه آینده قابل پیش بینی نیست. اما نكته قابل توجه این است كه سازمانها می توانند خود را برای مقابله با آن آماده كنند و این آمادگی سبب ایجاد مزیت رقابتی برای آنها می شود. هر چه تغییرات و عدم قطعیتها تشدید شود، مزیت رقابتی سازمان هایی كه استراتژیهای پایدار و مقاوم را در برابر تغییرات تدوین كرده اند، نیز افزایش می یابد. سازمان های موفق آنانند که می توانند به شیوه ای اثربخش خود را با پدیده تغییر سازگار نمایند.

اصل اساسی مدیریت استراتژیک این است که سازمان ها باید برای بهره جستن از فرصت های خارجی و پرهیز از اثرات ناشی از تهدیدات خارجی یا کاهش دادن آنها درصدد تدوین استراتژی هایی برآیند . از آنجا که عدم قطعیت در محیط بتدریج به كانون توجهات در فرایند برنامه ریزی استراتژیک تبدیل شده است، از طرفی متفكران این حوزه، روش های سنتی مطرح در برنامه ریز ی استراتژیک را که  بر مبنای پیش بینیهای قطعی از آینده اقدام به تدوین استراتژی می كنند در مقابله با آشفتگی و تغییرات محیط ناكارآمد می بینند، لذا این روش ها در مواجهه با عوامل غیر قطعی و تغییرات محیطی ، كارایی خود را از دست می دهند[1] .

این مسأله، سبب پیدایش و محبوبیت ابزارها یی شده است كه به برنامه ریزان، بینش و قدرت مواجهه با تغییرات محیطی را بدهند.  ابزارهایی همچون برنامه ریزی استوكستیک ، برنامه ریزی سناریو ، آنالیز تصمیم گیری  و تئوری بازی ها از این گونه می باشند.

2-1)   تعریف مسئله:

همانگونه که در مقدمه بیان شد، تغییر تنها عضو پایدار در فضای کنونی کسب و کار است و این نمایانگر عدم قطعیت موجود در فضای تجارت می باشد. از آنجا که در هر شرایطی برنامه ریزی عنصری اساسی برای رسیدن به موفقیت

1-1-5 کاربردها:.. 8
1-2 مقدمه­ای بر روش­های تحلیل مواد نانوساختار:……….. 8
1-2-1 تئوری تنش دوگانه.. 9
1-2-2 تئوری الاستیسیته­ی غیرمحلی ارینگن.. 9
1-2-3 تئوری گرادیان کرنش-اینرسی.. 10
1-3 مروری بر پژوهش­های انجام شده .. 11
1-4معرفی پایان نامه­ی کنونی و اهداف آن………………. 13
فصل دوم
معادلات حرکت.. 14
2-1فرمولبندی معادله­ حرکت نانوصفحه.. 14
2-2 روش مربعات دیفرانسیلی بهبودیافته.. 25
2-3 فرم عادی معادلات به­دست آمده از تئوری گرادیان کرنش-اینرسی   28
فصل سوم
نتیجه­های عددی.. 29
3-1 مقدمه.. 29
3-2 اعتبارسنجی روش حل.. 30
3-3 بررسی اثرات تعداد نقاط شبکه­بندی بر فرکانسهای طبیعی سازه   30
3-4 بررسی اثرات پارامترهای اندازه در تئوری گرادیان کرنش-اینرسی بر فرکانس سازه.. 31
3-5 بررسی اثرات نیروی اعمالی بر فرکانس­های سازه.. 36
3-6 بررسی تأثیر ضرایب وینکلر و پاسترناک بر فرکانس­های طبیعی   37
3-7 بررسی اثرات تغییر دما بر فرکانس­های طبیعی سازه.. 39
3-8 شکل مودهای سازه.. 40
فصل چهارم
نتیجه ­گیری و پیشنهادات.. 42
4-1 مقدمه.. 42
4-2 نتیجه ­گیری.. 42
4-3 پیشنهادات.. 43
مراجع.. 44
پیوست الف
فرم عادی معادلات به­دست آمده از تئوری گرادیان کرنش-اینرسی.. 48
چکیده:
در بسیاری از کاربردها گرافن (تک­لایه یا چندلایه) درون ماتریس پلیمری به صورت کامپوزیت مورد استفاده قرار می­گیرد. در این پژوهش گرافن ایده­آل با شکل پیوندی شش­ضلعی بین اتم­ها، واقع در ماتریس پلیمری، با شرایط مرزی مختلف شامل گیردار و ساده  تحت بارگذاری فشاری خارجی دومحوره و بارگذاری حرارتی مورد بررسی قرار می­گیرد. این کامپوزیت به شکل تک­لایه در نظر گرفته می­ شود.
برای مدل­سازی ابتدا جابه­جایی­ها با بهره گرفتن از تئوری تغییرشکل برشی مرتبه سوم تخمین زده می­شوند و با بهره گرفتن از دو مدل وینکلر و پاسترناک ماتریس پلیمری مدل­سازی خواهد شد. با بهره گرفتن از تئوری گرادیان کرنش-اینرسی معادلات تعادل دینامیکی به­دست آمده و با بهره گرفتن از روش مربعات دیفرانسیلی بهبود یافته معادلات حل می­شوند. توزیع دما در سطح سازه با تابعیت خطی نسبت به طول و عرض صفحه، و به شکل بار گسترده فرض می­ شود. فرکانس­های طبیعی و شکل مودهای مربوطه که وابسته به پارامترهای سیستم­اند در دماهای مختلف محاسبه می­گردد و اثر پارامترهایی مانند ضرایب وینکلر و پاسترناک، پارامترهای گرادیان کرنش-اینرسی و همچنین تعداد نقاط شبکه­بندی مورد بررسی قرار می­گیرد. از فرکانس­های طبیعی بسیار بالای به­دست آمده در این پژوهش می­توان سختی بالای سیستم را نتیجه گرفت.

 

فصل اول : مقدمه
1-1         مقدمه­ای بر نانوکامپوزیت­های گرافنی
1-1-1 تاریخچه:
در گرافیت[1] (یکی دیگر از آلوتروپ­های کربن)، هر کدام از اتم­های چهار­ظرفیتی کربن با سه پیوند کووالانسی به سه اتم کربن دیگر متصل شده ­اند و یک شبکه گسترده را تشکیل داده­اند. این لایه خود بر روی لایه­ای کاملا مشابه قرار گرفته­است و به این ترتیب، چهارمین الکترون ظرفیت نیز یک پیوند واندروالسی که ضعیف­تر از کووالانسی هست تشکیل می­دهد. به همین دلیل لایه ­های گرافیت به راحتی روی هم سر می­خورند و می­توانند در نوک مداد به­کار بروند. گرافن ماده­ای است که در آن تنها یکی از این لایه ­های گرافیت وجود دارد و به عبارتی چهارمین الکترون پیوندی کربن، به عنوان الکترون آزاد باقی مانده ­است.
هر­چند نخستین بار در سال 1947 فیلیپ والاس[2] درباره گرافن[3] نوشت و از آن زمان تلاش­ های زیادی برای ساخت آن صورت گرفته­بود اما، قضیه مرمین – وانگر[4] در مکانیک آماری و نظریه میدان­های کوانتومی وجود داشت که ساخت یک ماده دوبعدی را غیرممکن و غیرپایدار می­دانست. اما به هر حال در سال 2004، آندره گایم[5] و کنستانتین نووسلف[6]، از دانشگاه منچستر موفق به ساخت این ماده شده و نشان دادند که قضیه مرمین – وانگر نمی ­تواند کاملا درست باشد. جایزه نوبل فیزیک 2010 نیز به خاطر ساخت ماده­ای دوبعدی به این دو دانشمند تعلق گرفت.
1-1-2 معرفی:
گرافن ساختار دو بعدی از یک لایه منفرد شبکه لانه زنبوری کربنی می­باشد. در گرافن، هر اتم کربن با سه اتم کربن دیگر پیوند داده­است. این سه پیوند در یک صفحه قرار دارند و زوایای بین آن­ها با یکدیگر مساوی و برابر با ˚120 است. در این حالت، اتم­های کربن در وضعیتی قرار می‏گیرند که شبکه­ ای از شش­ضلعی­های منتظم را ایجاد می­ کنند (شکل 1-1).
البته این ایده­آل­ترین حالت یک صفحه­ی گرافن است. در برخی مواقع، شکل این صفحه به گونه­ ای تغییر می‏کند که در آن پنج­ضلعی­ها و هفت­ضلعی­هایی نیز ایجاد می­ شود.
گرافن به علت داشتن خواص فوق­العاده در رسانندگی الکتریکی و رسانندگی گرمایی، چگالی بالا و تحرک پذیری حامل­های بار، رسانندگی اپتیکی [1] و خواص مکانیکی [2] به ماده‌ای منحصربفرد تبدیل شده است. این سامانه جدید حالت جامد به واسطه این خواص فوق­العاده به عنوان کاندید بسیار مناسب برای جایگزینی سیلیکان در نسل بعدی قطعه‌های فوتونیکی و الکترونیکی در نظر گرفته شده است و از این رو توجه کم سابقه­ای را در تحقیقات بنیادی و کاربردی به خود جلب کرده است. طول پیوند کربن ـ کربن در گرافن در حدود 0.142 نانومتر است.
ساختار زیربنایی برای ساخت نانو ساختارهای کربنی، تک لایه گرافن است که اگر بر روی هم قرار بگیرند توده سه­بعدی گرافیت را تشکیل می­ دهند که بر هم کنش بین این صفحات از نوع واندروالسی با فاصله­ی بین صفحه­ای 0.335 نانومتر می‌باشد. اگر تک­لایه گرافیتی حول محوری لوله شود نانولوله­کربنی شبه­یک­بعدی واگر به صورت کروی پیچانده شود فلورین شبه­صفر­بعدی را شکل می‌دهد. لایه‌های گرافینی از 5 تا 10 لایه را به نام گرافن کم لایه و بین 20 تا 30 لایه را به نام گرافن چند لایه، گرافن ضخیم و یا نانو­بلورهای نازک گرافیتی، می‌نامند. گرافن خالص تک لایه ازخود خواص شبه فلزی نشان می‌دهد [3].
1-1-3 روش­های ساخت گرافن
امروزه روش­های بسیار متنوعی برای ساخت گرافن بکار برده می­ شود که از متداول­ترین آن­ها می­توان روش­های لایه­برداری مکانیکی، لایه­برداری شیمیایی، سنتز شیمیایی و رسوب بخار شیمیایی[1] را نام برد. برخی روش­های دیگری همانند شکافتن نانو­لوله­های­کربنی [4] و ساخت با امواج ماکرویو [5] نیز اخیرا بکار­برده شده ­اند. یک نمای کلی از روش­های ساخت گرافن در زیر آمده است:

1. از پایین به بالا (از اتم کربن به صفحه گرافن)

• شکافت گرمایی
• رسوب بخار شیمیایی [6]
• پلاسما
• گرمایی

 

1. از بالا به پایین (از گرافیت به صفحه گرافن)

• لایه برداری مکانیکی [7]
• چسب نواری
• تیزی نوک میکروسکوپ نیروی اتمی[2]
• لایه برداری شیمیایی [8]
• سنتز شیمیایی [9]
• امواج فرا صوتی
• روش شیمیایی

 
 
در سال 1975گروه لانگ[3] [10] برای اولین بار گرافیت کم­لایه روی سطح بلور پلاتین را با بهره گرفتن از روش رسوب بخار شیمیایی تولید کردند.
در سال 1999 گروه لو[4] [11] با بهره گرفتن از تیزی نوک میکروسکوپ نیروی اتمی، لایه برداری مکانیکی را بر روی یک گرافیت پیرولیتی به منظور تهیه گرافن تک لایه انجام دادند. با این وجود، گرافن تک­لایه برای اولین بار در سال2004 توسط گروه نووسلف تولید و گزارش شد. آن‌ ها از چسب­نواری برای جدا کردن لایه ­های گرافن از سطح زیرلایه استفاده کردند. این روش توانایی و قابلیت تولید لایه‌های متنوع گرافن را دارد و علاوه بر آن، آسان نیز هست. روش لایه برداری مکانیکی توسط قابلیت تولید لایه‌های گرافیتی کم لایه و چند لایه را دارد اما ضخامت گرافیت به­دست آمده توسط این روش برابر با 10 نانو متر است که تقریبا برابر با 30 لایه گرافن تک­لایه است.
در روش لایه برداری شمیایی، فلزات قلیایی بین صفحات گرافیت پراکنده شده در محلول، قرار می‌گیرند. به طور مشابه روش سنتز شیمیایی شامل اکسید گرافیت پراکنده در محلول به­دست آمده از کاهش هیدروژن است. تولید گرافن توسط این روش یکی از بهترین روش‌ها برای تولید گرافن در ابعاد بزرگ است. در این روش کربنی که بوسیله گرما جدا شده بر روی سطح یک فلز فعال قرار می‌گیرد و در دمای بالا و تحت فشار اتمسفر یا فشار کم، یک شبکه لانه زنبوری تشکیل می‌دهد. از آنجایی که این روش در یک کوره گرمایی انجام می‌گیرد آن را روش رسوب بخار شیمیایی گرمایی می‌نامند. هنگامی­که این روش شامل رشد به کمک پلاسما باشد، روش رسوب بخار شیمیایی پلاسمای غنی شده نامیده می‌شود.
هریک از این روش‌ها مزایا و معایب خاص خود را دارند، به عنوان مثال روش لایه برداری مکانیکی توانایی و قابلیت ساخت گرافن یک لایه تا چند لایه را دارد اما همانندی نمونه های بهدست آمده بسیار پایین است، همچنین ساخت گرافن در ابعاد بزرگ یکی از چالش­های پیش روی این روش است. برای تهیه گرافن تک لایه و چند لایه می‌توان از روش چسب نواری استفاده کرد اما تحقیقات گسترده‌ی بیشتری برای توسعه این روش جهت استفاده در قطعه‌های الکترواپتیکی لازم است. روش‌های سنتز شیمیایی از روش‌های دمای پایین هستندکه این ویژگی موجب می‌شود ساخت گرافن بر روی انواع زیر لایه‌های با دمای محیط، به ویژه زیرلایه‌های پلیمری آسان‌تر شود؛ با این حال، همگنی و

چکیده

بیوفیلم بیانگر یک جامعه است كه در آن ارتباطات درونی بین گروه‌های متفاوت باکتری وجود دارد. بیوفیلم می‌تواند از یک گونه و یا گونه‌های مختلف میكروبی تشكیل شود. این ساختار نشان می‌دهد كه میكروارگانیسم‌ها توانایی به كار گرفتن میان كنش‌های بین سلولی برای سازگاری خود با تغییر پارامترهای محیطی را دارند. اكثر بیوفیلم‌ها دارای یک جمعیت ناهمگون از سلول‌ها، چند لایه ی احاطه شده در یک ماتریكس پلی‌ساكاریدی و كانال‌های آب هستند. هدف این تحقیق بررسی ساختمان بیوفیلم ها، همچنین بررسی اتصال باکتری های بیوفیلم به سطوح به منظور درک خصوصیات سطحی باکتری های بیوفیلم و در نهایت سنجش اثر بعضی از عوامل ضد میکروبی روی بیوفیلم به منظور حذف بیوفیلم  یا کشتن سلول های درون آن می باشد. در این تحقیق ابتدا از بیوفیلم های موجود در سیسـتم خنـک کننده کارخانـه پلی اکریل اصفهان نمونه برداری صورت گرفت. سپس باکتری های g+  و g–  بیوفیلم جداسازی و شناسایی شدند. در ادامـه، بـرای بـررسـی خصـوصـیات سطـحی ایـن باکتـری هـا، از روش هــای MATH ، Co- MATH ،Bio- MATH ، اسلاید شیشه ای و میکروپلیت استفاده شد. سپس بررسی ساختمان بیوفیلم توسط میکروسکوپ نوری و الکترونی انجام شد. در نهایت کارآیی اثر چند بیوساید با غلظت های متفاوت روی بیوفیلم به منظور حذف بیوفیلم و کشتن سلول های درون آن از طریق روش جدید میکروپلیت مورد سنجش قرار گرفت. نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد که باکتری های بیوفیلم دارای خصوصیات سطحی بسیار متفاوت می باشند. همچنین باکتری ها به طور برنامه ریزی شده بیوفیلم را تشکیل می دهند و می توانند ساختار های منحصر به فردی را بوجود آورند. در نهایت در این تحقیق، قابلیت بیوساید های مورد آزمایش از نظر توانایی در حذف یا کشتن سلول های درون بیوفیلم، نشان داد که توانایی حذف بیوفیلم باکتری ها به طور جداگانه و بیوفیلم مخلوط آن ها با هم، توسط بیوساید های اکسید کننده مثل هیدروژن پراکساید و هیپوکلریت سدیم در مقایسه با غیر اکسید کننده ها مثل سولفاتیازول و الکیل دی متیل آمونیوم کلراید بسیار بالا می باشد. در نتیجه این بیوساید ها برای کنترل بیوفیلم های پایدار روی سطح، مناسب می باشند. همچنین مشخص شد که بیوساید های غیر اکسید کننده در کنترل بیوفیلم های پایدار کارآیی ندارند. در حقیقت این بیوساید ها را باید برای جلوگیری از رشد بیوفیلم به کار برد. یعنی در حالتی که بیوفیلم هنوز رشد نکرده است کاربرد این بیوساید ها مناسب می باشد. زیرا در کشتن سلول های باکتریایی کارآیی خوبی دارند.

 

فهرست مطالب

عنوان……………………………………….. صفحه

 

فصل اول: مروری بر منابع……………………….. 1

1- مقدمه…………………………………….. 1

1-1- جوامع میكروبی……………………………. 1

1-2- رفتارهای جمعی……………………………. 2

1-3- ساختار و تمایز در بیوفیلم‌ها……………….. 2

1-4- فوائد اكولوژیكی؛ چرا یک بیوفیلم تشكیل می‌شود؟… 3

1-4-1- حفاظت در برابر محیط اطراف……………….. 3

1-4-2- محافظت در برابر مواد ضد عفونی كننده………. 4

1-4-3- كسب مواد غذایی و همكاری‌های متابولیكی……… 4

1-4-3-1- كسب مواد غذایی……………………….. 4

1-4-3-2- همكاری‌های متابولیكی…………………… 5

1-4-4- كسب خصوصیات ژنتیک جدید………………….. 5

1-4-5- جنبه‌های ژنتیكی تشكیل بیوفیلم…………….. 6

1-5-فرایندهای اولیه در تشكیل بیوفیلم و تمایز ساختاری حاصل از آنها  7

1-5-1- تمایز ساختاری………………………….. 7

1-5-2- تمایز فنوتیپی و اتصال اولیه……………… 8

1-5-3- اتصال برگشت‌ناپذیر………………………. 8

1-6- بلوغ بیوفیلم…………………………….. 9

1- 7-كنده شدن به عنوان یک بخش از تكامل بیوفیلم…… 9

1- 8- تشكیل بیوفیلم به عنوان یک فرایند تكاملی……. 11

1-9- ارتباطات سلول-سلول در طول تشكیل بیوفیلم…….. 12

1- 10- خصوصیات بارز بیوفیلم……………………. 13

1-10-1- بیوفیلم به عنوان جوامع میكروبی مرتبط از نظر فیزیولوژیكی    13

1-10-2- بیوفیلم به عنوان جوامع میكروبی مرتبط از نظر رفتاری    13

1-10-3- بیوفیلم به عنوان جوامع میكروبی با ساختار پیشرفته  13

1-11- فاكتورهای شركت كننده در گسترش و بلوغ بیوفیلم.. 14

1-11-1- جنس سطح مواد………………………….. 15

1-11-2- مناسب بودن سطح مورد نظر………………… 15

1-11-3- صاف و صیقلی بودن سطح…………………… 15

1-11-4- شدت جریان آب………………………….. 15

1-11-5- محدودیت مواد غذایی…………………….. 16

1-12- بیوفیلم و انسان…………………………. 16

1-13- بیوفیلم در سیستم‌های آبی………………….. 18

1-14- فرایندهای تمیزسازی………………………. 20

1-15- میكروارگانیسم‌های برج‌های خنك كننده…………. 21

1-15-1- جلبك‌ها……………………………….. 22

1-15-2- قارچ‌ها……………………………….. 23

1-15-3- باكتری‌ها……………………………… 24

1-16- چگونگی تغذیه‌باكتری‌ها در آب……………….. 25

1-17- مشكلات ایجاد شده در سیستم‌ برج‌های خنك كننده‌ توسط باكتری‌ها 25

1-18- خوردگی میكروبی………………………….. 27

1-19- مسائل خوردگی……………………………. 27

1-20- مسائل ایجاد رسوبات………………………. 28

1-21- باكتری‌های تولید كننده‌ی لایه لعابی………….. 29

1-22- مراحل ایجاد تخریب زیستی در سیستم برج‌های خنك كننده   30

1-23- بیوسایدها………………………………. 30

1-23-1- خصوصیات اصلی یک بیوساید………………… 31

1-23-2- بیوسایدهای اكسید كننده…………………. 31

1-23-2-1- كلرین………………………………. 32

1-23-2-2- بروماین و مشتقات آن………………….. 33

1-23-2-3- اوزون………………………………. 34

1-23-2-4- پراكسید هیدروژن……………………… 34

1-23-3- بیوسایدهای غیر اكسید كننده……………… 34

1-23-3-1- گلوتارآلدئید………………………… 35

1-23-3-2- تركیبات آمونیوم چهار ظرفیتی…………… 35

1-23-3-3- ایزوتیازولون‌ها………………………. 36

1-24- مكانیسم‌های مقاومت باكتری‌ها در بیوفیلم به عوامل ضد میكروبی    38

1-24-1- جلوگیری از انتشار به درون بیوفیلم……….. 38

1-24-2- مقاومت از طریق آنزیم…………………… 38

1-24-4- حالت متابولیک ارگانیسم‌ها در بیوفیلم……… 39

1-24-3- واكنش خنثی‌سازی عوامل ضد میكروبی توسط بیوفیلم 39

1-24-5- سازش ژنتیكی…………………………… 40

فصل دوم: مواد و روش ها………………………… 41

2-1- مواد و وسایل…………………………….. 41

2-1-1- دستگاه‌ها و وسایل مورد استفاده……………. 41

2-1-2- مواد ضد میكروبی یا بیوسایدها…………….. 42

 

2-1-3- مواد مورد استفاده………………………. 42

2- 1-4- محیط‌های كشت…………………………… 43

2-2- سویه‌های باكتری مورد استفاده……………….. 44

2-2-1- سویه‌های ایزوله شده‌ی مورد استفاده در این تحقیق 44

2-2-2- مشخصات سویه‌ی استاندارد مورد استفاده در این تحقیق   44

2- 3- مواد و روش‌های به كار رفته برای نمونه‌برداری…. 45

2-3- 1-روش‌های به كار رفته برای نمونه‌برداری………. 45

2-3-1-1- روش نمونه‌برداری از آب سیستم و لایه‌های بیوفیلم موجود در دیواره‌ی برج‌های خنك كننده……………………………… 45

2-3-1- 2- نمونه‌برداری از طریق گذاشتن كوپن‌های فلزی در معرض جریان آب سیستم خنك كننده……………………………………. 47

2-4- روش‌های به كار رفته برای جداسازی و شناسایی باكتری‌های تشكیل دهنده‌ی بیوفیل روی سطح كوپن و یا باكتری‌های موجود در آب نمونه‌برداری شده 48

2-4- 1- روش به كار رفته برای كشت و جداسازی باكتری‌ها. 48

2-4-1-1- روش جداسازی و كشت باكتری‌ها از نمونه‌ی كوپن.. 48

2-4-1-2- روش جداسازی و كشت باكتری‌ها از نمونه‌ی آب سیستم    48

2-4-2- شناسایی باكتری‌های جداسازی شده……………. 49

2-4-2-1- روش به كار رفته برای شناسایی باكتری‌ها…… 49

2-4-2-2- باكتری‌ استاندارد……………………… 49

2-4-2-3-  نمودار های شناسایی باكتری‌ها…………… 49

2-4-2-3-1- شناسایی اولیه‌ی باكتری‌های جنس باسیلوس….. 50

2-4-2-3-2- شناسایی مربوط به باكتری میكروكوكوس لوتئوس 51

2-4-2-3-3- شناسایی اولیه‌ی باكتری‌های جنس آسینتوباكتر و برانهاملا 52

2-4-2-3-4- شناسایی اولیه‌ی باكتری‌ اکتینوباسیلوس…… 53

2-5- روش‌های به كار رفته برای سنجش هیدروفوبیسیتی سطح سلول‌های پلانكتونیك   54

2-5-1- روش به كار رفته برای تعیین هیدروفوبیسیتی سطح سلول‌های پلانكتونیك   54

2- 5-1-1- روش MATH برای سنجش هیدروفوبیسیتی سطح سلول‌ها     54

2-6- روش‌ به كار رفته برای سنجش هم اتصالی بین سویهء Micrococcus  با سایر باكتری‌های جدا شده از بیوفیلم…………………… 56

2-6-1- روش آزمایش co-adhesion MATH برای تعیین هم اتصالی   57

2-7- روش‌ به كار رفته برای سنجش هیدروفوبیسیتی سطح سلول‌های موجود در بیوفیلم……………………………………………. 58

2-7-1- روش MATH برای سلول‌های موجود در بیوفیلم……. 58

2-7- 1-1- روش تست لوله‌ای برای سلول‌های موجود در بیوفیلم    58

2-7-1-2- روش انجام آزمایش MATH برای سلول‌های موجود در بیوفیلم  59

2- 8- روش‌های به كار رفته در ارزیابی قدرت اتصال هر یک از باكتری‌ها به سطوح و بررسی ساختار بیوفیلم………………………….. 59

2-8-1- روش تشكیل بیوفیلم روی اسلایدهای شیشه‌ای به منظور ردیابی تشکیل بیوفیلم……………………………………………. 60

2-8-1-1- روش رنگ‌آمیزی اسلایدهای شیشه‌ای…………… 61

2-8-1-2- روش شمارش و شناسایی باكتری‌های متصل به سطح اسلاید  61

2-8-2- تعیین كمی تشكیل بیوفیلم و مقایسه‌ی بین قدرت باكتری‌های ایزوله شده برای تشكیل بیوفیلم……………………………. 64

2-8-2-1- روش میكروتیتر پلیت برای تعیین كمیت تشكیل بیوفیلم توسط باكتری‌ها 64

2-8-3-بررسی ساختار بیوفیلم ها توسط میکروسکوپ الکترونی اسکنینگ 67

2-8-3-1-  تهیه نمونه برای میکروسکوپ الکترونی اسکنینگ 67

2-8-3-2- مکانیسم های تصویر سازی توسط میکروسکوپ الکترونی   67

2-8-3-2-1- مکانیسم SE…………………………. 67

2-8-3-2-2- مکانیسم BSE ……………………….. 68

2-9- روش‌ به كار رفته در ارزیابی قدرت حذف و یا ازبین بردن سلول‌های مولد بیوفیلم توسط عوامل ضد میكروبی………………….. 68

2-9-1- تهیه‌ی بیوسایدها با رقت‌های مورد نظر بر حسب ppm      69

2-9-1-1-  تهیه‌ی رقت از بیوسایدهای مایع………….. 69

2-9-1-2- تهیه‌ی رقت از بیوسایدهای جامد…………… 70

2-9-1-3- روش انجام آزمایش میكروتیتر پلیت برای تعیین پتانسیل حذف بیوفیلم توسط بیوسایدها……………………………….. 70

2-9-2- روش میكروتیتر پلیت برای تعیین پتانسیل كشتن سلول‌های مولد بیوفیلم توسط بیوسایدها……………………………….. 71

2-9-2-1-  تهیه‌ی رنگ تری فنیل تترازولیوم كلراید 2%… 72

2-9-2-2- روش انجام آزمایش میكروتیترپلیت برای تعیین پتانسیل كشتن سلول‌های مولد بیوفیلم و موجود در آن توسط عوامل ضد‌میكروبی….. 73

فصل سوم: نتایج و مشاهدات……………………. 74

3-1- جداول شناسایی و تست های بیوشیمی سویه های ایزوله شده  75

3-1-1- باسیلوس ها…………………………….. 75

3-1-2- میکروکوکوس لوتئوس………………………. 75

3-1-3- اسینتوباکتر ها…………………………. 76

3- 2- نتایج مربوط به تعیین هیدروفوبیسیتی سطح سلول ها 77

3-2-1- نتایج مربوط به تعیین هیدروفوبیسیتی سطح سلول های پلانکتونیک   77

3-2-2- نتایج مربوط به سنجش هم اتصالی بین سویه میکروکوکوس لوتئوس با سایر باکتری ها……………………………………. 78

3-2-3- نتایج مربوط به سنجش هیدروفوبیسیتی سطح سلول های موجود در بیوفیلم  79

3-3- نتایج حاصل از روش میکروتیتر پلیت برای تعیین کمیت تشکیل بیوفیلم و مقایسه بین قدرت باکتری های ایزوله شده برای تشکیل بیوفیلم  80

3-4- نتایج مربوط به ردیابی تشکیل بیوفیلم توسط میکروسکوپ نوری  81

3-5- نسبت رشد سلول ها درون بیوفیلم در مدت زمان 24 ساعت    84

3-6- نتایج مربوط به مقایسه اتصال باکتری ها در بیوفیلم مخلوط به سطح اسلاید شیشه ای……………………………………… 84

3-7-  نتایج مربوط به بررسی بیوفیلم باکتری ها توسط میکروسکوپ الکترونی اسکنینگ……………………………………… 86

3-8-  نتایج مربوط به تعیین پتانسیل حذف بیوفیلم و کشتن سلول های درون بیوفیلم توسط بیوساید ها……………………….. 91

3-8-1- اثر حذفی( ستون های CV) و کشندگی(ستون های TTC) هیپوکلریت سدیم در غلظت های مختلف روی بیوفیلم باکتری ها به طور جداگانه و روی بیوفیلم مخلوط باکتری ها(سویه های اسینتوباکتر، باسیلوس و میکروکوکوس با هم)   91

3-8-2- اثر حذفی( ستون های CV) و کشندگی(ستون های TTC)H2O2 در غلظت های مختلف روی بیوفیلم باکتری ها به طور جداگانه و روی بیوفیلم مخلوط باکتری ها(سویه های اسینتوباکتر، باسیلوس و میکروکوکوس با هم)…….. 95

3-8-3- اثر حذفی( ستون های CV) و کشندگی(ستون های TTC) گلوتار آلدهید در غلظت های مختلف روی بیوفیلم باکتری ها به طور جداگانه و روی بیوفیلم مخلوط باکتری ها(سویه های اسینتوباکتر، باسیلوس و میکروکوکوس با هم) 98

3-8-4- اثر حذفی( ستون های CV) و کشندگی(ستون های TTC) سولفاتیازول در غلظت های مختلف روی بیوفیلم باکتری ها به طور جداگانه و روی بیوفیلم مخلوط باکتری ها(سویه های اسینتوباکتر، باسیلوس و میکروکوکوس با هم) 101

3-8-5- اثر حذفی( ستون های CV) و کشندگی(ستون های TTC) آلکیل دی متیل بنزیل آمونیوم کلراید در غلظت های مختلف روی بیوفیلم باکتری ها به طور جداگانه و روی بیوفیلم مخلوط باکتری ها(سویه های اسینتوباکتر، باسیلوس و میکروکوکوس با هم)…………………………………………. 104

فصل چهارم: بحث……………………………. 107

4-1- بررسی هیدروفوبیسیتی سطح سلول های پلانکتونیک….. 107

4- 2-بررسی هم اتصالی بین سویه میکروکوکوس لوتئوس با سایر باکتری ها  109

4-3- بررسی هیدروفوبیسیتی سطح سلول های موجود در بیوفیلم    110

4-5- بررسی اتصال باکتری ها به سطوح مورد آزمایش…… 112

4-6- بررسی و ردیابی تشکیل بیوفیلم………………. 113

4-7- بررسی رشد سلول ها درون بیوفیلم…………….. 116

4-8- بحث و بررسی در مورد تعیین پتانسیل حذف بیوفیلم و کشتن سلول های درون بیوفیلم توسط بیوساید ها……………………….. 117

4-9- بررسی مدل نفوذ بیوساید به درون بیوفیلم……… 121

جمع بندی نهایی……………………………….. 123

پیشنهادات……………………………………. 124

فصل پنجم: منابع و مأخذ……………………… 125

فهرست شکل ها

عنوان                                                                                                                      صفحه

فصل اول: مقدمه

شکل 1-1- ……………………………………. 11

فصل دوم: مواد و روش ها

شکل 2-1-…………………………………….. 46

شکل 2-2-…………………………………….. 46

شکل 2-3-…………………………………….. 50

شکل 2-4-…………………………………….. 51

شکل 2-5-…………………………………….. 52

شکل2-6-……………………………………… 53

شکل2-7-……………………………………… 64

فصل سوم: نتایج

شکل 3-1-…………………………………….. 77

شکل 3-2-…………………………………….. 78

شکل 3-3-…………………………………….. 79

شکل 3-4-…………………………………….. 80

شکل 3-5-…………………………………….. 81

شکل 3-6-…………………………………….. 82

شکل 3-7-…………………………………….. 82

شکل 3-8-…………………………………….. 83

شکل 3-9-…………………………………….. 83

شکل 3-10-……………………………………. 84

شکل 3-11-……………………………………. 85

شکل 3-12-……………………………………. 86

شکل 3-13-……………………………………. 87

شکل 3-14-……………………………………. 88

شکل 3-15-……………………………………. 89

شکل 3-16-……………………………………. 89

شکل 3-17-……………………………………. 90

شکل 3-18-……………………………………. 92

شکل 3-19-……………………………………. 93

شکل 3-20-……………………………………. 94

شکل 3-21-……………………………………. 95

شکل 3-22-……………………………………. 96

شکل 3-23-……………………………………. 97

شکل 3-24-……………………………………. 98

شکل 3-25-……………………………………. 99

شکل 3-26-……………………………………. 100

شکل 3-27-……………………………………. 101

شکل 3-28-……………………………………. 102

شکل 3-29-……………………………………. 103

شکل 3-30-……………………………………. 104

شکل 3-31-……………………………………. 105

شکل 3-32-……………………………………. 106

 

 

فهرست جدول ها

عنوان                                                                                                                       صفحه

فصل اول: مقدمه

جدول 1-1-……………………………………. 17

جدول  1-2-…………………………………… 18

جدول 1-3-……………………………………. 23

جدول 1-4-……………………………………. 24

جدول 1-5-……………………………………. 25

جدول 1-6-……………………………………. 37

فصل سوم: نتایج

جدول 3- 1-…………………………………… 75

جدول 3- 2-…………………………………… 76

جدول 3- 3-…………………………………… 76

جدول 3-4-……………………………………. 80

جدول 3-5-……………………………………. 85

مقدمه

1-1- جوامع میكروبی

پرفشاری خون یکی از شایع ترین و مهم ترین بیماری های عصر حاضر است که اغلب در اثر سبک زندگی مدرن و به خصوص کاهش تحرک فیزیکی و دریافت رژیم غذایی پرچربی در افراد ایجاد می شود. یکی از مناسب ترین روش ها برای درمان این بیماری استفاده از گیاهان دارویی است که دارای اثر اصلاح کننده روی فشارخون هستند. از جمله این گیاهان می توان به زیتون (Olea europea L.)  اشاره کرد. زیتون (Olea europea L.)  در درمان بسیاری از بیماری ها مثل بیماری های قلبی- عروقی، آریتمی ها، آترواسکلروز و پرفشاری خون کاربرد دارد. برای تعیین برخی از اثرات برگ زیتون (Olea europea L.) بر روی فشارخون مطالعه حاضر با روش زیر انجام شد: 15 سر موش صحرایی نر از نژاد ویستار با محدوده ی وزنی 180-250 مورد استفاده قرار گرفتند. رت ها به وسیله تزریق داخل صفاقی یورتان (1.2g/kg) بیهوش شدند، بعد از تراکئوستومی، سیاهرگ و سرخرگ رانی حیوان به ترتیب برای تزریق دارو و اندازه گیری فشار خون و ضربان قلب کانول گذاری شدند. سپس کانول شریانی جهت ثبت فشار شریانی به ترنسدیوسر فشار مرتبط با دستگاه Power lab مجهز به سیستم A-to-D متصل شد. پارامترهای فشار خون (فشار میانگین سرخرگی، فشار سیستولی و فشار دیاستولی) و ضربان قلب  قبل و بعد از تزریق درون وریدی عصاره آبی- الکلی برگ زیتون، حلال عصاره، استیل کولین و آدرنالین  ثبت گردید. نتایج با بهره گرفتن از نرم افزار SPSS و با بهره گرفتن از تست  One- Way ANOVA با در نظر گرفتن سطح معنی داری P≤0.05 مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. برای مقایسه میانگین داده ها از تست LSD استفاده شد. نتایج نشان دهنده ی این است که تزریق درون وریدی عصاره برگ زیتون سبب کاهش فشار میانگین سرخرگی، فشار سیستولی، فشار دیاستولی و ضربان قلب در مقایسه با حالت شاهد و کنترل می شود. همچنین کاهش معنی دار فشارخون در حضور عصاره و آدرنالین و عصاره و استیل کولین در مقایسه با حالت کنترل مشاهده گردید. بنابراین می توان چنین نتیجه گیری کرد که عصاره آبی- الکلی برگ زیتون دارای اثر کاهندگی فشارخون است که به نظر می رسد این اثر ناشی از همسو عمل کردن با سیستم کولینرژیک و احتمالا مهار سیستم آدرنرژیک باشد.

واژگان کلیدی: برگ زیتون، ضربان قلب، فشار خون

 

عنوان                                                                                      صفحه

 

فصل اول…………………………………………………………………………………………………………………..1

1- مقدمه………………………………………………………………………………………………………………………………….2

1-1- زیتون………………………………………………………………………………………………………………………………3

1-2- ترکیبات فعال موجود در برگ زیتون…………………………………………………………………………….4

فصل دوم…………………………………………………………………………………………………………………..6

2- مروری بر تحقیقات پیشین…………………………………………………………………………………………………7

2-1- مطالعات انجام شده در رابطه با اثرات زیتون…………………………………………………………………7

2-2- هدف……………………………………………………………………………………………………………………………….8

 

 

عنوان                                                                                      صفحه

 

فصل سوم…………………………………………………………………………………………………………………9

3- مواد، وسائل و روش کار……………………………………………………………………………………………………….10

3-1- مواد………………………………………………………………………………………………………………………………….10

3-2- وسائل……………………………………………………………………………………………………………………………….11

3-3- تهیه و نگهداری موش صحرایی………………………………………………………………………………………13

3-4- عصاره گیری به روش ماسراسیون یا خیساندن………………………………………………………………13

3-5- اجزای سیستم ثبت فشار خون……………………………………………………………………………………….15

3-6- آماده سازی داروها…………………………………………………………………………………………………………..16

3-6-1- تهیه محلول استاک استیل کولین……………………………………………………………………………..16

3-6-2- تهیه محلول استاک آدرنالین………………………………………………………………………………………16

3-6-3- تهیه دوزهای مختلف عصاره برگ زیتون برای تزریق………………………………………………..17

3-7- مراحل انجام آزمایش……………………………………………………………………………………………………….17

3-7-1- بیهوش کردن حیوان…………………………………………………………………………………………………..17

3-7-2- آماده سازی جهت جراحی………………………………………………………………………………………….18

3-7-3- تراکئوستومی………………………………………………………………………………………………………………18

3-7-4- کانول گذاری سیاهرگ و سرخرگ رانی…………………………………………………………………….19

 

3-8- ثبت فشارخون وضربان قلب……………………………………………………………………………………………20

عنوان                                                                                      صفحه

 

3-8-1- آماده سازی جهت ثبت فشارخون و ضربان قلب……………………………………………………….20

3-8-2- کالیبراسیون ترانسدیوسر…………………………………………………………………………………………….20

3-9- چگونگی تجویز داروها……………………………………………………………………………………………………..21

3-10- تجزیه و تحلیل آماری…………………………………………………………………………………………………..23

3-11- بازه زمانی ذر نظر گرفته شده برای داده های هر گروه……………………………………………….23

فصل چهارم…………………………………………………………………………………………………………….24

• نتایج…………………………………………………………………………………………………………………………………….25

4-1- گراف ثبت شده با دستگاه……………………………………………………………………………………………….25

4-2- فشار میانگین سرخرگی در پاسخ به دوزهای مختلف عصاره برگ زیتون در دو حالت کنترل و آزمایش………………………………………………………………………………………………………………………..26

4-3- فشار سیستولی،دیاستولی، فشار میانگین سرخرگی و ضربان قلب در حضور عصاره برگ زیتون………………………………………………………………………………………………………………………………………….27

4-4- فشار سیستولی،دیاستولی، فشار میانگین سرخرگی و ضربان قلب در حضور توام عصاره برگ زیتون و استیل کولین ……………………………………………………………………………………………………..29

4-5- فشار سیستولی،دیاستولی، فشار میانگین سرخرگی و ضربان قلب در حضور توام عصاره برگ زیتون و آدرنالین……………………………………………………………………………………………………………….31

فصل پنجم………………………………………………………………………………………………………………33

5- بحث و نتیجه گیری…………………………………………………………………………………………………………….34

 

عنوان                                                                                      صفحه

 

5-1- بررسی اثر عصاره آبی الکلی برگ زیتون فشارخون (فشار میانگین سرخرگی، فشار سیستول، فشار دیاستول و فشار نبض) و ضربان قلب………………………………………………………………34

5-2- تداخل اثر عصاره آبی الکلی برگ زیتون با سیستم کولینرژیک در سیستم قلب و عروق در موش صحرایی نر…………………………………………………………………………………………………………………..36

5-3- تداخل اثر عصاره آبی الکلی برگ زیتون با سیستم آدرنرژیک در سیستم قلب و عروق در موش صحرایی نر………………………………………………………………………………………………………………………..37

4-5- نتیجه گیری…………………………………………………………………………………………………………………….38

5-5- پیشنهادات………………………………………………………………………………………………………………………38

فهرست منابع………………………………………………………………………………………………………….39

منابع فارسی……………………………………………………………………………………………………………………………….39

منابع انگلیسی……………………………………………………………………………………………………………………………40

 

 

 

عنوان                                                                                      صفحه

 

جدول 4-1- تغییرات فشار سیستولی، دیاستولی، فشار میانگین سرخرگی و ضربان قلب در پاسخ به عصاره برگ زیتون و حلال عصاره ………………………………………………………………27

جدول 4-2- تغییرات فشار سیستولی، دیاستولی، فشار میانگین سرخرگی و ضربان قلب در پاسخ به استیل کولین و عصاره توام با استیل کولین ………………………………………………29

جدول 4-3- تغییرات فشار سیستولی، دیاستولی، فشار میانگین سرخرگی و ضربان قلب در پاسخ به آدرنالین و عصاره توام با آدرنالین………………………………………………………………..31

عنوان                                                                                      صفحه

 

شکل 1-1- زیتون……………………………………………………………………………………………………………………..3

شکل 3-1 اتاق حیوانات، دانشکده ی علوم، دانشگاه شیراز……………………………………………………..13

شکل 3-2 مراحل عصاره گیری………………………………………………………………………………………………..14

شکل 3-3 دستگاه پاور لب……………………………………………………………………………………………………….15

شکل 3-4 استیل کولین، آدرنالین……………………………………………………………………………………………17

شکل 3-5- تراکئوستومی………………………………………………………………………………………………………….18

شکل 3-6- سرخرگ و سیاهرگ رانی……………………………………………………………………………………..19

شکل3-7- اتصالات بین کانول سرخرگی، دام و ترانسدیوسر…………………………………………………20

دیاگرام1- گروه بندی و روند تزریقات…………………………………………………………………………………….22

شکل 4-1 گراف ثبت شده از فشار سیستولی، فشار دیاستولی، فشار میانگین سرخرگی و ضربان قلب (به ترتیب از بالا به پایین) در حالت پایه………………………………………………………………………….25

فهرست نمودارها

 

 

عنوان                                                                                      صفحه

 

نمودار 4-1- مقایسه میزان افت فشارخون در پاسخ به دوزهای مختلف عصاره برگ زیتون در مقایسه با گروه کنترل……………………………………………………………………………………………………………….26

نمودار 4-2 – مقایسه فشار خون سیستولی، دیاستولی و  فشار میانگین سرخرگی گروه های کنترل، حلال و دریافت کننده عصاره……………………………………………………………………………………….28

نمودار4-3- مقایسه ضربان قلب در گروه های کنترل، شاهد و عصاره برگ زیتون…………………28

نمودار 4-4- مقایسه فشار خون سیستولی، دیاستولی و  فشار میانگین سرخرگی گروه های کنترل، دریافت کننده استیل کولین و عصاره برگ زیتون توام با استیل کولین……………………..30

نمودار 4-5- مقایسه ضربان قلب در گروه های کنترل، دریافت کننده استیل کولین و عصاره برگ زیتون توام با استیل کولین………………………………………………………………………………………………30

نمودار 4-6 – مقایسه فشار خون سیستولی، دیاستولی و  فشار میانگین سرخرگی گروه های کنترل، دریافت کننده آدرنالین و عصاره برگ زیتون توام با آدرنالین……………………………………..32

نمودار 4-7- مقایسه ضربان قلب در گروه های کنترل، دریافت کننده آدرنالین و عصاره برگ زیتون توام با آدرنالین……………………………………………………………………………………………………………….32

• مقدمه