برنامة آموزشی رشتة فناوری سلول‌های بنیادی دریایی
(مقطع کارشناسی ارشد)

نام و مقطع
دورة کارشناسی ارشد (MSc) فناوری سلول‌های بنیادی دریایی

 

تعریف رشته
فناوری سلول‌های بنیادی دریایی دانشی میان رشته‌ای است که در تهیه، تولید و تکثیر، تمایز و فرآوری سلول‌های بنیادی دریایی جهت مصارف گوناگون فعالیت دارد و دانش آموختگان این رشته قادر به انجام فعالیت‌های آموزشی و پژوهشی در راستای فناوری سلول‌های بنیادی دریایی خواهند بود.

 

تاریخچه رشته
از دیر باز یکی از جذاب ترین مسائل زیست شناسی، درک چگونگی بازآفرینشی سلول‌ها و احیای بافت‌ها و ارگان‌های موجود زنده بوده است. در پی شناخت سلول‌های بنیادی به عنوان سلول‌هایی با توانمندی و ظرفیت بالا که در تمام ارگانیسم‌ها وجود دارند، توجه به مکانیسم عمل این سلول‌ها و نقشی که در بقاء موجودات زنده ایفا می‌کنند، مورد توجه ویژه‌ای قرار گرفته است و بطور حتم یکی از مهم ترین دستاورد‌های بشر در قرن بیستم، دستیابی به رده‌های سلولی مانا در محیط کشت داخل آزمایشگاهی جهت تحقیقات وسیع بر روی آنها می‌باشد.
مدل‌های موجودات آبی اساس مفاهیم پایه تکنولوژی سلول‌های بنیادی نوین را تشکیل می‌دهند. تاریخچة استفاده از چنین مدل‌هایی به تحقیق بر روی هیدر آب شیرین بر می‌گردد. در سال 1744 ترمبلی مشاهده کرد که قطعه‌ای کوچک از هیدر قادر به بازسازی یک موجود کامل می‌باشد. در آن زمان این مسئله چیزی در حد معجزه و جادو تصور می‌شد. الگوی بازسازی پیکر این موجود، زمینه تحقیقات مرتبط با دانش سلول‌های بنیادی و طب باز آفرینشی را فراهم نمود. یک قرن بعد، هکل مطالعات خود را بر روی سیفونوزوآ آغاز نمود. این موجودات علاوه بر دارا بودن خصوصیات زیبایی شناسی، به دلیل خصوصیات پلی مورفیکی که دارند، به عنوان ابزاری برای مطالعه تاثیرات محیط بر الگوی جنینی و وراثت تکاملی مورد استفاده قرار می‌گرفتند. این الگو در طیف وسیعی از تحقیقات مرتبط با بیماری‌های انسانی و مواجهات محیطی مورد استفاده قرار گرفت. تکنولوژی کشت آزمایشگاهی جنین‌های ماهی گورخری نیز سالهاست که به منظور غربالگری جهش‌های ژنتیکی و شناسایی مواد شیمیایی و استرس‌های موثر بر روی تمایز سلول، بکار می‌رود. که ماحصل آن پیشرفت دانش زیست شناسی تکاملی و آگاهی از مسیرهای پیام رسانی حفاظت شده و درک تمایز سلولی می‌باشد.
همچنین مطالعات انجام شده بر روی جداسازی و آنالیز ظرفیت تمایزی سلول‌های بنیادی مزانشیمی حاصل از بافت چربی زیر جلدی دلفین‌های بالغ و وال‌ها یافته‌های ارزشمندی در ارتباط با اثرات مواجهه با آلودگی‌های محیطی بر شرایط سلامت آنها را در اختیار قرار داد. بطور مشخص از سال 1970 تا کنون تلاش‌های پراکنده‌ای در خصوص کشت سلولهای موجودات آبی انجام شده است. با تلاش‌های رینکه ویچ از سال 2011 تحقیقات پیرامون سلول‌های بنیادی بی مهرگان دریایی بطور متمرکز مجددا آغاز شد. ظرفیت استفاده از سلول‌های بنیادی چند توان برای تحقیقات مختلف یا به عنوان منبعی برای تولید iPS (سلول‌های بنیادی پرتوان القایی ) توسط او در برخی از بی مهرگان دریایی شامل نرم تنان و سخت پوستان در ارتباط با سلول‌های سوماتیک اولیه صورت گرفت و شیوه‌های متفاوتی به منظور جلوگیری از خاموشی یا توقف بدون استفاده از ترانسفورمیشن‌های انکوژنیک مورد استفاده قرار گرفت. این امر موجب گسترش ظرفیت تکثیر در کشت‌های آزمایشگاهی گردید. همچنین موجب حفظ عملکرد سلول اولیه و در نتیجه در اختیار داشتن مقدار کافی از سلول‌های تمایز نیافته برای مطالعات آتی در زمینه‌های گوناگون گردید.
امروزه بنا به دلایل مختلف، توجه به جانداران آبی رو به افزایش می‌باشد. پیدایش حیات از اقیانوس‌ها موجب شده است که اکثر موجودات دریایی نسبت به ساکنین خشکی پیکر ساده تری داشته باشند. این موجودات علی رغم سادگی ساختارهای بدنی، دارای مسیرهای متابولیسمی ساده و در عین حال خاصی می‌باشند که فهم این مسیر‌ها و رفتار فیزیولوژیک سلولی چنین جاندارانی، قابل تعمیم به موجودات رده‌های بالاتر از جمله انسان می‌باشد و بعبارتی درک اساس فرایندهای زیستی را گسترش می‌دهد. هدایت گر این مسیرها طیفی از مولکولهای پیام رسان و میانجی می‌باشند که در قالب فاکتورهای رشد مختلف نقش ایفا می‌کنند. جالب اینکه بسیاری از این فاکتورهای رشد طی تکامل حفاظت شده اند، بنابراین استفاده مستقیم از این فاکتورها و یا الگوگیری از ساختار و مکانیسم اثر آنها می‌تواند در ارتقاء سیستم‌های کشت و تمایز بافتی انسانی و یافتن پاتوفیزیولوژی اختلالات وسرطانها تاثیر ژرفی داشته باشد.
بعلاوه موجودات آبی دارای متابولیت‌های زیست فعال مهم و ویژه‌ای هستند که می‌توانند در موارد مختلف درمانی و تولید فراورده‌های صنعتی و تجاری مورد استفاده قرار گیرند. بسیاری از ترکیبات دارویی که برای درمان بیماری‌های مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند بطور مستقیم یا غیر مستقیم در منابع دریایی بیوسنتز می‌شوند.
همچنین بسیاری از متابولیت‌ها و ساختارهای بدنی موجودات دریایی به دلیل تشابه ساختاری با گونه‌های مهره داران خشکی، قابلیت بهره وری در مهندسی بافت پزشکی و پزشکی بازساختی را فراهم می‌نماید. بنابراین کشت داخل آزمایشگاهی سلول‌های بنیادی و تولید بافت‌های مولد چنین ترکیباتی، حائز اهمیت فراوان بوده و از نظر اقتصادی به صرفه است.
همچنین کشت سلول‌های بنیادی دریایی امکان طراحی تراشه یا سامانة داخل آزمایشگاهی، به منظور آزمودن داروها و یا تراشه‌هایی جهت انتقال هدفمند داروها در داخل بدن را فراهم می‌نماید. این امر در راستای حمایت از اخلاق کار با حیوانات آزمایشگاهی است.
بعلاوه فناوری شناسایی و کشت سلول‌های بنیادی دریایی در راستای حفظ گونه‌های در معرض انقراض، گونه‌هایی با ارزش غذایی یا دارویی و کمک به تعادل و حفاظت محیط آبی نیز کمک شایان توجهی می‌نماید.
اهمیت استفاده از منابع آبی به مقاصد فوق الذکر، اهمیت کشت و پروش این موجودات و شناسایی منشا سلولی آنها برای تهیه رده‌های سلولی مانا و مفید را آشکار می‌سازد. برای نیل به این هدف استفاده از منابع سلولی دریایی و یافتن تکنیک‌های مناسب برای کشت آنها حائز اهمیت است. این امر غلبه بر مشکلاتی چون فقر، کمبود منابع غذایی ومسائل محیط زیستی را در پی دارد. همچنین از آنجایی که تولید بیولوژیک و صنعتی مواد شیمیایی مختلفی که در زمینه‌های بهداشتی و درمانی بکار می‌روند، پیچیده است، بکارگیری موجودات دریایی به عنوان یک منبع مناسب و بهره برداری از تولیدات طبیعی آنها هزینه‌های تولید را کاهش می‌دهد. در این راستا کشت سلولهای بنیادی دریایی برای دستیابی به منبع دائمی و در دسترس از این موجودات و فراوده‌های آنها بسیار راهگشا خواهد بود. این امر می‌تواند بخصوص برای کشورهایی که درحاشیه آبهای دریایی یا اقیانوسی قرار دارند حائز اهمیت اقتصادی و پژوهشی باشد.
هر چند در سراسر دنیا رشتة مستقلی در ارتباط با کشت و جداسازی سلول‌های بنیادی دریایی وجود ندارد و تحقیقات مرتبط با این علم توسط محققان علوم زیست شناسی دریایی پوشش داده می‌شود، با توجه به اهمیت و جایگاه فناوری سلول‌های بنیادی دریایی در علوم نوین، راه اندازی این رشته برای نیازهای آینده در علوم زیست پزشکی دریایی بسیار ضروری است.

 

فلسفه (ارزش‌ها و باورها)

 

چشم انداز (Vision)
کسب مقام پیشتازی در فناوری علوم سلول‌های بنیادی در تولید دانش و آموزش و پژوهش در کشور و منطقة غرب آسیا

 

مأموریت (Mission)
تربیت نیروی پژوهشگر که دارای دانش کافی در گستره سلول‌های بنیادی دریایی بوده و می‌تواند با دانش خود در پیشبرد اهداف پژوهش‌های زیست پزشکی مشارکت کرده و از فناوری سلول‌های بنیادی دریایی در زیست فناوری پزشکی دریایی، مهندسی بافت و ساخت و پردازش تراشه‌های ساخت دارو بر روی بافت‌های با منشاء دریا استفاده کنند.

 

اهداف (Objaetives)

 

دستیابی این اهداف، به فراهم بودن موارد زیر بستگی دارد:

 

حدود دورة آموزش

 

مهارت و وظایف دانش آموختگان

آموزشی

 

پژوهشی

 

خدماتی

 

تولیدی

 

انتظارات
از دانش آموختگان رشته فناوری سلول‌های بنیادی دریایی موارد زیر انتظار می‌رود:

 

نقش دانش آموختگان

 

راهبردهای آموزشی و پژوهشی

 

دوره‌های عملی (Practical courses)
در دوره‌های عملی که در آزمایشگاه‌های مراکز تحقیقاتی انجام می‌گیرد، موارد ذیل به انجام رسد:

 

ارزیابی دانشجو

 

شرایط پذیرش
پذیرش در این دوره منوط به موفقیت در آزمون ورودی خواهد بود . دانش آموختگان دوره‌های کارشناسی رشته‌های زیست شناسی (کلیه گرایش ها) ، ژنتیک، زیست فناوری، زیست شناسی سلولی مولکولی، میکروبیولوژی، علوم جانوری و علوم گیاهی، بیوشیمی و علوم آزمایشگاهی می‌توانند در این دوره شرکت نمایند.

 

مواد امتحانی و ضرایب آن‌ها

مواد امتحانی

ضرایب

تعداد سوال

زبان تخصصی

2

30

زیست سلولی مولکولی

3

30

ژنتیک

3

30

بیوشیمی

1

30

کلیات سلول‌های بنیادی

1

30

کشت سلول

1

30

 

واحدهای درسی
تعداد واحدهای درسی این دوره علاوه بر دروس جبرانی برابر با 32 واحد به صورت زیر می‌باشد:,

دروس اجباری

16 واحد

دروس اختیاری

8 واحد

پروژه و پایان نامه

6 واحد

سمینار

2 واحد

جمع کل

32 واحد

 

دروس اجباری:دروس اجباری مبانی و بدنه دوره کارشناسی ارشد رشته علوم سلول‌های بنیادی دریایی را تشکیل می‌دهند.
دروس اختیاری:دروس اختیاری امکاناتی را برای فعالیت‌های تخصصی متمرکز بیشتر دانشجویان در یک زمینه خاص فراهم می‌نماید . دانشجویان ملزم به انتخاب 10 واحد از این دروس می‌باشند.
پروژه و پایان نامه:در این دوره هر دانشجو با انجام یک پایان نامه 6 واحدی در مورد یکی از موضوعات رشته علوم سلول‌های بنیادی به تحقیق می‌پردازند. موضوع پایان نامه به گونه‌ای باید تعریف گردد که دانش لازم برای تحقیق توسط دروس دوره فراهم شده باشد. نحوه تصویب موضوع پایان نامه مطابق آیین نامه‌های تحصیلات تکمیلی خواهد بود.

 

سرفصل دروس

عنوان درس: تکنیک‌های پیشرفته سلولی و مولکولی
تعداد واحد: 2
نوع واحد: نظری و عملی
کد درس: 1
پیش نیاز: ندارد
هدف کلی: آشنایی و ایجاد توانایی در تعیین فنوتیپ با روش‌های ایمونوشیمی، فلوسیتومتری و پروتئومیکس کاربردی

رئوس مطالب:

 

عنوان درس: اصول کشت سلول‌های بنیادی آبزیان
تعداد واحد: 2
نوع واحد: نظری و عملی
کد درس: 2
پیش نیاز: ندارد
هدف: آشنایی با مشخصات انواع سلول‌های بنیادی و پیش ساز- سلول بنیادی جنینی- سلول بنیادی بالغ- سلول بنیادی سرطانی- سلول بنیادی القایی- شیوه‌های تمایزی انواع سلول‌های بنیادی- کاربرد انواع سلول‌های بنیادی
شرح درس و رئوس مطالب:

شیوه ارزیابی دانشجو
به صورت امتحان کتبی و عملی پایان ترم و ارائه سمینار

 

عنوان درس: کاربرد نانو زیست فناوری و علم بیومواد در علوم سلول‌های بنیادی دریایی
تعداد واحد: 2
نوع واحد: نظری و عملی
کد درس: 2
پیش نیاز: ندارد
هدف: آشنایی با مفاهیم نانو زیست فناوری و علم بیومواد در علوم سلول‌های بنیادی دریایی
شرح درس و رئوس مطالب:

شیوه ارزیابی دانشجو
به صورت امتحان کتبی و عملی پایان ترم و ارائه سمینار

 

عنوان درس: سیگنالینگ سلولی پیشرفته
تعداد واحد: 3
نوع واحد: نظری و عملی
کد درس: 3
پیش نیاز: ندارد
هدف: آشنایی با جزییات مکانیسم‌های تنظیمی در سلول
شرح درس و رئوس مطالب:

شیوه ارزیابی دانشجو
به صورت امتحان کتبی و عملی پایان ترم و ارائه سمینار

 

عنوان درس: پایان نامه
تعداد واحد: 6
کد درس: 5
پیش نیاز: گذراندن واحدهای آموزشی
هدف: طراحی و اجرای یک پروژه تحقیقاتی مرتبط با علوم سلول‌های بنیادی دریایی

 

دروس اختیاری (8 واحد)

 

عنوان درس: آشنایی با روش‌ها و ابزارهای مطالعه در زیست دریایی
تعداد واحد: 2
نوع واحد: نظری و عملی
کد درس: 1
پیش نیاز: ندارد
هدف کلی درس: آشنایی با روش‌ها و ابزارهای مطالعه در علوم سلول‌های بنیادی دریایی
سرفصل‌ها:

عملی
آشنایی با روش‌ها و ابزارهای مطالعه در علوم سلول‌های بنیادی دریایی

 

عنوان درس: بیوانفورماتیک، روش تحقیق
تعداد واحد: 2
نوع واحد: نظری و عملی
کد درس: 2
پیش نیاز: ندارد
هدف: آشنایی و نحوه استفاده از بانک‌های اطلاعاتی مولکولی آنلاین و آشنایی با اصول متدولوژی تحقیق و کار با یک نرم افزار آماری
شرح درس و رئوس مطالب:

 

عنوان درس: کاربرد تکنیک‌های مولکول و ژنتیکی در علوم سلول‌های بنیادی دریایی
تعداد واحد: 2
نوع واحد: نظری و عملی
کد درس: 3
پیش نیاز: ندارد
شرح درس و رئوس مطالب:

 

عنوان درس: اصول استاندارد سازی فراورده‌ها و ایمنی زیستی
تعداد واحد: 2
نوع واحد: نظری
کد درس: 4
پیش نیاز: ندارد
شرح درس و رئوس مطالب:

 

عنوان درس: زیست شناسی پیشرفته دریا
تعداد واحد: 2
نوع واحد: نظری
کد درس: 5
پیش نیاز: ندارد
شرح درس و رئوس مطالب: