هدف: در این مطالعه اثر محیط کشت پویا (در راکتور زیستی فلاسک لرزان) بر تکثیر و تمایز سلول های بنیادی مزانشیمی به سلول های استخوانی با استفاده از داربست های الکتروریسی شده پلی کاپرولاکتون- نانوهیدروکسی آپاتیت بررسی شد.مواد و روش ها: ابتدا داربست های پلی کاپرولاکتون- نانوهیدروکسی آپاتیت به روش الکتروریسی تهیه شد. پس از کشت ایستای سلول های بنیادی مزانشیمی روی داربست ها، داربست ها در یک دوره 21 روزه به دو گروه کشت ایستا و راکتور زیستی فلاسک لرزان تقسیم شدند. تکثیر و تمایز سلول ها در روزهای 7، 14 و 21، با آزمایش های MTT، کلسیم و آلکالین فسفاتاز بررسی شد.نتایج: تکثیر سلول های بنیادی مزانشیمی روی لایه های داربست توسط آزمون MTT بررسی شد. تکثیر سلولی (جذب نوری) روی لایه ها در روز 21 پس از کشت درون راکتور زیستی فلاسک لرزان (2.18= OD) نسبت به حالت ایستا (1.68= OD) بالاتر بود. به منظور مطالعات تمایز استخوانی، مقدار رسوب کلسیم و فعالیت آلکالین فسفاتاز اندازه گیری شد. میزان رسوب کلسیم برای کشت پویا 1.6 برابر بیشتر از کشت ایستا بود که این اختلاف نشان دهنده تمایز بیشتر سلول ها در دوره 21 روزه درون راکتور زیستی فلاسک لرزان بود. فعالیت آلکالین فسفاتاز درون راکتور زیستی فلاسک لرزان در طول 14 روز پس از کشت 1.55 برابر بیشتر از کشت ایستا بود.نتیجه گیری: نتایج حاصل از کشت راکتور زیستی فلاسک لرزان، تکثیر و تمایز بیشتر سلول های بنیادی به استخوانی را برای داربست های چندلایه پلی کاپرولاکتون- نانوهیدروکسی آپاتیت نسبت به ایستا نشان داد.

در این پژوهش، تولید بیوسورفکتانت سورفکتین با استفاده از باکتری Bacillus subtilis NLIM 0110 مورد مطالعه قرار گرفت. این باکتری از خاک یک منطقه کشاورزی ایران جدا شده بود. شرایط بهینه برای تولید سورفکتین در مقیاس ارلن برابر 250rpm و 37oC به دست آمد. در این شرایط بهینه، بیشترین مقدار تولید زیست توده و سورفکتین در ارلن به ترتیب به 4g/L و 1.8g/L رسید. بازده سورفکتین روی بیومس Yp/x (g/g)، بازده سورفکتین روی ساکاروز Yp/s (g/g) و نرخ کل تولید سورفکتین Y (mg/l. h) به ترتیب 0.45، 0.18 و 30 به دست آمد. نتیجه ها همچنین نشان داد برای این میکروارگانیسم، تولید سورفکتین وابسته به رشد باکتری است. سورفکتین تولید شده توانست فعالیت سطحی خوبی از خود نشان دهد به طوری که کشش سطحی از 70mN/m به مقدار 25mN/m رسید. بنابراین، بیوسورفکتانت تولیدی را می توان برای کاربردهای صنعتی پیشنهاد داد.

در این مقاله امکان استحصال بیولوژیکی مس از غبار کوره های ذوب مجتمع مس سرچشمه مورد مطالعه قرار گرفته است. روزانه در حدود 50 تن غبار با عیار متوسط 30 درصد مس از کوره های ریورب و کنورتر مجتمع مس سرچشمه تولید میشود. ریزی ذرات غبار باعث انتشار آن در فضای کارخانه و در نتیجه آلودگی آن و همچنین آسیب رساندن به آجرهای کوره ها می شود. مس در غبار کوره عمدتا بصورت سولفیدی بوده اما اکسید مس نیز موجود است. با توجه به وجود بخشی از مس بصورت فاز اکسیدی، یک مرحله فرایند اسیدشویی در ظروف غلتان قبل از انجام آزمایشهای انحلال زیستی انجام شد. آزمایشهای انحلال زیستی غبار در دو مرحله یکی در ظروف لرزان و دیگری در راکتور همزندار انجام شدند. تاثیر پارامترهای مهمی چون درصد میزان جامد پالپ، نوع محیط کشت و میزان تلقیح باکتری بر میزان بازیابی مس در ظروف لرزان بررسی شد. آزمایشهای انحلال زیستی در راکتور همزندار در شرایط بهینه بدست آمده از ظروف لرزان انجام شدند. بمنظور مقایسه عملکرد فرایند لیچینگ بیولوژیکی با شیمیایی، نمونه هایی بدون حضور میکروارگانیزم ها و یا به عبارت بهتر محیطهای شاهد مورد بررسی قرار گرفتند. نتیجه آزمایشهای انحلال زیستی در ظروف لرزان و در بهترین شرایط عملیاتی استحصال 87 درصد مس در مدت زمان 22 روز بود. در شرایط مشابه اما در مخزن همزندار در مدت زمان 5/6 روز در حدود 91 درصد مس موجود در غبار کوره بازیابی شد. این نتایج نشان داد که روش انحلال زیستی میتواند بعنوان یک روش مناسب برای بازیابی مس از غبار کوره های ذوب استفاده شود.

در این مطالعه برای اولین بار توانایی تجزیه زیستی پارانیتروفنل توسط باکتری آلکالیجنس فایکالیس در یک پساب نمونه در بیوراکتور هواگرد بررسی شد. در ابتدا اثر عواملی چون منبع نیتروژنی (عصاره مخمر، پپتون و اوره)، قلیاییت محیط (pH برابر 6، 7 و 8) و غلظت اولیه نیتروفنل (50، 75، 100 و 125 میلی گرم در لیتر) بر رشد باکتری و حذف نیتروفنل در کشت لرزان بررسی گردید. سپس عملکرد بیوراکتور هواگرد در حذف نیتروفنل تحت شرایط مناسب به دست آمده در کشت لرزان در غلظت های اولیه 50، 75 و 100 میلی گرم در لیتر و نرخ های هوادهی متفاوت 1، 2 و 4 لیتر در دقیقه مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج کشت لرزان بیانگر آن است که استفاده از عصاره مخمر و8 pH  منجر به بالاترین مقدار توده زیستی و میزان حذف نیتروفنل می گردند. نتایج بیوراکتور هواگرد در تمامی نرخ های هوادهی، نشان دهنده درصد حذف بیشتر نیتروفنل و کاهش زمان حذف نسبت به کشت لرزان است. بیشترین میزان حذف در کشت لرزان و بیوراکتور هواگرد در غلظت 50 میلی گرم در لیتر به ترتیب به میزان 40 و 60 درصد به دست آمد. در میان نرخ های هوادهی، 2 لیتر در دقیقه، بیشترین میزان حذف را در همه غلظت های نیتروفنل در بیوراکتور نشان می دهد.

در بین روش های تصفیه فاضلاب، روش های بیولوژیکی به دلیل هزینه های پایین تر و راندمان مناسب تر، کاربرد گسترده تری دارند. راکتورهای زیستی غشایی در برخی از تصفیه خانه های فاضلاب به کار می روند که گرفتگی غشاء آنها موضوع بسیار مهمی است. در میان کمیت های موثر در کنترل گرفتگی غشاء، تاثیر شار بحرانی اثبات شده است. شار بحرانی تحت تاثیر سه گروه اصلی متغیر شامل متغیرهای لجن، متغیرهای عملیاتی و نوع غشاء است. در این تحقیق اثرات برخی فاکتورها روی شار بحرانی در یک بیوراکتور غشایی مستغرق آزمایش شد. متغیرهای اختلاف فشار دو سر غشاء، میزان غلظت پروتئین و کربوهیدرات موجود در ترکیبات پلیمری خارج سلولی و تولیدات میکربی محلول، همچنین تاثیر بعضی از متغیرهای عملیاتی مانند حالت مکش متناوب و مکش پیوسته در دو محدوده از غلظت لجن که مورد مطالعه قرار گرفتند. نتایج به دست آمده نشان می دهد که با افزایش میزان شار، نرخ گرفتگی غشاء افزایش می یابد. نتایج اثرات EPS روی CF نیز نشان می دهد که هیچ رابطه ای بین این دو دیده نمی شود، شاید به این دلیل که EPS بیشتر به صورت فلاک ها یا لخته های بزرگ تر موجود است. همچنین نتایج حاکی از ارتباط معکوس شار بحرانی با غلظت بخش کربوهیدرات از تولیدات میکربی محلول می باشد و به عنوان نتیجه اصلی، اثر مثبت حالت های استراحت در مکش متناوب روی کنترل گرفتگی غشاء نیز مشاهده شد.

در این پژوهش حذف زیستی هیدروژن سولفید به وسیله باکتری تیوباسیلوس تیوپاروس در راکتور ایرلیفت بیوفیلمی سوسپانسیونی انجام شد. از سدیم سولفید حل شده در خوراک مایع به عنوان سوبسترا استفاده شد. راه اندازی راکتور در دمای ثابت 30oC و در pH حدود 7 با ذره های حامل بازالت انجام گرفت. در محیط کشت معدنی بیشترین نرخ اکسیداسیون سولفید به حدود 6.7molS-2/m3.h در زمان ماند 3.3h رسید. به خاطر این که در نرخ بارهای بالا، سولفید در داخل راکتور تجمع می یافت، شرایط حالت یکنواخت در نرخ بارهای بالای سولفید ایجاد نشد. بهترین دمای انجام در نرخ بار سولفید 4.8molS-2/m3.h در شرایط 100% تبدیل به دست آمد.

در این پژوهش، تولید میکروبی هایلورونیک اسید با استفاده از سویه وحشی باکتری استرپتوکوکوس زواپیدمیکوس در یک محیط نیمه معین در فلاسک لرزان و فرمنتور 5 لیتری با حجم کاری 2 لیتر به صورت ناپیوسته مورد بررسی قرار گرفت. در آغاز، اثر متغیر های فرایند شاملpH ، غلظت گلوکز، غلظت عصاره مخمر و غلظت نمک های منیزیم سولفات و پتاسیم فسفات بر میزان تولید هایلورونیک اسید برای بهینه سازی محیط کشت در فلاسک لرزان مطالعه شد. بدین منظور آزمایش ها بر اساس آرایه L9 روش تاگوچی (چهار متغیر در سه سطح) طراحی شد. بر اساس تحلیل داده های آزمایشگاهی، شرایط بهینه در محیط کشتی با غلظت 30 گرم بر لیتر گلوکز، 20 گرم بر لیتر عصاره مخمر، 7.5 گرم بر لیتر هر کدام از نمک های سولفات و فسفات و pH برابر 7 به دست آمد.از بین متغیرهای مورد بررسی، غلظت عصاره مخمر با 40 درصد اثرگذاری، بیشترین تاثیر را بر میزان تولید هایلورونیک اسید داشت. در شرایط بهینه میزان تولید هایلورونیک اسید در فلاسک لرزان 206 میلی گرم در لیتر بود.سپس با به کارگیری این شرایط بهینه در فرمنتور 5 لیتری با حجم کاری 2 لیتر با روش کشت ناپیوسته میزان تولید به 800 میلی گرم در لیتر رسید.

اسیدفتالیک یکی از آلاینده های آلی سمی میباشد که از طریق صنایع مختلف به محیط وارد میشود. حذف زیستی این آلاینده قبل از تخلیه فاضلاب میتواند نقش مهمی را در حفظ محیط زیست و سلامت انسانها ایفا نمایند. سیستمSBR؛(Sequencing Batch Reactor) به دلیل توانایی آن در حذف آلاینده های فاضلاب خانگی و صنعتی مورد توجه میباشد. در این پژوهش سیستم SBR در دو زمان ماند هیدرولیکی 24 و 48 ساعت جهت حذف بیولوژیکی اسیدفالیک با حجم راکتور 7 لیتر استفاده شد که COD کل ورود به سیستم 1000 میلی گرم در لیتر با گلوکز تنظیم شده است. غلظت اسیدفتالیک ورودی به سیستم 10، 20، 35، 50، 75، 100، 150، 200 و 500 میلی گرم در لیتر میباشد. BOD5,COD و غلظت اسیدفتالیک (با استفاده از دستگاه HPLC-UV در طول موج 200mm) پساب اندازه گیری شده اند. یافته های این تحقیق نشان داد که اسیدفتالیک در هر دو زمان ماند هیدرولیکی توسط سیستم SBR حذف شده (بیش از 95%) اما حذف آن در زمان ماند هیدرولیکی 48 ساعت بیشتر است. چنانچه غلظت اسیدفتالیک ورودی کمتر از 200 میلی گرم در لیتر باشد زمان ماند هیدرولیکی 24 ساعت و بیشتر از 200 میلی گرم در لیتر 48 ساعت توصیه می شود. میزان بارگذاری مجاز در زمان ماند هیدرولیکی 24 ساعت 200g/m3.d ودر زمان ماند هیدرولیکی 48 ساعت 500g/m3.d پیشنهاد میگردد. غلظت اسیدفتالیک در لجن 200 میلی گرم بر کیلوگرم اندازه گیری شده است.

نیترات یکی از مهم ترین آلوده کننده های آب زهکش، در اراضی کشاورزی است. حذف یا کاهش بیولوژیکی نیترات، اخیراً در نقاط مختلف دنیا موردتوجه قرار گرفته است. راکتورهای زیستی توسط فرآیند نیتروژن زدایی، یکی از جدیدترین راه حل ها، برای این منظور هستند. برای استفاده بهینه از راکتور زیستی نیاز به تجربیات علمی و محلی است. با توجه به وجود شبکه آبیاری و زهکشی مغان، و حجم بالای پساب تولیدی، این تحقیق به منظور بررسی کارآیی راکتور زیستی برای حذف نیترات متناسب با شرایط دشت مغان انجام شد. مقطع راکتور زیستی مثلثی و زمان های ماند آب در آن 16، 12 و 24 ساعت در نظر گرفته شد. هسته راکتورهای زیستی از تراشه چوب، کاه و کلش گندم و تراشه ساقه ذرت به عنوان تیمار اصلی، و هر تیمار دارای سه تکرار انتخاب شد. نتایج نشان داد به طور متوسط در زمان ماند 12 ساعت، تراشه چوب نیترات اولیه را 84/29 درصد کاهش داد که بیش ترین درصد حذف نیترات را در بین مواد آلی داشت، و عملکرد دو ماده آلی دیگر، با توجه به آزمون دانکن، تفاوت معنی داری نداشتند. در زمان ماند 16 ساعت عملکرد تیمارهای مواد آلی از نظر آماری برای حذف نیترات کاملاً با هم متفاوت بود، و تیمارهای تراشه چوب، کاه و کلش گندم و تراشه ساقه ذرت به ترتیب با درصد حذف 1/40، 23/35 و 28 اولویت بندی شدند. در زمان ماند 24 ساعت اگر چه از نظر آماری هر سه تیمار ماده آلی عملکرد یکسانی برای حذف نیترات از پساب کشاورزی داشتند، اما تیمار تراشه چوب با درصد حذف 75/46 بهترین عملکرد را داشت. همچنین نتایج نشان داد که برای هر سه تیمار ماده آلی با افزایش زمان ماند درصد حذف نیترات نیز افزایش می یابد.