میرنیوز
ثبت اختراع اساتید دانشگاه شریف در معتبرترین سیستم ثبت اختراع جهان/ کاهش زمان تشخیص بیماریهای ژنتیکی
2022-11-13T14:45:38+03:30
به گزارش خبرگزاری مهر به نقل از دانشگاه صنعتی شریف، سمیه کوهی دانشیار دانشکده مهندسی کامپیوتر و زهرا کاوه‌وش 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، پس از چهار سال تلاش و پژوهش موفق شدند اختراع خود را در دفتر ثبت اختراعات و علائم تجاری آمریکا «USPTO» ثبت کنند.
دستاوردهای این اختراع برای کشور شامل کاهش زمان تشخیص بیماریهای ژنتیکی مانند ناهنجاری‌های جسمی و ناتوانی‌های ذهنی، سرطان، آلرژی‌ها، و بیماریهای سیستم عصبی (مانند ام اس و پارکینسون)، کاهش هزینه‌های بیماران برای آزمایش‌های 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 درباره اهمیت و لزوم این پژوهش گفت: در زیست شناسی، رشته‌های دی‌ان‌ای شامل دستورالعمل‌های خاص برای تکثیر و تولید پروتئین‌های تعیین کننده عملکرد و توسعه بیولوژیکی تمام موجودات زنده هستند. هر دی‌ان‌ای شامل رشته‌ای طولانی از نوکلئوتیدهاست. جهش‌های ناخواسته در هر دی‌ان‌ای ممکن است دستورالعمل‌های رشته دی‌ان‌ای را مختل کند و باعث از دست رفتن ساختار پروتئینی یا تولید پروتئین‌های ناهنجار شود که به عنوان نمونه باعث تغییر در ظاهر فرد و یا ابتلا فرد به بیماریهای ژنتیکی بسیار جدی مانند سرطان می‌شود. بنابراین در بیوانفورماتیک، تشخیص و مکان‌یابی جهش‌ها در رشته دی‌ان‌ای برای تشخیص بیماریهای ژنتیکی و سپس درمان آن از اهمیت بالایی برخوردار است.
وی افزود: در این راستا، رشته دی‌ان‌ای کاندید با یک رشته دی‌ان‌ای مرجع سالم تطبیق داده می‌شود تا با تعیین شباهت و تفاوت بین دو رشته مکان دقیق جهش‌ها کشف شود. با توجه به طویل بودن رشته‌های دی‌ان‌ای (بیش از سه میلیارد نوکلئوتید)، تطبیق دو رشته دی‌ان‌ای کاری بسیار طولانی و پیچیده است که با گسترش روزافزون حجم داده‌های ژنومی و توسعه دانش ژنتیک و پزشکی پیچیده‌تر و مستلزم پرداخت هزینه‌های گزاف شده است. همچنین انجام این کار با استفاده از پردازنده‌های الکتریکی که ماهیتی سریال دارند با چالش‌های متعددی مانند پیچیدگی فراوان پردازش رشته‌های طولانی، زمان و توان مصرفی بسیار زیاد در تطبیق توالی ژنوم، نیاز به پردازنده قوی و حافظه ذخیره‌سازی زیاد و ... روبرو هست. این در حالی است که برای درمان بیماری ژنتیکی، بایستی جهش‌ها در سریع‌ترین زمان ممکن کشف و مکان‌یابی شود.
این محقق ادامه داد: راهکار چالش فوق را می‌توان در پردازش نوری به عنوان یک فناوری نوین جستجو کرد که قادر است حجم بالایی از داده‌ها را در زمانی کوتاه با استفاده از موازی‌سازی داده‌ها و سرعت بالای انتشار نور پردازش کند. بر همین اساس در این اختراع، یک روش جدید برای تطبیق توالی دی‌ان‌ای با استفاده از پردازش نوری ارائه شده است. هدف از راهکار ارائه شده دستیابی به یک معماری کاملاً نوری است تا بتواند با استفاده از ویژگی‌های موازی‌سازی و سرعت امواج نوری علاوه بر در تطبیق توالی دی‌ان‌ای، تعیین دقیق مکان جهش‌ها، و ارائه آن در قالبی ساده و قابل‌فهم با بهبودهای قابل‌ملاحظه‌ای در مصرف توان و زمان پردازش نسبت به سامانه‌های الکتریکی مشابه همراه باشد.
کوهی خاطرنشان کرد؛ در این اختراع، با عبور سریع امواج نوری از قطعات اپتیکی با قابلیت موازی‌سازی و حجم داده ورودی بسیار بالا، بسیاری از مشکلات موجود در روش‌های الکتریکی مشابه را حل می‌کنیم. همچنین استفاده از امواج نوری به جای امواج الکتریکی در پردازش داده‌ها، باعث کاهش قابل توجه توان مصرفی، از بین رفتن نیاز به اجزای ذخیره‌سازی موقت اطلاعات و... شده است. روش تطبیق نوری ارائه شده در این اختراع از پنج مرحله تشکیل شده است که شامل کدگذاری، تطبیق، حذف اختلال، ساده‌سازی، و بهبود خروجی است.
وی یادآور شد: به صورت کلی، نوآوری‌های این اختراع شامل ارائه یک روش تطبیق کاملا نوری رشته‌های دی‌ان‌ای برای تعیین مکان دقیق جهش‌ها، ارائه یک کدگذاری نوری جدید، ارائه یک معماری کاملا نوری بسیار سریع با توان پردازشی بالا، تولید یک خروجی ساده و قابل فهم است. همچنین از این اختراع می‌توان در مراکز تحقیقات ژنتیک، بیوتکنولوژی و کشاورزی، مراکز آموزشی مانند دانشگاه‌های پزشکی، مراکز تحقیقاتی در زمینه پزشکی ژنتیکی و بیماریهای ژنتیکی، کلینیک‌ها و بیمارستان‌ها، شرکت‌های تحقیقاتی داروسازی، شرکت‌های دارای خدمات تطبیق رشته‌های دی‌ان‌ای و ... استفاده کرد.
سیستم پتنت آمریکا «USPTO» مشهورترین سیستم ثبت اختراع در جهان است. بازار بسیار بزرگ، فعالیت و حضور گسترده برخی از بزرگ ترین شرکت‌های فناور در این کشور، توسعه و تجاری‌سازی آخرین فناوری‌های نوظهور در اکوسیستم‌هایی مانند دره سیلیکون و ... موجب شده است تا یک «US» پتنت، به عنوان دارایی بسیار ارزشمندی برای مراکز تحقیقاتی دانشگاهی و شرکت‌های مختلف آمریکایی و به طور کلی سراسر دنیا محسوب شود.
منبع : خبرگزاری مهر
کلمات کلیدی : میرنیوز دانشگاه صنعتی شریف ثبت اختراع اختراع و مخترعان اساتید دانشگاه جهش ژنتیکی
اشتراک گذاری :
آخرین اخبار علمی
۱۵۰ گلخانه در کشور مجهز به فناوری نانوحباب شدند
استفاده زیاد از شبکه‌های اجتماعی توهم‌زاست!
خانواده‌های معزز شهدا در سنگر علم و پیشرفت جامعه پیشتاز هستند
اطلاعیه دانشگاه آزاد درباره تعطیلی واحدها در نوروز
نحوه صحیح امحاء داروهای تاریخ گذشته و بلااستفاده
استفاده از فناوری یادگیری ماشین در تحلیل سیلاب‌ها
شرایط عمومی و اختصاصی شرکت در نوبت دوم کنکور سال ۱۴۰۴
ترمیم آسیب‌های زانو با غضروف بینی
با شرایط عمومی و اختصاصی شرکت در نوبت دوم کنکور سال ۱۴۰۴ آشنا شوید
چین قدرتمندترین دوربین جاسوسی جهان را ساخت
واکسن ایرانی سرطان و آنفولانزا در اندونزی تولید می‌شود
جهش در عرصه تبلیغ استعدادهای برتر حوزوی در ۱۴۰۴
ترمیم آسیب‌های زانو با غضذوف بینی
«نمک دریا» افتخار ایران در ریشه‌کنی کمبود یُد را از بین می‌برد؟
«ماه خونین» را شهریور ۱۴۰۴ در ایران ببینید
امکان اعطای مدارک فوق تخصصی و فلوشیپ بدون آزمون به استادان علوم پزشکی
تمدید بیمه ۹۵ هزار تبعه خارجی تا اسفند ۱۴۰۴
کمبود داروهای حیاتی و خاص همچنان پابرجاست
موسیقی موجب تسکین افسردگی می‌شود
احداث آزمایشگاه‌های مرجع در برخی حوزه‌های مهم فناوری
طرح تحول حوزه‌های علمیه تحولات بزرگی را رقم می‌زند
مهلت ثبت نام در آزمون پذیرش دستیار تخصصی دندانپزشکی تمدید شد
مصرف یُد در برخی استان‌ها بحرانی شد؛ هشدار به زنان باردار
سرپرست معاونت پژوهشی و فناوری دانشگاه آزاد پردیس منصوب شد
تدوین سبد حمایت از توسعه صادرات دانش‌بنیان‌ها تا اوایل ۱۴۰۴
هورمون درمانی برای یائسگی با علائم آلزایمر مرتبط است
تخصیص بهینه منابع مالی در مسیر روزآمدسازی نقشه علمی کشور
دفترچه راهنمای ثبت‌نام نوبت دوم آزمون سراسری سال ۱۴۰۴ منتشر شد
راه اندازی خط ویژه اوژانس اجتماعی دانشجویی
ثبت‌نام نوبت دوم کنکور ۱۴۰۴ آغاز شد؛ اعلام هزینه و شرایط ثبت‌نام
