زیست سنجی

زیست سنجی
زیست سنجی (معمولا به اختصار برای سنجشها یا ارزیابی‌های زیست‌شناسی استفاده می‌شود)، یا استانداردسازی زیستی یک نوع آزمایش علمی است.
زیست سنجی شامل استفاده از حیوانات یا گیاهان زنده (درون بدن موجود ( in vivo )) یا بافت یا سلول (در شرایط آزمایشگاهی ( in vitro )) به منظور تعیین فعالیت بیولوژیکی یک ماده، مانند یک هورمون یا دارو می‌باشد.
ارزیابی‌های زیستی معمولا برای اندازه‌گیری تاثیرات یک ماده بر روی یک موجود زنده انجام می‌شوند و در توسعه داروهای جدید و در نظارت بر آلاینده‌های زیست‌محیطی ضروری هستند.
هر دو، روش‌هایی هستند که توسط آن قدرت یا ماهیت یک ماده توسط مطالعه اثرات آن روی جسم زنده‌ای ارزیابی می‌شود. همچنین زیست سنجی می‌تواند برای تعیین غلظت جزء خاصی از یک مخلوط استفاده شود که می‌تواند تاثیرات مضری را بر روی موجودات یا محیط زیست ایجاد کند.
موارد استفاده
زیست سنجی‌ها روش‌هایی هستند که می‌توانند غلظت یا خلوص یا فعالیت زیستی یک ماده مثل ویتامین، هورمون یا فاکتور رشد گیاه را بوسیله اندازه‌گیری اثر آن روی یک ارگانیسم، بافت، سلول‌ها، آنزیم یا گیرنده (رسپتور) تعیین کنند.
زیست سنجی‌ها می‌توانند کمی یا کیفی باشند. از زیست سنجی‌های کیفی برای تشخیص اثرات فیزیکی یک ماده که قابل اندازه‌گیری کمی نمی‌باشد استفاده می‌شود، مانند دانه‌هایی که موفق به جوانه زدن نمی‌شوند یا با بدشکلی‌های غیرطبیعی رشد می‌کنند. نمونه‌ای از زیست سنجی کیفی شامل آزمایش معروف Arnold Adolph Berthold روی جوجه‌های عقیم شده‌است. این آزمایش نشان داد که با برداشتن بیضه‌های یک جوجه، آن جوجه به یک خروس تکوین پیدا نمی‌کند چرا که سیگنال‌های درون ریزی که برای این فرایند لازمند در دسترس نبودند.
زیست سنجی‌های کمی شامل برآورد منحنی دوز- پاسخ می‌شوند، که چگونه با افزایش دوز پاسخ تغییر می‌کند. این رابطه دوز- پاسخ، اجازه برآورد دوز یا غلظت یک ماده در ارتباط با یک پاسخ خاص بیولوژیکی را می‌دهد، مانند LC50 (غلظت کشتن ۵۰٪ از موجودات زنده در معرض یک ماده خاص). زیست سنجی‌های کمی معمولا با استفاده از روش‌های آمار زیستی تجزیه و تحلیل می‌شوند.
تعریف
تعیین قدرت نسبی یک ماده (به عنوان مثال، یک دارو یا هورمون یا ماده سمی) با مقایسه اثر آن بر روی یک ارگانیسم مدل با استاندارد از پیش آماده شده زیست سنجی نامیده می‌شود.
به طور مشابه، زیست سنجی روشی برای توسعه اطلاعات سم‌شناسی روی موجوداتی است که فیزیولوژی آن‌ها شبیه به موجوداتی فرض می‌شود که مورد توجه مستقیم قرار دارند.
هدف
اندازه‌گیری فعالیت دارویی مواد جدید یا مواد شیمیایی تعریف نشده؛
بررسی عملکرد واسطه گرهای درون زا؛
تعیین پروفایل عوارض جانبی، از جمله درجه سمیت دارویی؛
اندازه‌گیری غلظت مواد شناخته شده (جایگزین استفاده در حیوانات - استفاده در آن‌ها منسوخ شده‌است)؛
بررسی میزان آلاینده‌هایی که توسط یک منبع خاص منتشر می‌شوند، مانند فاضلاب یا روان آب شهری است؛
تعیین اختصاصیت آنزیم‌های خاص بر روی سوبسترای مشخص؛
زیست سنجی از سنجش‌های شیمیایی حساس‌تر هستند؛
قابلیت اطمینان و تکرار پذیری دقیق بستگی به تسکین مناسب بافت یا روشی است که بالاترین میزان انتخاب و حساسیت به دارو را دارد.
انواع
زیست سنجی بر دو نوع است:
کوانتال(Quantal)
سنجش‌های مقداری شامل پاسخ همه یا هیچ می‌شوند.
درجه‌بندی (Graded)
سنجش‌های درجه‌بندی بر اساس مشاهداتی هستند که در آن افزایش متناسبی در پاسخ مشاهده شده به دنبال افزایش غلظت یا دوز وجود دارد. پارامترهای به کار رفته در چنین زیست سنجی‌هایی بر پایه طبیعت اثر ماده‌ای که انتظار می‌رود تولید شود است. به عنوان مثال: انقباض عضله صاف تمهیدی است برای سنجش هیستامین یا مطالعه پاسخ فشار خون در مواجهه با آدرنالین.
یک زیست سنجی درجه‌بندی می‌تواند با به‌کارگیری هر یک از روش‌های ذکر شده در ذیل، انجام شود. انتخاب روش بستگی دارد به:
دقت ارزیابی مورد نیاز؛
مقدار ماده نمونه در دسترس،
در دسترس بودن حیوانات آزمایشگاهی.
روش‌ها
زیست سنجی تطبیقی
روش الحاقی (درج)
روش محدوده بندی (طبقه‌بندی)
زیست سنجی چند نقطه‌ای (به عنوان مثال، سنجش سه نقطه‌ای، چهار نقطه‌ای و شش نقطه‌ای)
زیست سنجی مجزا (تقسیم شده)
زیست سنجی‌های محیط زیستی
زیست سنجی‌های محیط زیست به طور کلی بررسی‌های در مقیاس وسیع از سمیت هستند. ارزیابی تشخیص سمیت به منظور تعیین سموم مربوطه می‌باشند. اگر چه زیست سنجی‌ها در تعیین فعالیت زیستی درون یک موجود مفید هستند، اما اغلب می‌توانند زمان گیر و پر زحمت باشند.
فاکتورهای خاص هر ارگانیسم می‌تواند منتج به داده‌هایی شود که برای دیگر موجودات در آن گونه کاربردی نیست. به این دلایل، روش‌های زیستی دیگری اغلب به کار برده می‌شوند؛ از جمله radioimmunoassays (سنجش‌های ایمنی تابشی - یک شاخص زیستی).
ملزومات کنترل آلودگی آب در ایالات متحده نیاز به برخی کارخانجات بهداشت صنعتی و تصفیه فاضلاب شهری برای انجام زیست سنجی دارد. این رویه‌ها، به نام آزمون‌های جامع سمیت پساب، شامل آزمون‌های سمیت حاد و همچنین روش‌های آزمایشی طولانی مدت هستند. این روش‌ها دربرگیرنده قرار دادن موجودات زنده آبزی در معرض نمونه‌های فاضلاب برای یک مدت زمان خاص است. مثال دیگر زیست سنجی ECOTOX است، که از ریز جلبک Euglena gracilis برای آزمودن سمیت نمونه‌های آب استفاده می‌کند.