:
توسعه آبزیپروری در تأمین نیازهای تغذیهای بشر و اقتصاد ملل مختلف نقش بسیار مهمی دارد لذا کشور ایران نیز با توجه به موقعیت جغرافیایی، شرایط آب و هوایی و برخورداری از منابعآبی مختلف در برگیرنده گونههای مختلف و متنوعی از ماهیان میباشد که هر یک پذیرای انگلهای متفاوتی بوده و این موضوع اهمیت بررسی انگلی ماهیان را بسیار پر رنگتر مینماید (عباسی، 1373). یکی از عوامل تامین نیازهای پروتئینی کشور ما بهرهبرداری مناسب از آبهای داخلی و پرورشی انواع آبزیان میباشد بنابراین شناخت عوامل مضر در توسعه پرورش ماهیان برای کاهش ضایعات و پیشگیری از بیماریها ضرورت دارد بدین صورت که انگلها موجب کاهش رشد، تاخیر در بلوغ جنسی و یا عقیمی و مرگ و میر ماهیان میشوند و اغلب زمینه را برای بیماریهای میکروبی، ویروسی و خارجی فراهم میسازند. یکی از شرایط تولید آبزیان، حفظ بهداشت و جلوگیری از بروز بیماریها آنها میباشد لذا برای مقابله با شیوع بیماریهای انگلی و خسارات ناشی از آن در یك منطقه فقط شناسایی انگلها كافی نمیباشد بلکه شناخت انگلهای ماهیان در مناطق اكولوژیكی مختلف، مطالعه بوم شناختی، همه گیرشناسی آنها، شناخت دقیق روابط متقابل بین انگل و میزبان و رابطه آن دو با محیطی كه در آن زندگی میكنند ضرورت دارد (جلالی، 1377).
امروزه بسیاری از کشورهای پرورشدهنده آبزیان از بروز بیماریهای آبزیان رنج میبرند. این در حالی است که فقدان قوانین و مقررات جامع در مورد بیماریهای آبزیان سبب شده که بسیاری از بیماریهای خطرناک از ناحیهای به ناحیه دیگر و از کشوری به کشور دیگر انتشار یافته و در پارهای از موارد موجب ورشکستگی و برچیده شدن آبزیپروری در این مناطق شود. از جمله عوامل بیماریزا میتوان به حضور انگلها اشاره نمود که این عوامل به خصوص در ماهیان هرز غیربومی گستردگی بیشتر داراست همچنین سدهای ذخیره آب که نقش اساسی در ذخیرۀ آب جهت مصارف کشاورزی و آشامیدنی برخوردارند از نظر سلامتی، بهداشت جامعه و آلودگی ماهیان موجود در این منابع آبی به دلیل احتمال انتقال آنها به انسان و یا سایر جانوران مورد بررسی قرار میگیرد. امروزه با توجه به گسترش فضاها یا شبکههای آبی همانند کانالها، شبکههای آبیاری و دریاچههای پشت سدها توجه فزایندهای به استفاده بهینه از این منابع از جنبه آبزیپروری در سطح جهان بوجود آمده است (عباسی، 1373). با توجه به توسعه پرورش ماهی در استان سمنان و امكان انتقال آلودگیهای انگلی از ماهیان بومی به ماهیان پرورشی، انجام مطالعات انگلشناسی ضرورت دارد.
انگلشناسی از رشتههای مهم علم زیستشناسی بوده که از اواخر قرن 19 میلادی به عنوان یک علم مستقل پیرامون گروه عظیمی از جانوران به بحث پرداخته است به طوریکه این جانوران برای ادامه حیات زندگی خود نیازمند به موجود زنده دیگری میباشند تا محل زندگی و غذا خود را تامین نمایند. اولین دانشمندی که این موجودات را به عنوان انگل مورد بررسی قرار داد رودولوف لئوکارت آلمانی (1897-1822) بود که در کتابی تحت عنوان: تاریخ عمومی طبیعی انگلها این موجودات را معرفی نمود. در این راستا از جمله عوامل موثر در پراکنش انگلها میتوان به پراکنش میزبان، شرایط محیطی نظیر درجه حرارت،pH ، اکسیژن و عوامل مستقیم انگلهای خونی به سن، فصل، رژیم غذایی، فراوانی ماهی، وابستگی اعضای فون انگلی درون ماهیان اشاره نمود. تفاوت در عادات غذایی ماهیان تاثیرقابل ملاحظهای بر روی انگلهای رودهای آنان دارد به طوریکه زندگی گونههای مرتبط با یکدیگر علیرغم تفاوتهای ظاهری آرایش مشابهی از اکتوپارازیتها را نشان میدهد (et al ,2010 Jobaer) همچنین عادات تغذیهای در تکمیل چرخه حیات انگلها بسیار موثر میباشند به عنوان مثال ماهیان همه چیز خوار نسبت به سایر ماهیان دیگر امکان آلودگی بیشتری دارند و از سویی دیگر ماهیان کفزی نسبت به ماهیان سطحزی یا میانزی برای تکمیل چرخه حیات انگلها به میزبانهای واسطه بیشتری نیاز دارند. در این بین فون ماهیان آبهای داخلی و پرورشی ایران نظیر کپور ماهیان بیشترین تعداد را به خود اختصاص داده و ماهیان سفید رودخانهای و سیاهماهی از جمله ماهیان غالب رودخانههای ایران بوده که انگلها وابسته به این ماهیان دارای بیشترین تعداد و پراکنش انگلی هستند ( پازوکی و همکاران، 1385).
در کشور ایران علم انگلشناسی به خصوص انگلشناسی آبزیان از قدمت زیادی برخوردار نبوده و به دو یا سه دهه قبل باز میگردد به طوریکه بررسی انگلی آبهای داخلی ایران برای اولینبار توسط Bykhovskii و همکاران (1962) با شناسایی 4 جنس انگل Dactylogyrus .sp از آبشش ماهیان رودخانه کرخه و مخیر (1359) با شناسایی 29 جنس انگلی از نواحی پوست و آبشش ماهیان سفیدرود دریایخزر انجام پذیرفت همچنین فون غالب ماهیان آبشیرین ایران متعلق به کپور ماهیان بوده که دارای 31 جنس و 74 گونه میباشد.
تاکنون تحقیقات انگلی مختلفی بر روی خانواده بزرگ کپورماهیان جهت جلوگیری از بروز بیماریهای مرتبط بین انسان و آبزیان صورت گرفته اما در استانهای نیمه کویری نظیر استان سمنان چنین مطالعات جامعی بر روی ماهیان و انگلهای آنان انجام نپذیرفته لذا هدف از بررسی انگلی ماهیان استان سمنان شناخت ماهیان غالب رودخانههای جاری استان، بررسی چرخه زندگی انگلی آنان، تعیین درصد و شدت آلودگی ماهیان و انگلها نسبت به یکدیگر، مطالعه فراوانی، واریانس طول و وزن ماهیان و ضریب همبستگی آنان بوده است همچنین بنا به گزارشات صیادان محلی در شهریورماه 1391 مبنی بر شیوع غیرعادی انگل لیگولا اینتستینالیس ligulae intestinalisاز ناحیه روده و محوطه شکمی ماهیان کپور سد شهید شاهچراغی شهرستان دامغان ایده شناسایی، بررسی بیماریهای انگلی و عوامل موثر در شیوع آنان در این منطقه و 2 رودخانه مهم این استان ایجاد گردید.
1-1- منابعآبی استان سمنان
استان سمنان با ارتفاع متوسط m۱۱۳۰ از سطح دریا و km ۲۱۶ فاصله تا تهران حد فاصل 3 شهر دامغان، گرمسار و مهدیشهر در جنوب رشته کوه البرز و شمال دشت کویر در راه تهران به خراسان واقع شده و دارای آب و هوایی خشک و معتدل میباشد. از مهمترین ویژگیهای جغرافیایی استان سمنان وجود دشت کویر، ریگ جن و تپههای حصار در جنوب و رودخانه فصلی گلرودبار در شمال غرب بوده که با سرچشمه گرفتن از رشته کوههای البرز و گذر از شهرستان مهدیشهر به دشت کویر میریزد. استان سمنان با توجه به موقعیت جغرافیایى و اقلیمى ایران جزوء مناطق خشك و كمآب محسوب میشود به طوریکه صنایع و بخشهای مختلف كشاورزى این استان با كمبود آب مواجه بوده و تأمین آب مصرفى آن از طریق آبهاى سطحى و زیر زمینى مىباشد. بنا بر گزارشات اداره منابع آب استان سمنان مجموع آبهای سطحی و زیر زمینی استان m3 1071 میلیارد است که 82% آن حدود m3 873 میلیون جزو منابع آب زیرزمینى و18% مابقی حدود m3 198 میلیون جزو منابع آبهاى سطحى بوده که در حال حاضر حجم آبهاى زیرزمینى استان m3 852 میلیون برآورد شده كه این میزان برداشت از میزان تخمینى بیشتر مىباشد و به همین دلیل حفر چاههاى عمیق و استفاده از آبهاى زیرزمینى در دشتهاى شاهرود و ایوانكى ممنوع اعلام شده است (اطلس فرهنگی ایران).
آبهای زیرزمینی استان شامل: چاهها عمیق و نیمهعمیق، قناتها و آبخوانها بوده و آبهای سطحی استان شامل رودخانهها (گلرودبار، تاش، چشمهعلى، حبلهرود، ایوانكى)، چشمهها (چشمه امامزاده عبدالله(ع)، آبمراد، آبقولنج، نمکدره) و سد مخزنی شهید شاهچراغی میباشد.
توسعه آبزیپروری
متوسط تولید آبزیان استان در 3 سال اخیر دارای رشد 20- 15% بوده که از 522 تن تولید در سال 1389 به 850 تن تولید در سال 1392رسیده است. تولید انواع گونههای مناسب آبزیپروری در استان سمنان شامل انواع ماهیان سردآبی، گرمآبی و ماهیان خاویاری بوده است. ماهیان سردآبی به عنوان گونه اصلی ماهیان پرورشی استان در دمای آب متوسط بینC18- 8 رشد، تکثیر و نمو مییابند که این گونه پرورشی امروزه بیشترین درصد تولید استان را به خود اختصاص داده و به عنوان محور توسعه بخش شیلات استان به شمار میروند، ماهیان گرمآبی در دمای آب بینC35-12 شامل 4 گونه کپور معمولی، کپور علفخوار (آمور)، کپور نقرهای (فتیوفاگ) و کپور بیگهد در استان پرورش مییابند همچنین ظرفیت استحصال خاویار در سطح وسیعی از استان به دو دلیل تولید گوشت سفید و استحصال خاویار با رشد مناسبی افزایش یافته است. سرانه مصرف ماهی در استان سمنان 3/1 (یکسوم) سرانه کشور است که با توجه به ارزش غذایی ماهی در سبد خانوار به عنوان غذای سلامتی به kg 3.3 مصرف سرانه در استان رسیده است. استخرهای پرورش ماهی در استان سمنان در حال حاضر حدود60 استخر پرورش ماهیان سردآبی،170 استخر ماهیان گرمآبی،4 استخر ویژه تکثیر بچهماهی قزلآلای رنگینکمان و 1 استخر هم ویژه پرورش ماهیان خاویاری در استان فعال هستند (مهدوی، 1392).
1-3-1- مشکلات آبزیپروری
توسعه آبزیپروری و میزان مصرف سرانه آبزیان در 2 دهه گذشته کشور با یک روند افزایشی در حرکت بوده به طوریکه طبق آمارنامه رسمی سازمان شیلات ایران میزان مصرف سرانه آبزیان در سال ۱۳۸۰ بر اساس هر نفر kg ۵ در سال بوده که در سال ۱۳۹۰ به kg 9.1 رسیده است. آبزیپروری پایدار در کشور نیازمند ایجاد شرایط زیر است
امروزه با گسترش آلودگی محیط زیست فشار مضاعفی بر روی جانداران آبزی وجود دارد که آنان را در معرض ابتلا به انواع بیماریها قرار میدهد. بیماریهای مسری انگلی مشکلات زیادی برای جوامع انسانی به وجود آورده که این آسیبها و صدمات در کشورهای در حال توسعه بیشتر از کشورهای صنعتی میباشد. اغلب عوامل بیماریهای عفونی در ماهیان را میكروارگانیسمهای فرصتطلب تشكیل داده و حضور عوامل پاتوژن در محیط زیست ماهی جهت وقوع بیماری كفایت نمیكند لذا عوامل دیگری نظیر: بالا رفتن درجه حرارت آب، بالا بودن تراكم ماهیان پرورشی، پایین بودن كیفیت آب (افزایش آمونیاك یا نیتریت)، رویش شدید گیاهی در منابع آبی زمینه بیماریزایی عوامل پاتوژن و غلبه آنان بر سیستم ایمنی ماهی را فراهم مینمایند لذا توجه به تشخیص سریع بیماری و مدیریت آن در جهت جلوگیری از بروز خسارات حائز اهمیت است (فیضبخش و کیهانپور، 1392).
ماهیان موجودات حساسی بوده که در صورت بیماری درمان آنها مشکل و یا حتی غیرممکن میباشد لذا پیشگیری از بروز بیماری بسیار ضروری دارد. بیماری ماهیان بر حسب اندامهای آلوده، سن و نوع ماهی طبقهبندی گشته و تعدادی از بیماریها از طریق میزبانهای واسط منتقل میگردند که مبارزه با این میزبانهایواسط و حذف آنها بسیار اهمیت دارد. انگل ماهیان به طور کلی در 6 گروه تکیاخته، پریاخته، مرجانها، کرمها، سختپوستان و نرمتنان تقسیمبندی میگردند. راههای مبارزه با میزبانهای واسط استفاده از سولفاتمس، آهک و سموم حلزونکش، مبارزه با علفهای هرز ، حذف گیاهانآبزی مزاحم، دور نمودن پرندگان، جلوگیری از ورود ماهیان وحشی، حذف قورباغهها که در بعضی موارد به عنوان ناقل عمل مینمایند (کیوانی، 1384).
1-3-2- بیماریهای انگلی
علم انگلشناسی دارای دامنه وسیعی از علوم مختلفی نظیر ماکرواکولوژیکی، میکرواکولوژیکی، بیوشیمیایی، بهداشت عمومی، علوم اقتصادی بوده که در آن چهره واقعی زندگی انگلی غالبا قابل لمس و درک نیست زیرا روابط بین انگلها و میزبان آنها بسیار پیچیده و در واقع یکی از 4 جنبه مختلف از سیمبیوزیس است. انگلها در اشکال مختلف نظیر اجباری، اختیاری، موقتی، دائمی، خارجی، داخلی، اتفاقی، سرگردان، بیماریزا، غیر بیماریزا و زئونوزرا ارتباط برقرار نموده و عموما به موجوداتی اطلاق میشوند که در داخل یا خارج پیکر موجود زنده بهطور موقت به سر برده و از آن تغذیه مینماید. سرایت و انتقال بیماریهای انگلی تحت تأثیر عوامل سهگانهای نظیر وجود میزبان حساس، وجود منبع آلودگی و طرق انتقال آلودگی بستگی دارد و از آنجایی که حتما لزومی ندارد آسیبی به میزبان خود وارد نموده گاهی به صورت مسالمتآمیز زندگی مینمایند اما بیماریهای انگلی همواره دارای سیر مزمن بوده و کمتر با آثار و علایم بالینی همراه هستند، لذا ماهیان آلوده ممکن است بعد از بهبود ظاهری و بدون داشتن هر گونه علایم کلینیکی به صورت ناقلین بیماری درآیند و خود نقشمنبع آلوده را برای ماهیان سالم به عهده بگیرند.
بیماریهای معروف انگلی که اثرات آنان بر روی ساختار ماهیان پدیدار گشته به شرح زیر است:
1- پوسیدگی دم و باله: پیدایش خطوط سفید در حاشیه بالهها و شكنندگی شعاع آنان به همراه خونریزی و بیرونزدگی یك یا دو طرف چشم میشود.
2- آبله پوستی: پیدایش زخم یا آبله سر باز در بدن همراه با برآمدگی فلسها میباشد.
3- استسقاء عفونی (تجمع مایعات در بدن یا آب آوردگی شكم): با تجمع مایعات در محوطه شكمی بیرون زدگی فلسها و خونریزیهای كوچك زیر جلدی در بالهها همراه است .
4- بیماری چشمی: قرنیه چشمی پر خون و مات گشته سپس كره چشمی تخریب میگردد.
5- ایكتیوفتیروس مولتیفیلیس: بیماری لكهسفید با سیستهای سفید كوچكی به قطر mm 1 بر روی پوست، آبشش و بالهها است که موجب خارش، تنفس سریع و بیاشتهائی در ماهی میگردد.
6- اسپورزوآ: بیماری كوكسیدوز دانهای همراه با بروز لكههای شیری رنگ كوچكی در روده است.
7- میكسوسوما سربرالیس: بیماری چرخش با انحنای دمی و تغییر محوطه دهان و ایجاد لكههای سیاه در دم ماهی بوده که راه درمانی ندارد .
8- ژیروداكتیلوس: موجب شنای غیرطبیعی و كمرنگی نقاط پوست و ریزش فلسها میشود.
9- داكتیلوژیروس: سبب شنای غیرطبیعی با برآمدگیهای غیرطبیعی و خونریزی در آبشش میشود.
10- لیگولا: سبب كم تحركی و تورم كانال غذائی یا مسدودیت كامل آنان توسط سیستهای میشود (مخیر، 1374).
1-3-3- بیماریهای مشترک بین انسان و آبزیان
بیماریهای مشترک بین انسان و آبزیان یک سری عفونتهایی بوده که به طور طبیعی بین انسان و دیگر حیوانات مهرهدار وجود دارد، این بیماریها با ایجاد تغییر در فرم بدن و رفتار ماهی موجب کاهش كیفیت آنان میشوند. عفونتهای باكتریایی، قارچی و پروتوزوها موجب مرگ و میر ماهیان گشته که در بسیاری از مواقع آبآلوده مسبب بروز این بیماریها در ماهی شده که میتوان به آلایندههای شیمیایی و سموم کشاورزی به همراه شیرابه فاضلابهای شهری و صنعتی استان که به رودخانهها و سد مخرنی استان روانه میشوند اشاره نمود که موجب آلودگی آبهای سطحی شده و اثرات مخرب آنان بر روی آبزیان منطقه مشهود است (مهدوی، 1392).
مهمترین محیطهای مناسب جهت رشد انگلها درون بدن مهرهداران نظیر دستگاه گوارشی، خون، ریهها، حفره عدسی و بافتها بوده که دارای مواد غذایی متنوعی نظیر قند، پروتئین، چربی و آنزیم، pH، اکسیژن است گاهی انگلها محیط بدن میزبان را به نفع خود تغییر داده مثلا آلودگی به سستدها که باعث کاهش pHاسیدی روده میشوند. انتقال آلودگی از طریق دستگاه گوارش و مواد خوراكی نیز وجود دارد لذا مواد غذایی زنده یا فرآوری نشده (تازه و یخزده) به عنوان منابع احتمالی آلودگی مطرح هستند که بایستی از مصرف این آبزیان آلوده جلوگیری شود بنابراین پیشگیری در بیماریها نسبت به درمان همیشه ترجیح داده میشود و اقدامات پیشگیری بایستی بر مبنای کاهش عوامل استرسزا نظیر: حفظ كیفیت آب و تقابل ماهی با عوامل بیماریزا و بكارگیری دستورالعملهای بهداشتی و ضدعفونی در كارگاههای پرورشی ماهی باشد (پیغان، 1380). منابعآبی و استخرهای مصنوعی جهت پرورش آبزیان دریایی و آب شیرین (ماهی- میگو) و افزایش آنان موجب ایجاد بیماریهای مشترک بین انسان و ماهی میشود. به طوریکه محل زندگی انگلها در بدن میزبان اولیه (کرمهای بالغ) بوده که پس از خورده شدن کرم ناقل آلودگی توسط میزبان ثانویه (ماهی) تخمهای آنان در برونشیول آنها به چرخه زندگی خود ادامه داده و در دمای مناسب آب این میراسیدیوم در عرض 3 هفته کامل میگردند و در انتها پس از مصرف ماهی توسط میزبانان نهایی (انسان) این انگلها درون بدن انسان رهاسازی شده و به اندام مختلفی نظیر دستگاه گوارشی (روده و معده)، کبد، مجاری صفراوی مهاجرت نموده و موجب خوابآلودگی، بیاشتهایی و اسهال میگردند. امروزه جهت تامین نیازهای غذایی بشر فرآوردههای دریائی بخصوص ماهیان جایگزین مناسبی برای گوشت قرمز بوده اما آبزیان توانایی انتقال انگلهای متعددی را به انسان دارند ولی با توجه به سیر تكاملی انگلها و چرخه زندگی غیرمستقیم انگلها آنها اثرات آنان ضعیفتر بوده است لذا جهت جلوگیری از انتقال این عفونتها به بدن انسان راه کارهایی پیشنهاد میگردد:
انسان از طریق مصرف ماهی خوب پخته نشده که حاوی پلروسرکوئیدی بوده مبتلا گشته در نتیجه نمکسود، در آبنمک خوابانیدن، دودی کردن ماهی نیز توانایی از بین ببرد پلروسرکوئیدها را ندارد بنابراین برای جلوگیری از بروز بیماریهای انگلی بین انسان و ماهی باید ماهیان را به صورت کاملا سرخ شده مصرف نمود تا انگلها در اثر گرما از بین بروند (شریفروحانی، 1374).
انتقال انگلهای مستلزم وجود سه عامل منبع عفونت، راه انتقال و میزبان حساس میباشد که برایند ترکیب عوامل فوق تعیین کننده شیوع انگل در یک زمان و مکان معین است. انسان مبتلا به عفونت انگلی میتواند به اشکال زیر عمل نماید:
تظاهرات بالینی در اغلب بیماریهای انگلی آن قدر عمومی است که در بسیاری موارد بنای تشخیص بر پایه نشانه شناسی کافی نیست. اگر چه یک پزشک با تجربه ممکن است علائم و نشانههای ویژه برخی بیماری انگلی را شناسایی کند ولی در موارد غیرمعمول ممکن است نشانهها آنچنان گیج کننده باشند همچنین بسیاری از عفونتها بویژه عفونتهای کرمی نشانههای کم و غیرمشخصی داشته و اغلب از نظر بالینی غیرقابل افتراق هستند و تشخیص نهایی و شیوه درمانی درست نیاز به شناسایی انگل در آزمایشگاه دارد. درمان موفقیتآمیز بیمار شامل اقدامات پزشکی و روشهای جراحی، توجه به وضعیت غذایی و دارو درمانی اختصاصی است (عبدی ، 1381).
نوترکیبی همسان فرایندی است که در آن میتوان به تحریک ژنهای خاصی اقدام نمود که در نهایت با عملکرد جدید این ژنها میتوان یک ارگانیسم را به تولید یا عدم تولید یک پروتئین خاص وادار نمود. در حال حاضر تحقیقات گوناگونی وجود دارد که در آنها از نوترکیببی همسان استفاده میشود. هرچقدر این روشها بهینهتر گردند، مسلما فرایندهای اقدامات آزمایشگاهی را تسهیل خواهد نمود، در نوترکیبی همسان قطعه ای از محصول PCR به داخل کروموزوم باکتری وارد شده و با استفاده از وکتورهای λ-Red قادرخواهیم بود که ژن recA را در میزبان تحریک کرده ونوترکیبی همسان را به انجام برسانیم. درمطالعات قبلی نشان داده شده است که طول توالیهای انتهایی (flank) دو سر انتهای محصولPCR نقش مهمی در انجام نوترکیبی همسان دارد، ولی انتخاب طول flank طبق قاعده و قانون خاصی نیست و محقق باید بصورت آزمون و خطا این طول را انتخاب نماید. در مطالعات انجام شده بر سویه های استاندارد، طول این flank میتواند از 50 تا 2000 جفت باز متغیر می باشد.
در این مطالعه ابتدا باکتری های استاندارد dysentrieae Shigella,E.coli, Vibrio Cholerae در محیط غذایی کشت داده میشود و سپس کلنی مساوی از هر یک از باکتری ها را انتخاب و جهت استخراج totalRNA به کار میرود. پس از تهیه total RNA آن را تبدیل به total cDNA می کنیم،. جهت تعیین وارزیابی بیان ژن l-Red از تکنیک Real-timePCR با استفاده از SYBR greenІ و روش Relative استفاده نموده و میزان بیان ژنهای l-Red را در هر میزبان به دست خواهد داد. ژنهای l-Red ومیزان بیان آن در میزبان های متفاوت متغیر بوده و قطعا با ارزیابی بیان آن
می توان تا حدود زیادی طول مناسب را جهت نوترکیبی همسان تعیین کرد. در آن پایان نامه تلاش میگردد تا فرایند انجام نوترکیبی همسان در سویه های باکتری dysentrieae Shigella,E.coli, Vibrio Cholerae را تسهیل نمود. به عبارتی قرار است بررسی گردد آیا نتایج بدست آمده باعث کمک به بهبود فرایند نوترکیبی همسان میشود یا خیر؟ و واضح است که هر چه میزان بیان ژنهای l-Red بیشتر باشد، بازده نوترکیبی همسان با طول کمتر flank نیز میسرتر است.
واژگان کلیدی: نوترکیبی همولوگ، ژن l-Red، dysentrieae Shigella,E.coli, Vibrio Cholerae
1-1 انتقال ژن در باکتری
در اكثر باكتری ها توراث ژنها اغلب به صورت عمودی است اما قسمت قابل توجهی از آن توسط انتقال جانبی یا عرضی بین باكتری ها انتقال می یابد. عناصر ژنتیكی متحرك مثل پلاسمیدها، باكتریوفاژها و ترانسپوزون ها به همراه تغییرات ژنی مثل حذف، اضافه شدن و ترتیب دوباره ژن ها سیر تكاملی پروكاریوتها را تسریع كرده اند و باعث ایجاد تغییرات در ژنوم باكتری ها و در نتیجه ایجاد تنوع ژنتیكی گردیده اند. باكتری ها با توجه به داشتن ژنوم كوچكتر نسبت به یوكاریوتها توانایی بیشتری برای به
اشتراك گذاشتن ژنومشان از طریق انتقال عرضی ژن توسط هم یوغی، ترانسداكشن[1] و ترانسفورمیشن[2] دارند. مهمترین فرآیند هم یوغی است كه طی تمـاس مستقیـم سلول با سلول اتفاق میافتد
(Proter 1997; Burrus 2006).
هم یوغی امكان تغیرات ژنتیكی بین باكتریها و گاه حتی بین سلولهای یوكاریوتی را امكان پذیر
می سازد و اغلب توسط آن ژن های موجود بر روی « پلاسمیدهای كانژوگه» منتقل می شوند. ترانسداكشن نوع دیگری از انتقال افقی ژن است كه توسط ویروس ها و باكتریوفاژها صورت می پذیرد. بعضی از باكتریوفاژها می توانند به صورت یك پروفاژ به داخل كروموزوم باكتری میزبان وارد شده و باعث لیزوژنی آن شوند. پروفاژها قسمت مهمی از اكتساب افقی ژن را در DNA بسیاری از باكتریها به خود اختصاص داده اند. گاهی اوقات باكتریوفاژها باعث انتقال قسمت های متحرك دیگری از DNA باكتری و یا قسمتی دیگر از DNA ثابت باكتری می شوند و این زمانی اتفاق می افتد كه خروج فاژ به صورت دقیق صورت نگیرد. این مرحله ترانسداكشن تخصصی [3] نامیده می شود.
سومین نحوه انتقال ترانسفورمیشن است كه در آن DNA آزاد از محیط برداشته میشود. برای پایدار ماندن DNA وارد شده به ژنوم میزبان طی هر سه روش احتیاج به یك سری مراحل حمایت كننده مثل نوترکیبی یکسان[4] می باشد. همگان قبول دارند كه اكتساب توالی های جدید و توسعه ژنوم امری حیاتی برای تكامل میباشند. این که آیا ژن های اكتسابی در باكتری نگه داشته می شوند و یا این كه چگونه باقی
می مانند بستگی به عملكرد آن ژنها و فشار انتخابی محیط برای نگه داشتن آن دارد .( Proter 1997)
1-2 ترانسفورماسیون
ترانسفورماسیون یکی از راههای انتقال توارث به سایر باکتریها میباشد. در این روش یک تکه DNA دو رشته ای آزاد در محیط به سطح یک باکتری دیگر متصل شده و تنها یک رشته آن وارد باکتری شده و در کروموزوم باکتری میزبان ادغام می شود. برای داخل شدن قطعه ای از DNA در درون کروموزوم، عملکرد اپرون UVrABCD (UV در اول اسم اپرون مخفف پرتو UVاست ) ژن rec A بر اثر عوامل مثل uv ، عوامل شیمیایی و ورود DNA تک رشته ای به درون باکتری فعال میشود و rABCD مخفف ژنهایrecA, recB, recC و recD میباشد) این اپرون شامل ژنهای recA, recB, recC وrecD میباشد. فرآیند نوترکیبی[5] بواسطه پروتئین RecA فعال میگردد. در این فرآیند، اگر DNAتک رشته ای وارد شده در باکتری، با ناحیه ای از کروموزوم تشابه داشته باشد، تعویض میگردد که این جابجایی بواسطه پروتئین RecA انجام
می پذیرد. از طرفی ژنهایrecB, recC وrecD نقش تنظیمی، با عملکرد منفی بر روی ژن recA را بازی میکنند(Hamood et al., 1986).
در حال حاضر، در آزمایشگاههای تحقیقاتی، با استفاده از این سیستم و نحوه ادغام فاژ λ وکتوری (وکتور ها مولکولهای DNA ای هستند که برای کلون کردن قطعات DNA در سلول های میزبان به کار میروند) را تولید نموده اند که میزان نوترکیبی را در باکتریها افزایش میدهند. در این وکتور سه ژن exo, bet وgam را تحت یک پروموتری که با L-arabinose تحریک می شود قرار داده اند. عملکرد این سه ژن بدین صورت است که پروتئین Exo باعث هضم نوکلئوتیدها از قسمت 5’ انتهای DNA دو رشته ای
میشود و پروتئین Bet با حفاظت از قسمت تک رشته ای 3’ بوجود آمده، مانع تخریب آن میگردد. نهایتا پروتئین Gam با ممانعت از عملکرد ژنهای recB,recC وrecD باعث تحریک بیان ژن recA در باکتریها می شود (شکل1-1).
مارکر مقاومت آنتی بیوتیکی در این وکتور آمپی سیلین بوده و از نظر تعداد پلاسمید در باکتریها، جزء پلاسمیدهای شمارش تکرار پایین[6]محسوب میگردد. بهترین دما، برای تکثیر این وکتور 30 درجه سانتیگراد بوده و در دمای 42-37 درجه سانتیگراد از دست میرود. بنابراین از این نظر، جزء پلاسمیدهای حساس به دما[7] نیز تقسیمبندی میگردد (Yamamoto et al., 2009). مهمترین و کاربردی ترین پلاسمید در این زمینه pKD46 بوده که قابلیت تکثیر، در dysentrieae Shigella,E.coli, Vibrio Cholerae را دارد.
شکل (1-1) عملکرد ژنهای exo, bet وgam بر روی DNA دو رشته ای
1-3 نوترکیبی
نوترکیبی[8] ژنتیکی فرآیندی است؛ که طی آن مولکول اسیدنوکلئیک شکسته شده و به شکلهای مختلف به یکدیگر متصل می شوند. این عمل در بیشتر مواقع مربوط به DNA و گاهی درRNA نیز دیده
می شود. نوترکیبی می تواند بین کروموزوم های همولوگ باشد که به آن نوترکیبی همسان گفته می شود. نوترکیبی به طور معمول روشی برای ترمیم DNA پروکاریوت و یوکاریوت ها می باشد که در یوکاریوت ها در میوز رخ داده و به آن فرآیند کراسینگ اور می گویند. در طی آن جابه جایی کروموزوم پدر و مادری رخ می دهد و میتواند سبب تولید الل جدید شود. در سیستم ایمنی این فرآیند نقش بسیار مهمی را ایفا میکند وسبب مقاومت بدن در مقابل بیماریزاهای مختلف می شود.
شکل( 1-2) نوترکیبی
نوترکیبی روشی مفید در مهندسی ژنتیک محسوب می شود. از نوترکیبی می توان جهت ایجاد تغییر در نوکلئوتیدهای ژنوم باکتری ها، ویروس ها،BACs[9]،[10]PAC و پلاسمیدها استفاده کرد. ولی لازم به ذکر است که نوترکیبی در محیط زنده[11] نیز انجام می پذیرد. بنابراین برای ایجاد چنین تغییری در ژنوم می توان از نوترکیبی همسان[12] استفاده کرد. در نوترکیبی همسان باید از محصول PCR[13] که انتهاهای آن به صورت تک رشتهای در آمده و یا از تک رشته های DNAسنتتیک استفاده نمود. در پروکاریوت ها میزان ایجاد نوترکیبی طبیعی 10-5-10-4 میباشد ولی میزان ایجاد نوترکیبی همسان 10-1/0 درصد می باشد. در نوترکیبی همسان مهمترین فاکتور طول قسمتهای انتهایی محصول PCR می باشد که به خاطر عملکرد محصول ژن bet صورت تک رشته ای در آمده است. هر چه میزان طول ترادف
های همسان بیشتر باشد بازده ی نوترکیبی همسان بیشتر خواهد بود. پدیده ی نوترکیبی همسان به واسطه ی بیان ژنrecA در باکتری ها صورت
می گیرد. بنابراین هر چه میزان بیان ژن recAبیشتر باشد بازدهی نوترکیبی همسان نیز بیشتر خواهد بود (Sharan et al.,2009). نوترکیبی همسان در باکتریها بواسطه ی حضور پر رنگ بیان ژن recA صورت
می گیرد.
بیان ژن recAبواسطه ی اپرون recBCD. (اپرون واحد عملکرد DNAژنومی است که شامل مجموعهای از ژنهای تحت کنترل یک سیگنال نظارتی یا پروموتر است) کنترل و سرکوب میگردد تا از بیان افسار گسیخته ی آن جلوگیری شود. کاهش بیان ژن recA باعث کاهش میزان نوترکیبی می گردد. در نتیجه برای افزایش بازدهی آن به تحریک بیان ژن recA به عنوان کلید حل این معما استفاده کرد
(Murphy et al., 2000).
سیستم نوترکیبی مبتنی بر λ–Red در تغییر ژن ها بسیار سودمند میباشد. شیوه های ساده ای برای غیر فعال سازی و تغییر ژنها و نوکلئوتیدها در باکتریها با استفاده از تکنیک بازسازی ژنتیکی سلول وجود دارد، این امر با کمک سیستم نوترکیبی λ–Red و محصول PCR حامل یک کاست مقاومت انتی بیوتیکی روی کروموزوم باکتری صورت می گیرد و هر چه طول انتهای همولوگ بیشتر باشد، بازدهی نوترکیبی همسان بیشتر خواهد بود (Yamamoto et al., 2009).
نوترکیبی همولوگ در ترمیم DNAآسیب دیده در حین همانندسازی DNA موثر است. در سلولهای یوکاریوتیک میزان نوترکیبی همسان 8-16 درصد گزارش شده است(Saleh Gohari et al., 2005). مطالعات نشان داد که نوترکیبی همسان در باکتری , Vibrio Choleraeباعث ایجاد سویه های زنده ضعیف شده می گردد. ژنهای mer،ctxB،hlyA بواسطه نوترکیبی همسان دگرگون شده و باکتری های وحشی تبدیل به سویه های کاربردیCVD109 گردیدند. در این پروسه توالیهای یکسان انتهایی با طولهای متفاوت 100،500،1000 نوکلئوتیدی بررسی شده (Michalski et al.,1993). نهایتا مقالات و گزارشات نشان می دهد که هر چه میزان بیان ژن recA بیشتر باشد، بازدهی نوترکیبی همسان نیز بیشتر خواهد بود. ولی نکته مهم این است که میزان بیان ژن recA در باکتری های متفاوت نیزاختلاف نسبتا جزئی دارد، بنابراین ارزیابی و سنجش بیان ژن recA در بهبود و افزایش بازدهی نوترکیبی همسان مفید واقع خواهد شد و برهمگان واضح است که فرایند نوترکیبی همسان برای ایجاد واکسن و سویه های زنده ضعیف شده و همچنین ارزیابی ژنهای کنترلی مفید خواهد بود.
1-4 تعریف PCR[14]
این تکنیک در اواسط دههی 1980 بوسیله ی کری مولیس معرفی شد. به دلیل کاربردها و مزیتهای بسیار زیاد آن به سرعت در زیست شناسی مولکولی گسترش پیدا کرد. امروزه این روش تقریباً در تمامی آزمایشگاهها ی زیست مولکولی جزو کارهای متداول می باشد و به صورت اتوماتیک بوسیلهی کامپیوتر انجام می شود.این تکنیک تمامی مشکلات قبلی در زیست مولکولی که ناشی از عدم دسترسی به مقادیر زیاد از DNA یکسان بود را برطرف کرد. برای مثال قبلاً برای بدست آوردن نسخههای متعدد از یک ژن خاص می بایست این ژن را به داخل حامل مناسب وارد کرده و در یک باکتری تکثیر کنند ولی امروزه این کار را به سادگی و با استفاده از PCRانجام می دهند. PCR به معنی واکنش زنجیره ای پلی مراز می باشد. هدف از آن سنتز رشته هایDNA جدید از روی رشته های الگو است که به صورت زنجیر وار تکرار
میشود. PCR دارای انواع متعددی می باشد که یکی از آنها Real TimePCRاست. دراین روش از ژل آگارز استفاده نمی شود و امروزه با دستگاه های به نام لایت سایکلر[15] که مقدار محصول در هر سیکل را نمایش می دهد بسیار ساده شده است. در ساده ترین حالت از اتیدیوم بروماید[16] به عنوان رنگ تداخلی با DNA برای تعیین مقدار محصو ل تولید شده در هرسیکل می توان استفاده کرد. ازآنجایی که قابلیت فلورسانس اتیدیوم بروماید در حضور DNA دورشته ای افزایش می یابد، می توان از آن برای تشخیص وتعیین مقدارمحصول دورشته ای استفاده کرد. اتیدیوم بروماید تقریبا هیچ گونه اثری برروی مقدارو خصوصیات واکنش های PCR، ندارد بنابراین تکثیر توالی های خاص DNA وتشخیص همزمان آن با دستگاه ترانس ایلومیناتور فرابنفش[17] امکان پذیر می گردد.
PCR از نظر اصول عملی تشابه زیادی به همانند سازی DNA دارد و در واقع برگرفته از آن است . یاد آوری می شود که DNA پلیمراز DNA تک رشته ای را از جهت 5َ به 3َ به عنوان الگو مورد استفاده قرار می دهد ورشته مکمل را در جهت5َبه 3َمی سازد. همچنین DNA پلیمراز برای شروع احتیاج به یک قطعه اولیه (شناساگر) دارد.
برای انجام PCR ، DNAپلیمراز ، نوکلئوتید تری فسفات ها و پرایمر لازم هستند. از آنجائیکه DNA دو رشته ای است، دو نوع پرایمر درPCR موردنیاز است. این دو پرایمر دو عمل انجام می دهند، اول اینکه محل ژنی که باید تکثیر شود را مشخص می نمایند و دوم اینکه اندازه ی قطعات تکثیر شونده را تعیین
می کنند . عمل اول کاملاَ مشخص است، در مورد عمل دوم باید گفت که وقتی این دو شناساگر به دو ناحیهی مختلف DNA و به سمت هم قرار میگیرند DNA پلیمراز تنها قطعات را در بین این دو ناحیه همانندسازی میکند و به این ترتیب طول قطعات ساخته شده تعیین میشود. برای شروع PCR ، DNA الگو، پرایمر ها و نوکلئوتید تری فسفات ها و DNA پلیمراز در یک لوله با هم مخلوط می شوند. سپس لوله را گرم می کنند تا دو رشته DNA از هم جدا شوند. سپس لوله را سرد می کنند تا پرایمر ها به نواحی مورد نظر متصل شوند و DNA پلیمراز شروع به همانند سازی از روی DNA بنماید. بعد از مدت زمان لازم برای همانند سازی بار دیگر پرایمرها به نواحی مکمل خود متصل شوند. چون در مرحله ی قبل رشته DNA در ناحیه مورد نظر مضاعف شده است، در این مرحله چهار رشته ی الگو برای همانند سازی وجود دارد و در نتیجه در پایان این مرحله بوجود می آید، و در مرحله ی بعد 16 نسخه و به همین صورت بطور تصاعدی تعداد نسخه های ژن ها زیاد می شود .
در ابتدای طراحی PCR از آنزیم DNA پلیمراز E.coli استفاده شد ولی این آنزیم به حرارت حساس می باشد و بنابراین پس از هر بار حرارت دادن محیط واکنش تا دمای 94 درجهی سانتیگراد، افزودن دوبارهی آنزیم تازه به محیط لازم بود. یکی از مهمترین کشفیات در این زمینه این بود که باکتریهای
چشمههای آب گرم دارای DNA پلیمراز هایی هستند که نسبت به حرارت مقاوم بوده و حتی در دمای بالا فعالیت بهتری دارند . برای مثال باکتری Thermus aquaticus دارای DNA پلیمرازی است که در دمای 94 درجه ی سانتی گراد کاملاَ پایدار است و همچنین دمای اپتیمم عمل آن نیز 72 درجه ی سانتی گراد می باشد، این DNA پلیمراز که بطور خلاصه Taq پلیمراز نامیده می شود باعث شد که براحتی PCR به صورت اتوماتیک انجام شود و با افزودن یکبار آنزیم Taq پلیمراز دیگر نیازی به اضافه کردن مجدد آن نباشد .
مزیت بسیار مهم دیگر Taq پلیمراز افزایش حساسیت و دقت PCR می باشد. در دمای پایین
(30 درجه سانتیگراد) (که برای DNA پلیمراز E.coli بکار میرفت) پرایمرها ممکن است به جایگاههایی که توالی تا حدودی مشابه دارند نیز متصل شوند، زیرا در دمای پایین تعداد کمتری پیوند هیدروژنی برای اتصال پرایمرها نیاز است. بنابراین پرایمرها با اتصال به نواحی نسبتاَ مشابه، باعث ایجاد اشتباه در انجام مراحل PCR میشوند. ولی وقتی که واکنش در دمای 72 درجه (دمای اپتیمم فعالیت Taq پلیمراز) انجام شود اتصال پرایمر ها به نواحی غیر از ناحِیهی اصلی کاهش مییابد. به این صورت پس از پایان PCR
رشته های DNA کاملاَ مشابه و خالص بدست خواهد آمد. برای دیدن قطعات تکثیر شده DNA میتوان براحتی از الکتروفورز برای ژل آگاروز و رنگ امیزی اتیدیوم بروماید استفاده کرد .
الف) بیان موضوع تحقیق
اتّفاقاتی که برای دانشآموزان حادث میشود، علی رغم مراقبتهای لازم، به علت تعدد عوامل و تنوع متغیّرها، نبود صراحت قانونی، تشتّت نظریات لحاظ شده در برخی از آرا صادره از محاکم در خصوص شناسایی مسئول یا مسئولین و انتساب مسئولیّت و مسئول جبران خسارت از جهاتی عاری از ابهام نمیباشد.
چون دغدغه بروز حادثه، خاطر اولیای آموزشی را مشغول میسازد، در این تحقیق، نظر بر این است که مبانی مسئولیّت شخصی دانشآموزان، والدین آنان، مسئولیّت اولیای آموزشی و مسئولیّتمدنی دولت تعیین گردد. جنبههای مختلف بروزحوادث، عوامل مؤثر در ورود خسارت و در نهایت تحصیل نقش هر یک شناسایی شود. اگرچه هرکس مسئول اعمال خود بوده و دانشآموزان نیز از این قاعده مستثنی نیستند؛ امّا چنان چه دانشآموزی در راستای فعالیّتهای آموزشی دچار حادثه گردد و یا سبب خسارت به خود یا دیگری شود؛ نسبت به«یدضمانی»اولیای مدرسه نیز مؤثر واقع میشود. مسئولیّت والدین نیز نسبت به فرزندان خود چهرهای متمایز از دیگر اشخاص دارد؛ از آنجایی که ماهیت مسئولیّتمدنی در نظامهای مختلف همواره در حال تحوّل بوده است؛ در این رهگذر، «مسئولیّتمدنی دولت» نیز از جریان تحولات متأثر گشته است و با اتّکا به اصل مسئولیّتپذیری دولتها،«دولت» نیز به عنوان متبوع، در برخی از مواقع در برابر«حوادث آموزشی» مسئول پاسخگویی و جبران خسارت میباشد. هرچند به تصریح ماده 11ق.م.م در مواردی که بروز حوادث به نبود، کمبود، نواقص وسایل آموزشی، ورزشی و امکانات دولتی مربوط میشود و چنان چه خسارتی بر دانشآموزان وارد گردد؛ دولت مسئول بهشمار مىرود. در غیر این صورت مسئولیّتی متوجّه دولت نخواهد بود؛اما باعنایت به «مسئولیّتمدنی دولت» با نگاه حقوق عمومی، صرفنظر از حقوق و تکالیف دولت، شخصیت حقوقی دولت نه فقط در مقام«تصدی» بلکه به عنوان«حاکمیت» ایجاب مىکند که دانشآموزان را در مقابل حوادث مورد حمایت قرار دهد و از عهدهی جبران زیان وارده برآید. صرفنظر از نظریاتی همچون:«عدم مسئولیّت دولت»، «اصل حاکمیت مطلق دولت»، «نظریه سنتی تقصیر» با بازخوانی نظریات و بهرهگیری از اندیشههای حقوقی جدید و بررسی چرایی مسئولیّت و اصل مسئولیّتپذیری دولتها، باید پذیرفت که «دولت»، یعنی دولت پاسخگو.
لذا باتوجّه به مراتب در این تحقیق تلاش میگردد تا به این سوال پاسخ داده شود که با استناد به قوانین و تئوریهای ارائه شده؛ علت مسئولیّت حقوقی دولت در جبران خسارت وارده به دانشآموزان چه میباشد.
ب) پیشینه تحقیق
درباره«مسئولیّتمدنی» مباحث زیادی مطرح شده است؛ امّا در خصوص«مسئولیّتمدنی دولت» در جبران خسارت وارده به دانشآموزان در فعالیّتهای آموزشی، با عنایت به حدود مطالعات انجام شده به نظر میرسد؛ کمتر به این بحث اختصاص یافته است. هرچند مقالاتی تحت عناوین«مسئولیّت بدون تقصیر دولت»، «طرح مسئولیّتمدنی آموزگار ناشی از عمل دانشآموز» منتشر شده است؛ اما در خصوص چهره مدنی مسئولیّت دولت که وسیلهای برای حمایت از دانشآموزان در مقابل حوادث میباشد؛ به ندرت تحقیق و پژوهش انجام شده است. امید است که بابررسی«مسئولیّت حقوقی دولت» در قبال حوادث آموزشی در خصوص انتساب بیشتر مسئولیّت به دولت با نگاهی نو مدنظر قرار گیرد.
ج)اهمیّت و انگیزه انتخاب موضوع تحقیق
بنا به ضرورت توجّه به حقوق شهروندان و این که دانشآموزان نیز بخشی از شهروندان میباشند و سرمایههای انسانی گرانقیمتی هستند که سرنوشت آینده جامعه به دست آنان رقم خواهد خورد و قسمتی از عمر خود را در فضاهای آموزشی سپری میکنند و امکان بروز حادثه و ورود خسارت جانی و مالی برای آنان در آن فضاها وجود دارد. چه این که در موارد پیش آمده، خسارت وارده به آنان آن طور که باید جبران نشد و یا در بعضی موارد در شناسایی مسئول یا مسئولین و مسئول جبران خسارت نارساییهایی باعث دغدغه اولیای آموزشی گشته که نیاز به تحقیق و بررسی همه جانبه احساس گردید و به نوعی انگیزه اصلی برای انجام این تحقیق محسوب میشود که در صورت انجام مطالعه و شناسایی وظایف و مسئولیّتهای دولت در جبران خسارت وارده به دانشآموزی و ارائه آن به مسئولین ذیربط میتوان انتظار داشت که به میزان زیادی از حوادث دانشآموزی که ناشی از جهل مسئولین نسبت به وظایف خود در قبال دانشآموزان میباشد جلوگیری
گردد.انرژی به کار رفته مربوط به دعاوی مطروح درمحاکم، هزینه های دادرسی، اشغال وقت محاکم، هزینههای درمان، آثار تلخ وقایع ناگوار بر روح و روان زیاندیده، خانواده مصدوم و اجتماع و آثار مفید پیشگیری از وقایع قابل پیشبینی و پیشگیری و رفع خطر و در نهایت تأمین نیازهای عمومی دانشآموزان و جبران خسارت دست آوردهای این تحقیق میباشد.
د) سوالها و فرضیههای تحقیق
با عنایت به هدف و سوال اساسی تحقیق، در این مطالعه تلاش بر آن است که به سوالات ذیل پاسخ داده شود.
1) مسئولیّت تأمین، حفظ سلامتی، نگهداری ومراقبت دانشآموزان و همچنین پاسخگویی در برابر حوادث در محیطهای آموزشی با چه اشخاصی می باشد؟
2) با توجّه به اصل کلی كه مقرر میدارد؛ هیچ ضرری نباید بدون جبران باقی بماند، آیا هنوزهم با پای بندی به نظریه مسئولیّتمدنی مبتنی بر تقصیر و اعمال حاکمیت، دولت ازاین قاعده کلی مذکورمستثنی می باشد؟
3) آیا مسئولیّت دولت در برابر دانشآموزان در محیطهای آموزشی دولتی فقط محدود به نقص وسایل اداری (قلمرو ماده 11 ق.م.) خلاصه میشود؟
در برابر پرسشهای ایجاد شده فرضیههای زیر مطرح میگردد.
1)به نظر میرسد با توجّه به قوانین مسئولیّتمدنی از جمله ماده 7 ق.م.م هرچند نگهداری و مراقبت از دانشآموزان در محیطهای آموزشی با اولیای آموزشی میباشد و والدین آنان نیز در مقابل فرزندان مسئول هستند. حق و تکلیف«دولت» و «ملت» نسبت به یکدیگر رابطهای غیرقابل تفکیک است و مهمترین حقوق اجتماعی، قوانینی است که تنظیم روابط میان دولت و مردم را هدف قرار میدهد لذا مسئولیّت تأمین نیازهای دانشآموزان ودرصورت وقوع حادثه و ورود خسارت مسئولیّت جبران با دولت است.
2) به نظر میرسد شخصیت حقوقی و اعتباری دولت و تفاوت منشأ و ماهیت قدرت دولت و حدود اختیارات آن نه تنها رافع «مسئولت مدنی دولت” نمیباشد؛ بلکه به عنوان «دولت رفاه»انتظار می رود که پاسخگو باشد.
3) به نظر میرسد پذیرش«اصل مسئولیّتپذیری دولتها» ایجاب میکند که در حقوق متقابل دولت و مردم در بخش آموزش عمومی و ارایه خدمات آموزشی، فرض بر آن است كه مصالح آموزشی از اهمیت خاصی برخوردار بوده و نوع «مسئولیّتمدنی دولت» در ارتباط با اَعمال خود و كاركنانش درشرایطی ، «فرض بر تقصیر» و در شرایط مورد نظر این مطالعه در برابرحوادث آموزشی «فرض بر مسئولیّت» باشد.
ه)اهداف تحقیق
هدف کلی:
الف- شناسایی علل بروز حوادث در فعالیّتهای آموزشی
ب- تعیین مسئولیّت حقوقی دولت در جبران خسارت وارده به دانشآموزان با کیفیّت مطلوبتر
هدف فرعی:
الف- تبیین امکانات و نوع کاربری فضاهای آموزشی اعم از محیط مدرسه، کلاس درس، خوابگاه، زمین و سالن ورزشی، اردوگاه که در آن مسئولیّتمدنی اشخاص(اولیای آموزشی و دولت) تحقق مییابد.
ب- تعیین نوع حوادث و عواملی که در وقوع حوداث مدخلیت دارند و تعیین مسئول پرداخت خسارت
ج- ضرورت محدودسازی مصونیت حاکمیت و توسعه مسئولیّتمدنی دولت
د- تعیین محل پرداخت خسارت در صورت توجّه مسئولیّت به مدرسه یا دولت
ر- تعیین نوع مسئولیّت دولت و اولیای دانشآموزی از جنبه لزوم وجود یا عدم وجود تقصیر و مفهوم تقصیر دولت در رابطه با مسئله مطروح.
و) روش تحقیق
روش تدوین این تحقیق از نوع تحقیقات توصیفی میباشد. در انجام آن بر استفاده و مطالعه از منابع کتابخانهای سعی گردید. در تحقیق کتابخانهای محقق متناسب با اهداف و سوالات خود اقدام به جمعآوری دادهها از منابع مرتبط با موضوع مینماید و پس از تجزیه و تحلیل آن نسبت به سوالات و فرضیههای تحقیق تصمیم مناسب را اتخاذ میکند. هرچند به منظور بهرهمندی از موضع رویه قضایی تلاش در جهت بررسی برخی از آرای محاکم عمومی نیز صورت گرفت.
ز) تقسیمبندی مطالب
با توجّه موضوع و عنوان تحقیق، ابتدا توضیحاتی دربارهی«مسئولیّتمدنی» و «مسئولیّتمدنی دولت» ارائه میگردد. سپس مسائل مربوط به فعالیّت دانشآموزان در فضاهای آموزشی و اتّفاقاتی که برای آنان حادث میشود، پرداخته میشود. مطالب این تحقیق در سه فصل ارائه خواهد شد. فصل اول که کلیاتی در باره«مسئولیّتمدنی» است در دو مبحث بیان میشود. در مبحث اوّل به مفاهیم، شاخهها، مبانی و منابع مسئولیّتمدنی و در مبحث دوم به مسئولیّتمدنی دولت پرداخته میشود. فصل دوم نیز در دو مبحث ارائه میشود؛ در مبحث اول مسئولیّتمدنی اشخاص در برابر فعالیّت دانشآموزان و در مبحث دوم فعالیّتهای آموزشی دانشآموزی و مسئولیّتمدنی اشخاص مورد بررسی قرار میگیرد. مطالب فصل سوم در دو مبحث ارائه میشود. در مبحث اوّل حوادث و عوامل حادثهزا و در مبحث دوّم به اثر مسئولیّتمدنی بررسی مسئولیّت اشخاص در جبران خسارت وارده و نحوهی جبران خسارت، پرداخته میشود و در پایان نتیجه و پیشنهادات ارائه خواهد شد.
فصل اول
کلّیات(قواعد عمومی مسئولیّتمدنی)
طرح مطلب: «مسئولیّت» در تقسیمبندی کلی به مسئولیّت اخلاقی و حقوقی تقسیم میشود. مسئولیّت حقوقی خود نیز به دو دسته تقسیم میشود. مسئولیّتمدنی و مسئولیّت کیفری. در مسئولیّتمدنی هدف حمایت از فرد و در مسئولیّت کیفری هدف حمایت از جامعه میباشد و سرانجام مسئولیّتمدنی نیز به مسئولیّت قراردادی و مسئولیّت غیر قراردادی(قهری) تقسیم میشود.
از آنجایی که تأمین زندگی اجتماعی ملازمه با نظم عمومی دارد و دولتها نیز تکلیف به تأمین نظم عمومی دارند و حقوق و منابع در هر جامعهای بر اساس معیارهای خاص در بین اعضای جامعه توزیع میشود؛ اکنون یکی از مسایل اساسی قابل بیان در بحث مسئولیّتمدنی، طرح این سوال است که، دلیل یا دلایل تکلیف و الزام دولت به جبران خسارت وارده به دانشآموزان چه میباشد؟ اساساً چرا دولت باید در تأمین سلامت دانشآموزان و آرامش خاطر والدین آنان و اولیای آموزشی پاسخگو باشد؟ در این فصل که مشتمل بر دو مبحث میباشد، ابتدا مفاهیم، شاخهها، مبانی و منابع مسئولیّتمدنی را تا آنجا که برای ورود به بحث اصلی ضرورت دارد بررسی میکنیم. سپس در مبحث دوم مفاهیم، مبانی، منابع و ارکان مسئولیّتمدنی دولت را بررسی خواهیم کرد.
یکی از روشهای درمان ناباروری و رساندن زوجین نابارور به هدف خود، یعنی همان صاحب فرزند شدن، اهدای جنین می باشد. این روش باعث شده تا مباحث پیچیده فقهی و حقوقی در زمینههایی چون، قرارداد میان طرفین، نسب و آثار ناشی از نسب، شرایط اهدا کنندگان و متقاضیان، حفظ رازداری و آیین دادرسی مربوطه به وجود آید .
هرچند که این روشهای درمان، پیشرفتهای عدیده ای را در حوزه پزشکی به دنبال داشت اما نتوانست موجب اقناع دانشمندان علوم دیگر شود و موجب بروز مشکلات و پرسشهایی در علوم اخلاقی، جامعه شناختی، روان شناسی و حقوق و فقه گردید که بسیاری از موارد هنوز بی جواب مانده است و نیازمند تحقیقات و تخصص بیشتری می باشد. ولی آنچه مسلم است استفاده از این روشها نیازمند پاسخ به موارد فوق و فراهم شدن بستر فرهنگی – اجتماعی، اعتقادی حاکم بر جامعه است که تا قبل از ابداع این تکنیک ها جایگاهی را به خود اختصاص نداده بود. بطور کلی بحث تولید مثل حساسیت و محدودیتهای قانونی و شرعی و اجتماعی خاصی را در فتاوا و فرهنگ اسلامی دارد. این تحولات و پیشرفتها به ویژه در باروری با دخالت عامل بیگانه، دیدگاههای مختلف اخلاقی، شرعی و قانونی را در رد یا پذیرش آن فراهم آورده و در این ارتباط نقش مذهب به عنوان عاملی تعیین کننده در مباحث مربوط به حقوق تولید مثل مورد توجه قرار گرفته است. این فناوری با سرعت عجیبی به پیش می رود. در این رابطه فتاوا و قوانین و محدودیتهای اخلاقی، نیاز به اظهار نظر و تدوین دارد و باید برای این امر تحقیق و تلاش بسیاری نمود که به کارگیری این روشها مغایرت با موازین شرعی و اصول حقوقی نباشد و نیز پاسخگوی مسائل اجتماعی و روان شناختی نیز باشد.
فرزندی که در نتیجه اهداء و دریافت جنین پا به عرصه گیتی می گذارد همانند هر شخص دیگری از کلیه حقوق مدنی متمتع می شود و دارای کلیه حقوق و تکالیفی است که اشخاص در طول زندگی خود از آنها بهره مند می شوند. بنابراین، طفل حاصل از جنین اهدایی حق دسترسی به اطلاعات ژنتیکی و سوابق خانوادگی خود را دارد.
همچنین درخصوص حفظ اسرار در این مورد به آنجا رسیدیم که کلیه مشخصات طرفین و نیز چنین ثبت و ضبط شود و تحت شرایطی باید کسانی که در این امر دخیل هستند از آن گاه گردند تا در صورت بروز مشکلات برای رفع آن اقدام نمایند.
نسبناشی از اهدای جنین از مباحث مهم این تحقیق است و با توجه به آیات و روایات و همچنین نظرات فقهی و حقوقی نتیجه این شد که پدر و مادر واقعی طفل همان پدر و مادر ژنتیکی یعنی صاحباناسپرم و تخمک میباشند.از آنجا که نسب طفل ناشی از اهدایجنین مشروع بوده، آثار نسب مشروع از جمله: نگهداری و تربیتطفل، ولایتقهری، نفقه و رابطهتوارث مطابق با قواعد و مقرراتحقوقی کشورمان خواهد بود.
مسائل مطرح شده در این تحقیق با استناد به منابع مهم فقهی مانند آیات و روایات و استفاده از نظریات علمای فقه و حقوق می باشد و به نظر نگارنده ، تحقیق و پژوهش در زمینه های جدید حقوقی از جمله موضوع مورد بحث ما هرچه بیشتر انجام شود ما را در ارائه پاسخی واحد و بدون شبهه در این زمینه یاری خواهد نمود.
این پایان نامه در سه بخش تنظیم شده است. در بخش اول به بیان مفاهیم و مبادی بحث پرداخته شده و تعریف، تاریخچه باروری مصنوعی و روشهای تلقیح مصنوعی، درمان نازائی و اشکال مختلف استفاده از رحم جایگزین آورده شده است . در بخش دوم در دو فصل نسب، توارث بحث شده است و در بخش آخر نیز حقوق و تکالیف دریافت کنندگان جنین و طفل ناشی از آن بحث شده است . و در آخر نتیجه گیری، پیشنهادات و منابع آورده شده است.
سوالات تحقیق
سوال اصلی
آیا حقوق و تکالیف جنین حاصل از لقاح مصنوعی با فرزند طبیعی تفاوت دارد یا خیر ؟ وجوه اشتراک وافتراق این کودکان چیست؟
سوالات فرعی
فرضیات
فرضیه اصلی
وظایف و تکالیف اهداء گیرنده جنین و طفل متولد شده از لحاظ نگهداری و تربیت و نفقه و احترام ، نظیر وظایف و تکالیف اولاد و پدر است.
فرضیات فرعی
1- پدر طبق ماده 1199 ق.م تکلیف به دادن نفقه فرزند خود می باشد و از این رو، تفاوتی بین فرزند و جنین وجود ندارد. بدین ترتیب می توان گفت: در حالت استفاده از رحم جایگزین مادر جانشین به علّت حمل جنین فراکاشته والدین حکمی، مستحق نفقه از جانب ایشان خواهد بود.
2- در این مورد اختلاف نظرهای وجود دارد که بعضی طفل را متعلق به صاحبان نطفه و بعضی طفل را متعلق به صاحب رحم میدانند.
3- مساله ارث کودکانی که از طریق تلقیح مصنوعی متولد میشوند تابع ثبوت نسب میان طفل و صاحبان اسپرم و تخمک ویا رحم است.چنانچه رابطه نسبی میان طفل و صاحب اسپرم از یک سو و صاحب تخمک یا رحم یا هر دو(بنا به اختلاف مبانی در مساله نسب مادری) از سوی دیگر به رسمیت شناخته شود”توارث میان انها نیز بر قرار میشود و بر عکس هر گاه رابطه نسبی میان کودک و والدین ژنتیکی او بر قرار نباشد توارث میان انها نیز منتفی خواهد بود.
4 ـ حفظ و نگهداری اطلاعات مربوط به جنین اهدایی به خاطر حفظ اسرار و آبروی اشخاص اهدا کننده واهدا گیرنده و نیز طفل حاصل از اهدای جنین می باشد.
5 ـ وظایف و تکالیف زوجین اهدا گیرنده ی جنین و طفل متولد شده ازلحاظ نگهداری، تربیت، نفقه و احترام نظیر وظایف و تکالیف اولاد با پدر و مادر است . ولی به نظر می رسد از لحاظ ارث و ولایت قهری به والدین ژنتیکی منتسب است .
اهداف تحقیق
هدف اصلی
هدف از تحقیق بر طرف کردن شک و شبهات موجود در مورد حقوق و تکالیف دریافت کنندگان جنین و طفل حاصل از آن می باشد.
اهداف فرعی
1) با تبیین و تشریح مفاهیم به کار گرفته شده از طریق تطبیق و مقایسه در حقوق ایران و سایرکشورها میتوان به ایننکته پی برد که قانونگزار تاچه میزان در بحث حمایت از کودکان بدونسرپرستموفق بوده است.
2) نقد و بررسی قواعد مربوط به حقوق و تکالیف دریافت کنندگان جنین و طفل حاصل از آن و ارائه پیشنهاداتی برای ارائه راهکارهایی در مورد ارتقاء سطح قوانین.
3) بررسی حقوق و تکالیف دریافت کنندگان جنین و طفل حاصل از آن در ایران و بیان وجوه اشتراک و افتراق آن در حقوق ایران و سایر کشورها.
4) فراهم نمودن امکان دستیابی برای محققان و دانشجویان به منابع خارجی موضوع تحقیق.
بررسی پیشینه و سابقه موضوع
با توجه به نوظهور بودن مسأله جایگزینی رحمی و اهمیت این موضوع در جامعه اسلامی تاکنون در بین حقوق دانان ایرانی مقالات متعددی از اساتید صاحب نظر در این رشته به تحریر درآمده است که در پاره ای ازآنها به بررسی جایگزینی رحمی که همان بارداری برای دیگری است، به واکاری مسایل ومعضلات مطروحه در جایگزینی رحمی، حکم استفاده از ر وش های مختلف بارداری جانشینی، حقوق ایجاد شده، تکالیف وتعهدات زوجین ناباروز و بانوی صاحب رحم نسبت به جنین و… به اختصار پرداخته شده است و در پاره ای از مقالات تنها به بررسی یک بعد از ابعاد جایگزینی رحمی پرداخته شده از طرفی مطالب نیز از انسجام، یکپارچگی و طبقه بندی مطلوبی برخوردار نیستند، منابع و کتب فقهی نیز بیشتر به موضوع باروری مصنوعی اختصاص دارد و موضوع استفاده از شیوه جایگزینی رحمی در آنها مطرح و بررسی نشده است.
به عنوان مثال در:
1- کتاب اهدای گامت و چنین در درمان ناباروری که مقالههای جمعی از نویسندگان در این کتاب گردآوری شده است هرچند به بررسی اهدای گامت وجنین در درمان ناباروری از دیدگاههای مختلف فقهی حقوقی، پزشکی، اخلاقی، روان شناسی و جامعه شناختی پرداخته شده اما معایبی در این کتاب به چشم می خورد.
اولاً:مطالب از انسجام و پیوستگی مناسبی برخوردار نمی باشد.
دوماً: در بررسی ابعاد مختلف استفاده از شیوه اهدای گامت و جنین به زوجین نابارور در جایگزینی رحمی در این کتاب باز هم اشارات مختصری صورت گرفته که کافی به نظر نمی رسد و در پاره ای از موارد اصلاً از جایگزینی رحمی صحبتی به میان نیامده است.
سوماً: چون این کتاب از گردآوری مجموعه مقالات نویسندگان مختلف تهیه و تدوین شده است. لذا نحوه نگارش هر مطلب و هرمقاله در بیان آراء و بررسی موضوع با قلم های مختلف در خوانندگان کسالت و خستگی در مطالعه مطالب را ایجاد می کند.
چهارم: دراین کتاب احکام وضعی کودکان ناشی از اهدای گامت تنها از یک بعد بررسی شده است که آن بعد مربوط به وراثت می باشد. ابعاد دیگر آثار احکام وضعی کودکان در استفاده از این شیوه چون نفقه، حضانت، نسب، ولایت و… از قلم افتاده است، از طرفی به استفاده از این شیوه در جایگزینی هیچ اشاره ای نشده است.
2-کتاب رحم جایگزین که به قلم باز هم گروهی از مؤلفان نگاشته شده است و ثمره جمع آوری مقاله های محققان مختلف در این کتاب به قلم خودشان است باز هم معایبی به چشم می خورد.
اولاً: در بررسی مقالات فقهی نظرات برخی ازآیات عظام مورد نقد وبررسی قرار گرفته شده بود در حالی که این نیاز احساس می شد نظرات علمای عظام در قالب بیان حکم اصلی، پر سش . پاسخ و … همراه با نقد آراء بزر گواران آورده شود.
ثانباً:با توجه به این که مطالب این کتاب از گردآوری مقالات نویسندگان مختلف جمع آوری شده است به تکراری بودن مطالب توجهی نشده و یک مطلب چندبار تکرار شده است.
کتب فقهی و حقوقی دیگری نیز که حول همین محور نوشته شده اند خالی از این معایب نیستند. در کتب فقهی وحقوقی دیگرچون حقوق مدنی نوشته دکتر ناصر کاتوزیان هرچند مختصرا به موضوع تلقیح مصنوعی اشاره شده، اما از ج ایگزینی رحمی بحثی به میان آورده نشده بود.
در کل در کتب و منابعی که در دسترس این حقیر بود مباحث مربوط به جایگزینی رحمی از پیوستگی خوبی برخوردار نبود و مطالب پراکنده و در پاره ای از موارد موضوع مسأله جایگزینی رحمی را مورد بحث و بررسی قرار داده بودند که خواننده و یا مخاطبان را برآن می داشت که ادامه مطلب را درکتب دیگری جستجو کنند در پاره ای از موارد نیز حکم اصلی مربوط به جایگزینی رحمی در برخی کتب آورده نشده بود و معایبی از این قبیل…
لذا در این نوشتار سعی براین است که در قالب و طرحی منسجم و منطقی ابتدا استفاده از جایگزینی رحمی را درمباحث پزشکی به طور مختصر و مفید مطرح نموده سپس به بررسی و واکاری جایگزینی رحمی در ابعاد مختلف فقهی و حقوقی همراه با بیان دلایل براهین و استدلالات قرآنی، روایی و نظر آیات عظم در ابواب مختلف و قواعد فقهی و حقوقی و مواد قانونی و … بپردازیم.
روش تحقیق
در این راستا، برای جمع آوری مطالب از روش کتابخانه ای و اسنادی و نیز از مقالات و اطلاعات دانشمندان فقهی، حقوقی، پزشکی استفاده شده است . همچنین ازشبکه جهانی اینترنت به منظور استفاده ی بروز منابع و اطلاعات، بهره گیری شد ه و بدین ترتیب، روش تحقیق، توصیفی – تحلیلی است.
کنترل شارژر دستگاهی است که مابین پنل خورشیدی و باتری قرار می گیرد. وظیفه آن در سیستم های خورشیدی بسیار حیاتی و مهم است زیرا طول عمر باتری سیستم که تقریبا 30 درصد از کل هزینه را به خود اختصاص می دهد، بطور مستقیم به آن وابسته می باشد. چنانچه باتری بیش از حد شارژ گردد و یا اینکه بیشتر از حد ممکن تخلیه شود، آسیب جدی خواهد دید از این جهت دستگاه کنترل شارژر در مدار قرار داده می شود که در صورت شارژ یا دشارژ بیش از حد، باتری را محافظت نماید. شارژ کنترلرها بر مبنای اینکه تحمل چند آمپر جریان را دارند دسته بندی میشوند. استانداردهای بینالمللی شارژ کنترلرها را ملزم به تحمل ۲۵% جریان اضافی در زمان محدود می نمایند. این موضوع باعث می-شود که در زمان افزایش بیش از حد تابش به کنترلر آسیبی نرسد. جریان بیش از حد می تواند به کنترلر آسیب برساند. انتخاب کنترلر شارژر با جریان بزرگ تر از حد مورد نیاز، امکان توسعه سیستم را در آینده فراهم می آورد بدون اینکه هزینه زیادی را تحمیل نماید. کنترلر همچنین از جریان معکوس در هنگام شب جلوگیری می نماید. جریان معکوس، مقدار جریانی است که هنگام شب در جهت معکوس از پانل می گذرد و باتری را تخلیه می کند.
همچنین امروزه نیاز به بهینهسازی مصرف انرژی بدون بهوجود آوردن مشكلات جدید برای مصرف کنندگان امریست ضروری، که در عین حال باید قابلیت اطمینان بالایی هم داشته باشد. بنابراین امروزه استفاده از سیستم هیبرید گریزناپذیر است، که منجر به استفاده از مصرف كننده های الكتریكی بیشتر و قویتر میگردد و در نتیجه انرژی الكتریكی مورد نیاز مصرف کننده افزایش مییابد.
ازاین روی، صنایع باتریسازی در صدد عرضه باتریهای نو هستند، كه همگام با تغییر تدریجی ساختار الكتریكی منابع تجدیدپذیر باشد. این درحالی است که نقش باتری به عنوان یك وسیله محوری برای حفظ عملكرد مطلوب و افزایش قابلیت اطمینان منابع تجدیدپذیر و مصرف کنندگان، كه قابل نظارت و مدیریت نیز باشد، ارتقا یافته است[1].
از طرفی اغلب باتریها نسبت به فراشارژ (overcharge) و فرودشارژ (over discharge) شدن حساسیت دارند و موجب تخریب باتری و صدمه زدن به آن میگردد. علاوه بر آن در فرآیندهای شارژ سریع، مطلوب است كه باتری با استفاده از روشهای شارژ معمول كه عمدتاً با استفاده از جریانهای بالا انجام میگیرد، در كوتاهترین زمان ممكن به حالت شارژ كامل برسد در عین حال كه از ورود به ناحیه فراشارژ، جلوگیری گردد[3,2].
بنابراین عملكرد مطلوب باتری به تخمین حالت شارژ(SOC) و کنترل مناسب آن بستگی دارد. لذا ضروری است كه با اندازهگیری و تخمین آن، شرایط را برای عملكرد مناسب باتری و نیز دستگاههای الكتریكی، از طریق مدیریت باتری در فراهم آورد. نظارت بر باتری سبب میگردد كه بتوان از تمام توانایی باتری به بهترین شكل برای تأمین انرژی وسایلی كه وابستگی بالایی به انرژی الكتریكی دارند استفاده کرد[3,1]. از
آنجا که موضوع اصلی پایاننامه درباره شارژ باتری و کنترل آن در سطح مشخصی است، در ادامه به ارائه تعریفی از حالت شارژ میپردازیم.
1-2 مفهوم حالت شارژ
حال كه ضرورت آگاهی از حالت شارژ (SOC) باتری بیان گردید باید تعریف دقیقی از آن بیان نمود. در نظر نخست میتوان گفت كه حالت شارژ بهطور ساده، درصد بار الكتریكی ذخیره شده حقیقی به كل باری است كه می توان در باتری ذخیره نمود. فرض كنید یك باتری در اختیار داریم كه از قبل دارای مقداری انرژی است و اکنون آن را با جریان شارژ(وارد به باتری) ، شارژ میکنیم. در این صورت مقدار بار تحویل داده شده به باتری برابر است با و از طرفی اگر باتری کاملاً خالی از انرژی باشد در نتیجه برابر كل باری است كه می توان در باتری ذخیره نمود. در روابط فوق، راندمان باتری را نشان میدهد که وابسته به جریان باتری است، زیرا در هنگام شارژ مقداری از توان الکتریکی در باتری تلف میشود. برای جریان شارژ و برای جریان دشارژ است. با استفاده از تعریف بالا، حالت شارژ با رابطه زیر تعریف می گردد:
(1-1 )
که در آن حالت شارژ اولیه باتری، بار الکتریکی در لحظه و کل بار الکتریکی است که میتوان در باتری ذخیره نمود. اما نکته قابل توجه، در دسترس نبودن حالت شارژ اولیه باتری در اغلب کاربردهایی است که بهطور پیوسته از آن بهره میگیرند. لازم به ذکر است که رابطه(1-1) یکی از روشهای مستقیم اندازهگیری حالت شارژ باتری در آزمایشگاه است که در ادامه بررسی روشهای تخمین حالت شارژ بهطور اجمالی معرفی خواهد شد. شكل1-1 تفسیر تصویری از حالت شارژ باتری را بهعنوان یك تابع حالت یكنواخت، با چشمپوشی از اثر دما، دشارژ درونی و انتشار جریان الكتریكی، ارائه میدهد. همانگونه كه در ادامه بیان میگردد، روشهای بسیاری برای بدست آوردن حالت شارژ باتری، چه با استفاده از حسگرهای ویژه و چه با استفاده از الگوریتمهای كلاسیك و هوشمند، بكار رفته است، كه هركدام دارای مزایا و معایبی است كه به آن اشاره خواهد شد[1,2,3,4].
شكل1-1: تفسیر تصویری از ظرفیت و حالت شارژ باتری
1-3 بررسی روشهای تخمین حالت شارژ باتری
مشخص كردن حالت شارژ باتری(SOC) بر اساس پیچیدگی یا سادگی نوع باتری و كاربردی كه در آن استفاده میگردد، میتواند مسألهای اساسی باشد. در زیر به بررسی اجمالی روشهای بكار رفته برای تخمین حالت شارژ باتریها میپردازیم.
1-3-1 اندازهگیری حالت شارژ از طریق ویژگیهای فیزیكی الكترولیت
در اغـلب باتریهای دارای الکترولـیت مایع، مانند: انواع سربی– اسیدی، الكترولیت در بیـشتر واكنشهای هنگام شارژ و دشارژ شركت میكند. وابستگی خطی(بیشتر در مورد انواع سربی– اسیدی) كه بین تغییر چگالی اسید و حالت شارژ باتری وجود دارد، برای تعیین حالت شارژ باتری بكار میرود. این روش تنها برای باتریهای دارای الكترولیت مایع کاربرد دارد و برای اندازهگیری چگالی اسید، با استفاده از حسگرهای ویژه، قابل انجام است.
مشكلات ناشی از این روش اندازهگیری، مربوط به لایه لایه شدن اسید، كاهش آب اسید، و همچنین عمر و توانایی سنسور مورد استفاده میباشد. دو مشكل نخست با استفاده از هم زدن الكترولیت داخلی و نیز اضافه كردن آب مورد نیاز بهصورت خودكار میتواند تا حدودی برطرف گردد. از طرف دیگر توجه به این نكته اهمیت دارد كه اندازهگیری خواص فیزیكی اسید، درون سوراخ و منفذ الكترودها، كه محل مصرف و تولید اسید است قابل انجام نیست. بنابراین در فرآیندهایی كه جریان بالا وجود دارد، انتشار الكترولیت بهصورت آرام به عنوان یك عامل تولید خطا در این روش عمل مینماید[4].
1-3-2 ولتاژ مدار باز
مشابه آنچه كه در مورد اندازهگیری چگالی اسید در بخش قبل گفته شد، ولتاژ مدار باز باتری بهصورت مستقیم با حالت شارژ آن بستگی دارد. در كاربردهایی كه عموماً دورههای طولانی از استراحت، یعنی عدم شارژ و دشارژ باتری وجود دارد، روش ذكر شده پیشنهاد میگردد. در اینصورت اندازهگیری ولتاژ مدار باز بیشتر برای تنظیم كردن روشهای دیگر تخمین حالت شارژ بكار میرود.
تفاوت بین ولتاژ مدار باز باتری هنگامی كه بهطور كامل شارژ باشد، با هنگامی كه فراشارژ شده باشد، ناچیز است و درنتیجه در هنگام فراشارژ، آزمون دچار خطا میگردد. همچنین باتریهایی وجود دارند که ساعتهای زیادی طول میكشد به حالت ماندگار خود برسند، تا برای انجام آزمون ولتاژ مدار باز آماده شوند. این ویژگی میتواند باعث مشكلاتی گردد. علاوه بر آن، در اغـلـب كاربردها مقـداری جـریان بهطور دائم بـرای دیگر وسایـل الكتریكی مـورد استفـاده لازم اسـت، كه در این صورت آزمایش ولتاژ مدار باز برای تخمین حالت شارژ کارا نمیباشد.
وابستگی خطی حالت شارژ با ولتاژ مدار باز بهصورت رابطه زیر نشان داده میشود:
(1-2)
كه در آن نشان دهنده حالت شارژ باتری برحسب درصد است، ولتاژ پایانه باتری هنگامی كه است و با استفاده از و اندازه گیری ولتاژ مدار باز در از معادله (1-2) قابل محاسبه است. از رابطه(1-2) برای محاسبه حالت شارژ با استفاده از تخمین ولتاژ مدار باز باتری با مدل تونن یا نورتن، در روشهای كلاسیك تخمین مانند: فیلتر كالمن استفاده میشود، كه در قسمت بعد به این روش میپردازیم[4].