منو

ایرانی می‌تواند (مهر)

در این شماره می‌خوانید: طراحی نانوواکسنی علیه بیماری سالک، ساخت نانوحسگری برای شناسایی گاز متان، مقایسه اثرات پوستی نانونقره و نیترات نقره، تهیه‌ی فوم‌های نانوساختار زیست‌سازگار به کمک فرایند قالب‌ریزی ژل، روشی نوین برای سنتز سرامیک‌های نسوز و حذف اکسیژن از آب تغذیه‌ی دیگ‌های بخار با نانوذرات آنزیم

طراحی نانوواکسنی علیه بیماری سالک

پژوهشگران دانشکده‌ی داروسازی دانشگاه علوم پزشکی تبریز با همکاری همتایان خود در دانشگاه علوم پزشکی شیراز و شرکت داروسازی اکسیر موفق به طراحی نانوواکسنی برای جلوگیری از بیماری سالک شدند.
هدف پژوهش حاضر، طراحی یک نانوواکسن علیه لیشمانیازیس (که به سه فرم پوستی، مخاطی و احشایی است و فرم پوستی آن را سالک می‌نامند) بوده‌است.
لیشمانیازیس یک بیماری انگلی صعب‌العلاج است و طبق تخمین سازمان بهداشت جهانی، حدود 12 میلیون نفر در دنیا به لیشمانیازیس مبتلا هستند که سالانه 60 هزار نفر از آنها می‌میرند.
این پژوهشگران برای تهیه‌ی واکسن، انگل لیشمانیا را درون نانوذرات کایتوزان بارگذاری کرده‌اند و مطالعات را روی موش آزمایشگاهی انجام داده‌اند. نتایج نشان می‌دهد که این واکسن ایمنی سلولی را افزایش می‌دهد.
فرمولاسیون واکسنی که این محققان استفاده کرده‌اند، سبب افزایش پایداری این آنتی‌ژن در فرایندهای تولید، حمل و نقل، عمر قفسه‌ای و حتی هنگام تزریق می‌گردد.
به گفته‌ی محقق پژوهش، تاکنون واکسن موثری علیه لیشمانیازیس تایید نشده‌است و پژوهش حاضر امید تازه‌ای را در این زمینه ایجاد می‌کند.

ساخت نانوحسگری برای شناسایی گاز متان

نانوحسگری با بازدهی بالا برای شناسایی گاز متان در آزمایشگاه تحقیقاتی نانوفناوری دانشگاه فردوسی مشهد ساخته شد.
در سال‌های اخیر، استفاده از گاز طبیعی که حجم عمده‌ی آن متان است، به‌صورت‌های مختلف رواج یافته‌ و حادثه‌های انفجار ناشی از نشت آن نیز به‌شدت افزایش یافته‌است. توانایی شناسایی و تشخیص مقدار گاز در مقادیر کم‌تر از حد انفجار در جلوگیری از چنین رخدادهایی بسیار ضروری است.
در ساخت چنین حسگرهایی استفاده از نیمه‌رساناها با ابعاد نانومتری مناسب به‌نظر می‌رسد. تغییر مقاومت لایه‌ی حساس در اثر مجاورت با گاز، خروجی یک حسگر است. دلیل این تغییر مقاومت، برهم‌کنش بین گاز و سطح جامد است. در تحقیقات اخیر، اکسیدهای مختلف کبالت به‌دلیل ویژگی‌های حسگری برجسته نسبت به سایر اکسیدهای فلزی توجه خاصی را به خود اختصاص داده‌اند. در این کار پژوهشی، از Co3O4 که قوی‌ترین کاتالیست برای اکسایش متان است، در ساخت حسگر استفاده شده‌است. همچنین با توجه به اثر افزایش ناخالصی در بهبود خصوصیات حسگر، اکسید مس نیز که کاتالیستی قوی در اکسایش متان به‌شمار می‌رود به‌عنوان ناخالصی به‌کار برده شده‌است.
نتایج بررسی‌ها حاکی از آن است که با افزایش دما و غلظت متان در بازه‌ی مورد بررسی، حساسیت حسگر افزایش می‌یابد. همچنین در حسگرهای ساخته شده از نانوپودرها، افزایش چشمگیر حساسیت با افزایش ناخالصی مشاهده شد و بالاترین حساسیت، مربوط به نمونه‌ی با بیشترین درصد مولی مس بود، ولی در نمونه‌های لایه نازک، اثر ناخالصی عکس نتایج مشاهده شده در نانوپودرها بود و نمونه‌ی خالص بیشترین حساسیت را داشت.

مقایسه اثرات پوستی نانونقره و نیترات نقره

پژوهشگران دانشگاه علوم پزشکی تهران، طی تحقیقاتی در زمینه‌ی سمیت نانوذرات نقره به این نتیجه رسیدند که باید در استفاده از محصولات حاوی نانوذرات نقره که در تماس با پوست بدن هستند، احتیاط نمود.
با ظهور فناوری نانو و کاربرد گسترده‌ی آن در صنایع مختلف، بررسی سمیت این مواد، مورد توجه بسیاری قرار گرفته است، به‌طوری‌که منجر به ارایه‌ی شاخه‌ای از این علم به‌نام نانوتوکسیکولوژی شده‌است. با توجه به کاربرد گسترده‌ی نانونقره به‌عنوان ماده‌ی آنتی باکتریال و عدم توجه کافی به جنبه‌های سمی این ماده، لازم است در درجه‌ی اول به جنبه‌های سمیت پوستی این ماده و در درجه‌ی دوم به پتانسیل سمیت‌های عضوی این ماده از طریق تماس پوستی، توجه شود.
محقق پژوهش، پاسخ به این سوال که استفاده‌ی طولانی مدت (مکرر) جلدی از محصولات حاوی نانونقره در رقت‌های مختلف چه عوارضی به‌صورت جلدی یا سیستمیک دارد و چه تفاوتی با عوارض سمی نیترات نقره دارد، را هدف این پژوهش عنوان کرد.
بر اساس نتایج حاصل از این پژوهش، تا حدی می‌توان گفت که در استفاده از محصولات حاوی نانونقره که در تماس با پوست بدن هستند باید احتیاط نمود، ولی برای دادن پاسخ قطعی باید تحقیقات بیشتری در رقت‌های بالاتر (مثلا بررسی سمیت مزمن نانونقره) و جنبه‌های دیگر سمیت نانونقره از جمله موتاژنیسیته، کارسینوژنیسیته، تراتوژنیسیته، سمیت عصبی و غیره پرداخت.
محقق پژوهش، تحقیق در رابطه با سمیت پوستی این ماده را نوآوری این پژوهش عنوان کرد و گفت: «تاکنون اکثر تحقیقات انجام شده روی سمیت نانونقره به سمیت خوراکی و استنشاقی این نانوماده تمرکز داشته‌اند.

تهیه‌ی فوم‌های نانوساختار زیست‌سازگار به کمک فرایند قالب‌ریزی ژل

محققان دانشگاه صنعتی اصفهان موفق به تولید فوم‌های نانوساختار از جنس هیدروکسی‌آپاتیت و شیشه‌ی زیست‌فعال برای کاربرد در مهندسی بافت و سیستم‌های انتقال دارو شدند.
کامپوزیت‌ها امکان ایجاد داربست‌های زیست‌فعال و زیست‌اضمحلال‌پذیر با خواص فیزیکی و مکانیکی مناسب را فراهم می‌کنند، در این پژوهش با توجه به مزایای بیوسرامیک‌های نانوساختار و فر‌ایند قالب‌ریزی ژل تلاش بر تولید، مشخصه‌یابی و ارزیابی فوم‌های نانوساختار از جنس هیدروکسی‌آپاتیت و شیشه‌ی زیست‌فعال برای کاربرد در مهندسی بافت و سیستم‌های انتقال دارو متمرکز شده‌است.
نتایج به‌دست آمده، تولید موفقیت‌آمیز فوم کامپوزیتی نانوساختار از جنس هیدروکسی‌آپاتیت و شیشه‌ی زیست‌فعال را نشان داد. این فوم به‌خاطر میزان تخلخل بالا (بالاتر از 84 درصد)، تخلخل‌های به‌هم مرتبط، اندازه حفره‌ی مناسب (100 تا400 میکرومتر)، استحکام مناسب (78/2 مگاپاسکال)، ساختار نانو (اندازه دانه‌ی کمتر از 50 نانومتر) و مساحت سطح مخصوص بالا (65/40 متر مربع بر گرم)، می‌تواند به‌عنوان یک گزینه‌ی نویدبخش به‌منظور استفاده در کاربردهای مهندسی بافت، مخصوصاً حامل‌های دارو (آنتی‌بیوتیک‌ها و به خصوص داروهای ضد سرطان که امکان استفاده از آن از طریق دهانی وجود ندارد) و پرکننده‌های نواقص استخوانی مطرح شود.
گفتنی است که فوم‌های به‌دست آمده دارای ترکیب شیمیایی شبیه به بخش معدنی استخوان هستند.

روشی نوین برای سنتز سرامیک‌های نسوز

نانوذرات اسپینل منیزیم آلومینات پس از چند دقیقه با تابش امواج مایکروویو به همت محققان دانشگاه آزاد اسلامی- واحد تهران جنوب سنتز شد.
اکسیدهای فلزی به‌دلیل کاربردهای متنوعی که در صنایع گوناگون دارند، در میان انواع سرامیک‌ها از جایگاه ویژه‌ای برخوردار هستند. مواد نسوز و دیرگدازها از جمله مهم‌ترین و کاربردی‌ترین سرامیک‌های نوین هستند که توجه بسیاری از دانشمندان و محققان را به خود جلب نموده‌اند. امروزه تلاش‌های وسیعی برای سنتز ساده‌تر اکسیدهای فلزی دیرگداز جدید و بهبود و ارتقای ویژگی‌های آنها در حال انجام است.
در این پژوهش سنتز پیش‌ماده‌ی منیزیم آلومینات به روش احتراقی انجام شده‌است، این پیش‌ماده با استفاده از امواج مایکروویو در مدت زمان بسیار کوتاهی به فاز اسپینل تبدیل شده‌است.
مرحله‌ی تکلیس که شامل حرارت‌دهی در دمای بالا است، به دلیل صرف انرژی هزینه‌بر است و همچنین سبب آگلومره شدن نانوذرات می‌شود، لذا در این پروژه سعی شد با جایگزینی روش حرارت‌دهی متعارف با مایکروویو، علاوه بر کاهش هزینه‌های انرژی و زمان لازم برای فرایند تولید، از آگلومره شدن نانوذرات نیز جلوگیری شود.
در نهایت این پژوهشگران توانستند نانوذرات اسپینل منیزیم آلومینات را که از جمله مهم‌ترین سرامیک‌های نسوز مهندسی هستند، بدون نیاز به عملیات تکلیس -که به‌طور معمول در دمای 1000 درجه‌ی سلسیوس و به مدت 2 ساعت انجام می‌شود- پس از چند دقیقه تابش امواج مایکروویو تولید کنند.
گفتنی است که با توجه به اینکه فرایند تولید بسیار ساده است، امکان صنعتی شدن این روش وجود دارد. تنها عامل محدود کننده، کمبود مایکروویو صنعتی در داخل کشور است.

حذف اکسیژن از آب تغذیه‌ی دیگ‌های بخار با نانوذرات آنزیم

پژوهشگران دانشگاه تبریز به کمک نانوذرات آنزیمی، روشی دوستدار محیط زیست و مقرون به‌صرفه برای حذف اکسیژن از آب تغذیه‌ی دیگ‌های بخار معرفی کردند.
بسیاری از صنایع برای حذف اکسیژن از آب تغذیه‌ی دیگ‌های بخار، از مواد پرمصرفی نظیر هیدرازین که به شدت سمی است و محدوده‌ی دمایی عملکرد آنها بالا است، استفاده می‌کنند. اما محققان تبریزی به تولید نانوذرات آنزیمی سازگار با محیط زیست و کاربر، پرداخته‌اند.
حذف آنزیمی اکسیژن محلول، هیچ‌یک از معایب مواد شیمیایی را ندارد، به‌طوری‌که در دماهای پایین سرعت واکنش مناسب است، ذرات جامد ایجاد نمی‌شود، کار با آن آسان بوده و نیاز به سرمایه‌گذاری اولیه‌ی چندانی ندارد. مواد به کار رفته در این روش ایمن و ساده بوده و محصول واکنش، ماده‌ای اکسیژن‌زدا است که می‌تواند ضعف کارکرد آنزیم‌ها در دمای بالا را جبران کند.
گفتنی است که در این طرح، بیوراکتور حذف اکسیژن محلول از آب به مقدار 100 لیتر بر دقیقه (آب تغذیه‌ی دیگ بخار کوچک) بر اساس فناوری تثبیت آنزیم در بستر نانوحفره، طراحی و اجرا شده‌است.
به گفته‌ی پژوهشگر، این طرح از نظر دوستداری محیط زیست و ایمنی، موفق و از نظر اقتصادی با روش‌های مشابه شیمیایی قابل مقایسه است.

منبع: باشگاه نانو