**««اخبار نانوتكنولوژي»»**

[m4material]

رفتار سلول‌هاي بنيادي روي الگوهاي نانومتري
دانشمندان در آلمان متوجه شده‌اند که شکل سطح مي‌تواند براي سلول‌هاي بنيادي با اهميت‌تر از شيمي آن باشد. اين پژوهشگران رفتار سلول‌هاي بنيادي بر روي سطوح روکش‌داده‌شده با نانولوله‌ها را بررسي کرده‌اند و دريافته‌اند که واکنش آنها به اين الگوهاي نانومتري، وابسته به اندازه است.

سلول‌هاي بنيادي mesenchymal روي نانولوله‌هاي اکسيد زيرکنيوم تکثير مي‌يابند​

پاتريک اسکموکي از دانشگاه فردريچ الکساندر و همکارانش پيشنهاد داده‌اند که سطوح با الگوي نانومتري مي‌توانند کاربردهاي بالقوه‌اي در مهندسي بافت و کاشت‌‌هاي پزشکي مانند مفصل‌ران جايگزين، داشته باشند. اسکموکي پيشنهاد داده است که شکل‌دهي سطوح کاشت‌‌ها با الگوهايي با مقياس‌ مشابه با سلول‌ها (حدود 10 ميکرومتر) ممکن است موجب افزايش سازگاري کاشت‌ها‌ در بدن گردد.

به گفته اسکموکي الگوهاي سطحي در مقياس ميکرومتري در حال حاضر به عنوان عامل تأثيرگذار در رشد و فعاليت شناخته شده هستند ولي در مورد الگوهاي زير 100 نانومتر اطلاعات اندکي در دست است. او و همکارانش الگوهايي از نانولوله‌هاي اکسيد تيتانيوم و زيرکونيوم با طول‌هاي مختلف ايجاد کردند (از اکسيدها بطور گسترده‌اي در سطوح کاشت‌ها استفاده مي‌شود).

آنها سپس سلول‌ها مرتبط (يعني سلول‌هاي بنيادي mesenchymal) را براي اکسپرس کردن يک پروتئين فلئورسانت سبز، به صورت باليني اصلاح کردند. اين پژوهشگران توانستند با استفاده از يک ميکروسکوپ فلوئورسانت، چگونگي برهم‌کنش اين سلول‌ها با اين الگوهاي نانومتري، را مشاهده نمايند. آنها فهميدند که چگالي سلول‌ها بر روي سطح به قطر نانولوله‌ها بستگي دارد اما به طول و شيمي آنها وابسته نمي‌باشد.

اسکموکي معتقد است که مرحله مهم بعدي مطالعه در زمينه تمايز و تفکيک‌پذيري است. همچنين وي قصد دارد کار را تا سلول‌هاي بنيادي سازنده خون (سلول‌هايي که به سلول‌هاي خوني تبديل مي‌شوند) گسترش داده و مي‌خواهد سطوح نانولوله‌اي را به عنوان دارويي بالقوه و سيستم تزريق زيست‌مولکولي مورد بررسي قرار دهد.

اين محققان نتايج خود را در مجله‌ي Integr. Biol. منتشر کرده‌اند.
http://www.rsc.org/Publishing/Journals/cb/Volume/2009/8/Size_matters.asp

 

[m4material]

کشتن باکتري‌هاي عفونت‌زا توسط نانوذرات
باکتري استافيلو کوکوس از علل اصلي عفونت ايمپلنت در بدن بيماران است. اين باکتري‌ با تکثير خود روي ايمپلنت‌ها لايه‌اي از عفونت را ايجاد کرده و سپس بدور آن يک لايه‌ي محافظ و ليز تشکيل مي‌دهد تا آن را از حمله آنتي‌بيوتيک‌ها حفظ ‌کند. اکنون توماس وبستر و اريک تايلو در دانشگاه براون، نانوذراتي را ابداع کرده که به درون اين لايه‌ي محافظ رسوخ کرده و با نشست روي ايمپلنت، اين باکتري را نابود مي‌کنند.

در آزمايشات انجام‌شده، اين محققان نشان دادند که بعد از تزريق 10 ميکروگرم از اين عوامل نانوذره‌اي، 28 درصد از اين باکتري‌ها روي يک ايمپلنت در طي 48 ساعت نابود شده‌اند. آنها همچنين با تکرار اين آزمايشات با استفاده از دوز مشابه در طي شش روز، نشان دادند که تمام اين باکتري‌ها نابود شده‌اند.

نانوذرات اکسيد آهن مي‌توانند باکتري‌هاي عفونت‌زاي روي سطح يک ايمپلنت را از بين ببرند. وبستر گفت: "اين آزمايشات نشان مي‌دهند که اين عوامل نانوذره‌اي کشتن اين باکتري‌ها را تا از بين رفتن کامل لايه‌ي عفونت، ادامه خواهند داد". به‌علاوه اين محققان متوجه شده‌اند که خاصيت مغناطيسي اين نانوذرات باعث تقويت رشد سلول‌هاي استخوان روي سطح ايمپلنت مي‌شود، هرچند که اين مشاهدات نياز به آزمايشات بيشتر دارند.

اين نانوذرات که نانوذرات مغناطيسي آهن در ابعاد 8 نانومتري هستند به راحتي توسط يک ميدان مغناطيسي به ايمپلنت‌ فرستاده مي‌شوند که اين ارسال از طريق روش ساده‌ي مغناطيسي نظير MRI به راحتي قابل رديابي است.

مطالعات قبلي نشان مي‌دهد که آهن قابليت نابود کردن اين باکتري را دارد اما علت آن ناشناخته است. به محض رسيدن نانوذرات به ايمپلنت‌ شروع به نفوذ به لايه‌ي محافظ آن کرده که علت آن را به نيروي مغناطيسي اعمال‌شده مربوط مي‌دانند.

اين محققان نتايج خود را در مجله‌ي Nanomedicine منتشر کرده‌اند.
http://www.sciencedaily.com/releases/2009/06/090626091131.htm

 

[m4material]

تخريب تومورها توسط نانوآنتن‌هاي طلايي
نانوميله‌هاي طلا، جزء نويدبخش‌ترين نانومواد جديدي هستند که براي کشتن تومورها توسعه يافته‌اند. آنها همانند آنتن‌‌هايي عمل مي‌کنند که انرژي نور را به گرما تبديل کرده و موجب مرگ سلول‌هاي سرطاني مي‌شوند. هم‌اکنون يک گروه تحقيقاتي بين‌المللي نشان داده‌است که نانوميله‌هاي طلاي روکش داده‌شده با پليمر فقط با يک دوز، تمام تومورها را در يک مدل حيواني از سرطان انساني، تخريب مي‌نمايند.

اين گروه پژوهشي به سرپرستي سانگيتا بهاتيا از مؤسسه فناوري ماساچوست، نانوميله‌هاي طلاي روکش‌داده‌شده با پلي‌اتيلن گلايکولي توسعه داده‌اند که رکورد جديدي براي زمان باقي ماندن در گردش جريان خون، ثبت کرده‌اند. اين نيمه عمر بلند مدت گردش که حدوداً 17 ساعت است، موجب مي‌شود که اين نانوميله‌ها فرصت تجمع در تومورها را بدست آورند.

نانوذرات طلا مي‌توانند بسته به شکل خود، فرکانس‌هاي متفاوتي از نور را جذب نمايند. ذرات ميله‌اي شکلي که براي اين مطالعه ساخته شده‌اند، نور نزديک به مادون قرمز را جذب مي‌کنند که موجب گرم‌شدن نانوميله‌ها مي‌شود ولي بدون هيچ خطري از پوست انسان عبور مي‌نمايد. در اين کار، تومورهاي موجود در بدن يک موش که اين نانوميله‌ها از راه تزريق وريدي وارد بدنش شده بودند، در اثر تابيدن نور ليزر نزديک به مادون قرمز، طي مدت 15 روز از بين رفتند. اين موش‌ها به مدت 3 ماه بدون هيچ اثري از عود بيماري و تا پايان مطالعه زنده ماندند، امّا آنهايي که هيچ درماني دريافت نکرده بودند يا فقط نانوميله‌ها يا ليزر را به تنهايي دريافت کرده بودند، طي چند هفته مردند.

در طي يک بار قرارگرفتن در معرض ليزر نزديک به مادون قرمز، اين نانوميله‌ها تا دماي oC70 گرم مي‌شوند که براي کشتن سلول‌هاي سرطاني کافي است. به علاوه گرم‌کردن آنها تا دمايي کمتر، موجب ضعيف شدن سلول‌هاي سرطاني مي‌شود بطوري که تأثيرپذيري از درمان‌هاي شيميايي فعلي را افزايش مي‌دهد و در نتيجه امکان استفاده از اين نانوميله‌ها به عنوان مکملي در اين‌گونه درمان‌ها، را افزايش مي‌دهد. اين نانوميله‌ها همچنين مي‌توانند براي از بين بردن سلول‌هاي سرطاني باقيمانده پس از عمليات جراحي مورد استفاده قرار گيرند.

نتايج اين تحقيق در مجله‌يAdvanced Materials منتشر شده‌است.
http://nano.cancer.gov/news_center/2009/june/nanotech_news_2009-06-26a.asp

 

[m4material]

محوريت ايران در کاربرد نانو در صنعت آب
روز جمعه 3/7/88 سند ايجاد مرکز بين المللي فناوري نانو در ايران بين دکتر سرکار، دبير ستاد فناوري نانو و آقاي اوراماتو معاون دبير کل يونيدو در محل دفتر مرکزي يونيدو در وين امضا شد.
اين اولين مرکز بين المللي يونيدو در حوزه فناوري نانو خواهد بود و هدف آن، بهره‌گيري از فناوري نانو در حوزه‌هاي شيرين‌سازي و تصفيه آب و تصفيه پساب در سه سطح ملي، منطقه‌اي و بين‌المللي تعريف شده است.
اين مرکز علاوه‌بر اهميت فني، موجب مطرح شدن قابليت‌هاي علمي و فني ايران در سطح بين المللي خواهد شد.
دکتر سرکار، دبير ستاد فناوري نانو روز پنجشنبه در برگشت از اتريش در کنفرانسي خبري، به تشريح اين رويداد و ديگر روابط بين المللي ستاد خواهند پرداخت.
در نيمه‌نخست سال 1386، ستاد فناوري نانو گزارشي را در خصوص توانمنديهاي ايران در حوزه تصفيه آب و پساب با استفاده از فناوري نانو به يونيدو ارائه نمود. سپس باتوجه به اهميت موضوع آب و پساب در جهان، طرح ايجاد يک مرکز بين المللي فناوري نانو به صورت مشترک بين ايران و يونيدو در دستور کار طرفين قرار گرفت.
يونيدو يا سازمان توسعه صنعتي ملل متحد، در سال 1966 به عنوان يکي از برنامه‌هاي سازمان ملل متحد بنيان گذاشته شد و در سال 1985 به عنوان يک سازمان تحصصي ملل متحد معرفي گرديد. هدف اين سازمان بين المللي، گسترش و توسعه صنعتي در کشورها بوده و مقر اصلي آن در شهر وين، پايتخت کشور اتريش قرار دارد.

 

[m4material]

تکنيسين‌هاي منتخب هفتمين دوره ارزيابي شبكه آزمايشگاهي
تکنيسين‌هاي منتخب هفتمين دوره ارزيابي شبکه آزمايشگاهي فناوري نانو، براساس عملکرد سال 1387 آنها، معرفي شدند.

شبکه آزمايشگاهي فناوري نانو، به منظور ارج نهادن به تلاش کارشناسان مراکز عضو، پس از بررسي‌هاي لازم، افراد منتخب هفتمين دوره ارزيابي عملكرد مراکز عضو شبكه، مربوط به سال 1387 را به‌صورت زير معرفي کرد. انتخاب اين افراد با توجه به همکاري آنها با شبکه، ارايه‌ي خدمات آزمايشگاهي مناسب به پژوهشگران کشور و نظر مراجعه گنندگان به آزمايشگاه‌ها و همچنين حجم فعاليت انجام شده طي سال 1387، صورت گرفته است و جوايزي از طرف شبکه به اين افراد اعطا خواهد شد. فهرست تکنيسين‌هاي منتخب تجهيزات آزمايشگاهي عضو شبکه در اين دوره، به ترتيب حروف الفبا در زير آورده شده‌است.

بهنام رحماني
تکنيسين دستگاه SEM
مرکز پژوهش متالورژي رازي​

ريحانه باژرنگ
تکنيسين آزمايشگاه آناليز حرارتي
پژوهشگاه پليمر و پتروشيمي ايران
​

محمدرضا غفاري
تکنيسين دستگاه PCR مقادير اندکي از يک مادة ژنتيکي را مي‌توان در عرض چند ساعت به چند ميليون برابر خود افزايش داد. به اين ترتيب مي‌توان با نشانگرهاي ژنتيکي بيماري‌هاي عفوني، سرطان و نقايص ژنتيکي را به نحوي مطمئن و سريع تشخيص داد. '> PCR
پژوهشکده بيوتکنولوژي کشاورزي
​

محمدهادي کرباسي
تکنيسين دستگاه ICP
مؤسسه تحقيقات پيشرفته فراوري مواد معدني ايران
​

مسعود کشميري
تکنيسين دستگاه XRD
پژوهشگاه صنعت نفت
​

مهدي حبيبي
تکنيسين دستگاه XRD
پژوهشگاه مواد و انرژي
​

نعيمه صانعي‌پور
تکنيسين دستگاه جذب اتمي
مرکز پژوهش متالورژي رازي
​

شبکه آزمايشگاهي فناوري نانو

 

[m4material]

استقرار استاندارد آزمايشگاهي ISO/IEC17025 در پژوهشگاه صنعت نفت
به همت کارشناسان و متخصصين پژوهشگاه صنعت نفت، استاندارد بين‌المللي ISO/IEC17025، در آزمايشگاه‌هاي گروه‌ تجزيه و ارزيابي مواد و مركز تحقيقات كاتاليست پژوهشگاه صنعت نفت، استقرار يافت.

استقرار الزامات استاندارد ISO/IEC17025 در آزمايشگاه‌هاي پژوهشگاه صنعت نفت، با تشكيل كميته فني و برنامه‌ريزي دقيق و اجرايي، از دي‌ماه سال 1386 آغاز شد و برنامۀ آماده‌سازي شرايط استقرار الزامات اين استاندارد در آزمايشگاه‌ها، به اجرا درآمد.

مميزي استقرار اين استاندارد نيز، 5 الي 7 آبان 1387، از طرف شركت DAP آلمان انجام شد و پس از ارسال مدارك رفع عدم انطباق‌ها از طرف پژوهشگاه به شركت DAP، گواهينامه استاندارد ISO/IEC17025 براي اين دو گروه، صادر گرديد.

استقرار اين استاندارد، با همکاري مركز تحقيقات نانو پژوهشگاه صنعت نفت، گروه‌ تجزيه و ارزيابي مواد، مركز تحقيقات كاتاليست و نماينده استقرار سيستم‌هاي استاندارد، گروه‌ تجزيه و ارزيابي مواد پژوهشگاه صنعت نفت و با حمايت‌هاي مشاوره‌اي و مالي شبکه آزمايشگاهي فناوري نانو انجام شده‌است.

گفتني است که در جلسه اختتاميه مميزي، آقاي مهندس Dirk Strube (سرمميز شركت DAP آلمان)، دانش فني بالاي پرسنل پژوهشگاه، رعايت الزامات استانداردهاي آزمون، تدوين استانداردهاي داخلي مناسب، كاليبراسيون به موقع تجهيزات و... را از نقاط قوت خدمات آزمايشگاهي اين پژوهشگاه دانست و اين مركز را به عنوان يكي از آزمايشگاه‌هاي برتر در خاورميانه معرفي نمود.

لازم به توضيح است كه پژوهشگاه صنعت نفت که يکي از مراکز فعال کشور در زمينۀ توليد نانولوله‌هاي کربني است و گواهينامه سيستم‌هاي استاندارد مديريت كيفيت (ISO 9001:2008)، مديريت زيست‌محيطي (ISO 14001:2004)، ايمني و سلامت شغلي (BSI-OHSAS 18001-2007) و سيستم مديريت كيفيت ويژه صنايع نفت، گاز و پتروشيمي (ISO/TS 29001-2003) را نيز اخذ نموده‌است.
پژوهشگاه صنعت نفت

 

[m4material]

حضور ايران در ششمين نشست سالانه نانوفروم آسيا
ششمين نشست نانو فروم آسيا (ANFoS2009) در 9 اكتبر سال جاري ميلادي، با سازماندهي موسسه فيزيك Academia Sinica در شهر تايپه كشور تايوان برگزار خواهد شد.

در ANFoS2009، نمايندگاني از 14 كشور عضو شبكه‌ي ANF ازجمله جمهوري اسلامي ايران شركت خواهند كرد. در اين نشست جهت‌گيري‌هاي اقتصادي و راهبردي فناوري‌نانو در منطقه‌ي آسيا براي دهه‌ي آتي بحث و بررسي خواهد شد.

نشست سال جاري ميلادي توسط اداره برنامه‌ي ملي علم و فناوري‌نانوي تايوان و دبيرخانه نانو فروم آسيا واقع در در سنگاپور، برگزار خواهد شد.

نمايندگان كشورهاي ايران (ستاد ويژه توسعه فناوري نانو)، هند (مركز تحقيقات پيشرفته بين‌المللي)، ژاپن (موسسه ملي علم و فناوري صنعتي پيشرفته)، نيوزيلند(دانشگاه ويكتوريا و موسسه مك‌ديارميد)، استراليا (شبكه‌ي فناوري‌نانوي كميته تحقيقات استراليا)، سنگاپور (موسسه مهندسي و تحقيقات مواد)، تايوان (موسسه فيزيك، Sinica Academ IA )، تايلند (مركز ملي فناوري‌نانو)، امارات متحده عربي(دانشگاه علم، فناوري و تحقيقات خليفا)، كره (انجمن محققان فناوري‌نانوي كره(KoNTRA))، مالزي ( آكادمي علوم مالزي)، اندونزي ( انجمن فناوري‌نانوي اندونزي)، چين(مركز ملي علم و فناوري‌نانو (NCNST))، ويتنام (موسسه علوم مواد) و هنگ هنگ (موسسه فناوري‌نانو و مواد پيشرفته) در اين نشست شركت خواهند كرد.

نانو فروم آسيا (ANF) يك سازمان شبكه‌اي است كه در مي سال 2004 با هدف ارتقاي تحقيق، توسعه و پتانسيل اقتصادي فناوري‌نانو در منطقه‌ي آسيا تاسيس شده است. در حال 14 كشور عضو اين شبكه هستند.
http://www.asia-anf.org/EventDetails.php?EventId=205

 

[m4material]

نانوکاتاليست‌ها و حذف آلودگي‌هاي هوا
شيميدانان تبريزي با بهره‌گيري از فناوري نانو، به روشي براي حذف آلودگي ناشي از صنايع شيميايي و پتروشيميايي موجود در هوا، دست يافتند.

در حال حاضر گروه تحقيقاتي آزمايشگاه فناوري فرايندهاي شيميايي دانشگاه تبريز، به دنبال راه‌کارهاي مختلفي براي کاهش انتشار ترکيبات آلي فرار در هوا هستند و به تازگي طي پژوهشي به روشي دست يافته‌اند که با استفاده از آن مي‌توانند آلودگي ناشي از صنايع شيميايي و پتروشيميايي موجود در هوا را با استفاده از نانو كاتاليست‌هاي تهيه شده کاهش دهند.

دکتر عليقلي نيايي، در گفتگو با بخش خبري سايت ستاد ويژه توسعه فناوري نانو گفت: «اين پژوهش، با هدف بررسي اکسايش کاتاليستي ترکيبات آلي فرار متفاوت از جمله تركيبات اکسيژن‌دار با کمک نانوکاتاليست 5-ZSM اصلاح شده با کبالت ومس و تركيبات فلزي دوتايي و مطالعه عملکرد اين نانوکاتاليست‌ها براي حذف اين ترکيبات، انجام شده‌است».

مدير گروه مهندسي شيمي دانشگاه تبريز، در توضيح چگونگي انجام اين پژوهش‌ها با اشاره به يك نمونه از اين تحقيقات گفت: «ابتدا نانوکاتاليست‌هاي5-ZSM اصلاح شده با کبالت با درصدهاي متفاوتي از کبالت به روش تلقيح مرطوب، تهيه گرديده، سپس شسته، خشک و کلسينه شدند. در ادامه، نانوکاتاليست‌هاي مورد نظر، با مقادير مشخصي در داخل يک راکتور شيشه‌اي، تثبيت شدند. سپس در سامانه فرايند اکسايش کاتاليستي، هواي آلوده به اتيل استات با غلظت‌هاي مشخص، وارد راکتور(در دماهاي مختلف)، و روي کاتاليست تبديل شدند و خروجي فرايند نيز با استفاده از کروماتوگرافي گازي (GC) و GC-Mass آناليز گريد.

نتايج حاکي از آن هستند که با اين روش، مي‌توان به هوايي به مراتب خالص‌تر، دست يافت. هم‌اکنون اين گروه، براي حذف ترکيبات آلايندۀ هواي ناشي از يکي از نيروگاه‌هاي استان آذربايجان شرقي تلاش مي‌کنند.

جزئيات اين پژوهش‌ها که به سرپرستي دکتر عليقلي نيايي و با همکاري دکتر داريوش سالاري، سيد علي حسيني، آزاده جدايي، فائزه آقازاده، حسين افشاري انجام شده، و نتايج تحقيقاتي در مجلات متعدد بين اللمللي از جمله مجله Chinese Journal of Chemistry (جلد 27، صفحات 488—483، سال 2009) منتشر شده است.
ستاد ويژه توسعه فناوري‌نانو

 

[m4material]

نانوذراتي با هزينه کم براي ساخت باتري هاي قليايي توليد شد
پژوهشگران دانشگاه صنعتي شريف و پژوهشگاه مواد و انرژي کرج، روش کم هزينه اي را براي توليد نانوذرات اکسيد نيکل به منظور استفاده در باتري هاي قليايي، ارايه کردند.
ياسر بهاري ملامحله، در گفتگو با بخش خبري سايت ستاد ويژه توسعه فناوري نانو گفت: «نانوذرات اکسيد نيکل در ساخت باتري هاي قليايي، مواد مغناطيسي، کامپوزيت ها، خازن ها، سنسورهاي شيميايي و کاتالسيت ها کاربرد دارد، از اين رو در دانشکده مهندسي مواد دانشگاه شريف، پژوهشي را با هدف توليد نانوذرات اکسيد نيکل به عنوان ماده کاتاليستي مهم و مورد استفاده در باتري ها، انجام داده ايم».
دانشجوي دکتري فناوري نانو دانشگاه صنعتي شريف در مورد نحوه انجام اين پژوهش گفت: «در اين پژوهش، ابتدا محلولي حاوي يون نيکل و محلول ديگري حاوي سود با غلظت هاي برابر تهيه مي گردد. سپس محلول حاوي يون نيکل به صورت قطره قطره به محلول حاوي سود وارد مي شود. سپس به کمک عمليات *****سازي، رسوب سبز رنگ هيدروکسيد نيكل از ساير مواد مزاحم موجود در محلول جدا مي گردد. براي اطمينان از حذف کامل اين مواد مزاحم، رسوب حاصله به کمک آب مقطر و اتانول شسته مي شود. رسوب بدست آمده در کوره خشك و در نهايت با فرايند کلسينه سازي، نانوپودر سياه رنگ اکسيد نيکل بدست مي آيد».
گفتني است، مهندس بهاري و همکارانش در اين پژوهش، روش رسوب دهي شيميايي را به کار برده اند و به منظور توليد نانوذرات يکنواخت، از مواد فعال سطحي CTAB/PEG براي بررسي تأثير غلظت آنها بر اندازه و مورفولوژي ذرات استفاده نموده اند.
به گفته مهندس بهاري؛ اين روش، به دليل کم هزينه بودن و قابليت توليد انبوه، از پتانسيل بالايي براي تجاري شدن برخوردار است.
جزئيات اين پژوهش که با همکاري دکتر سيدخطيب الاسلام صدرنژاد استاد دانشکده مهندسي مواد دانشگاه صنعتي شريف، مهندس داود حسيني کارشناس پژوهشگاه مواد و انرژي کرج انجام شده، در مجلهJournal of Nanomaterials (صفحات 4-1، سال 2008) منتشر شده است.
http://nano.ir/infobeta/article_issn_info.php?id=3054

 

[m4material]

امکان بازسازي بافت‌هاي بدن با نانوبيوسراميک‌ها
در دانشگاه صنعتي اصفهان، نانوبيوسراميک زيست‌سازگاري ساخته شده‌است که به دليل دارا بودن رفتار زيست‌فعالي، مي‌تواند در بازسازي و خلق دوباره بافت‌هاي بدن، مفيد واقع شوند.

با کنترل رفتار زيست‌سازگاري و زيست‌فعالي نانوبيوسراميک‌ها، امکان توسعه کاربرد اين نانوساختارها در پزشکي به‌منظور ترميم، بازسازي و خلق دوباره بافت‌هاي بدن فراهم مي‌گردد. از اين‌رو پژوهشي در ادامه پژوهش‌هاي برنامه‌ريزي شده با هدف «تهيه، ارزيابي و بهينه‌سازي نانوبيوسراميک‌ها و توسعه کاربرد آنها در پزشکي و دندان‌پزشکي» در دانشگاه صنعتي اصفهان، به‌انجام رسيده‌است.

خانم مهشيد خرازيها در گفتگو با بخش خبري سايت ستاد ويژه توسعه فناوري نانو گفت: «در اين پژوهش، موفق به ساخت نانوبيوسراميک فورستريت تکه‌اي چگال به‌عنوان بيوسراميک زيست‌فعال براي استفاده در صنايع پزشکي و درماني، همچون ترميم و بازسازي بافت‌هاي سخت بدن شده‌ايم».

مهندس خرازيها در مورد چگونگي انجام اين پژوهش گفت: «در مرحله اول، پودر سراميک فورستريت نانومتري با روش آلياژ‌سازي مکانيکي ساخته شد، نتايج ارزيابي‌ها نشان داد که فورستريت نانومتري نه تنها زيست‌سازگار است بلکه رفتار زيست‌فعالي نيز دارد که ناشي از اندازه نانومتري آن است. در مرحله بعد، فورستريت تکه‌اي (بالک) نانوساختار چگال، به‌منظور استفاده از آن به صورت قطعه در بدن تهيه شد. شايان ذکر است، در اين حالت نيز، خواص زيست‌فعالي نانوبيوسراميک حفظ مي‌شود».

وي در ادامه توضيح داد: «براي دستيابي به فورستريت نانوساختار تکه‌اي، از فرايند تف‌جوشي دو مرحله‌اي استفاده مي‌شود، در اين فرايند، بعد از گرم کردن نمونه‌هاي فشرده شده تا دماي بالا، نمونه‌ها به مدت زمان لازم در اين دما نگهداري و سپس با سرد کردن سريع، در دماي پايين‌تر، به مدت زمان کافي حرارت داده مي‌شود. قرارگيري نمونه براي مدت زمان کوتاه در دماي بالا، منجر به ناپايداري حفرات و تخلخل‌ها مي‌شود که با سريع سرد کردن آنها تا دماي پايين‌تر و نگهداري به مدت زمان کافي در اين دما، اين تخلخل‌ها به طور کامل بسته مي‌شوند. اين فرايند، روشي مؤثر براي ساخت قطعات سراميکي نانوساختار است مشروط بر آن که دماي انتخابي و زمان هر يک از مراحل، مناسب انتخاب شود».

بخشي از نتايج و دستاوردهاي پژوهش حاضر که در قالب پايان‌نامه کارشناسي ارشد مهشيد خرازيها با راهنمايي دکتر محمدحسين فتحي به انجام رسيده است، در مجله بين‌المللي Materials Letters (جلد 63، صفحات 1458-1455، سال 2009) به چاپ رسيده است.
ستاد ويژه توسعه فناوري‌نانو

 

[m4material]

شيشه‌هاي شفاف‌تر با پوشش‌هاي نانوکامپوزيتي
محققان پژوهشگاه پليمر و پتروشيمي ايران، موفق به سنتز پوشش‌هاي نانوكامپوزيتي روي شيشه‌ها شدند که اين پوشش‌هاي آب‌دوست، مي‌توانند با کاهش زاويه تماس بين آب و شيشه، شفافيت شيشه‌ها را افزايش دهند.

دکتر امير ارشاد لنگرودي پژوهشگر اين طرح «تهيه پوشش‌هاي هيبريدي نانوكامپوزيتي آب‌دوست از طريق فرآيند سل- ژل و بررسي تأثير اثر يك جز دو عاملي (آمينو اتيل آمينو پروپيل تري متوكسي سيلان) در حضور عوامل فعال‌كننده سطحي بر مورفولوژي، اندازه ذرات، و شفافيت پوشش‌هاي حاصل» را از اهداف انجام اين پژوهش عنوان نمود.

عضو هيئت علمي پژوهشگاه پليمر و پتروشيمي ايران، در گفتگو با بخش خبري سايت ستاد ويژه توسعه فناوري نانو، گفت: «از اين پوشش‌ها، مي‌توان روي شيشه‌هاي داخل خودرو، آينه‌هاي بغل، كاسه چراغ خودرو، شيشه‌هاي ساختمان‌ها، آينه‌هاي حمام، روكش پلاستيكي شفاف نگهداري مواد غذايي نظير گوشت، سبزيجات و غيره استفاده کرد».

در اين كار تحقيقاتي، پوشش‌هاي هيبريدي نانوكامپوزيتي آب‌دوست از طريق فر‌ايند سل- ژل از مواد آلكوكسي سيلان شامل گاماگليسيدوكسي پروپيل تري متوكسي سيلان و تترا متوكسي سيلان به عنوان عوامل پيش‌ساز سيلان، آمينو اتيل آمينو پروپيل تري متوكسي سيلان به‌عنوان پيش‌ساز قطبي و آب‌دوست‌كننده پوشش در حضور و غياب عوامل فعال‌كننده سطح سنتز شدند.

به همين منظور، پيش‌سازه‌هاي سيلان‌دار در دماي معين، تحت شرايط اسيدي و هم‌زدن، آبكافت شدند. محلول تا دماي محيط سرد گرديد و اتيلن دي‌آمين به آن اضافه شد تا سل شفاف در دماي محيط بدست آيد. در ادامه، آمينو اتيل آمينو پروپيل تري متوكسي سيلان و سپس عامل فعال‌كننده سطح به آن اضافه گرديد و روي شيشه‌هاي تميز، پوشش داده و عمليات شناسايي و آزمون‌هاي فيزيكي و مكانيكي روي آن انجام شد.

دکتر ارشاد و همكارانش اثر عوامل شيميايي و فيزيكي در تركيب پوشش را روي خواص آن مورد مطالعه قرار دادند. آنها عامل آميني (که با عوامل شيميايي به سطح متصل مي‌‌شود) و عامل فعال‌کننده سطحي (که با عوامل فيزيکي به سطح متصل مي‌شود) را روي سطح، آزمايش کرده و بدين‌وسيله تقابل آنها را با هم، روي پوشش‌دهي شيشه‌ها بررسي نمودند.

بررسي‌هاي انجام شده حاکي از آن هستند که اين ترکيبات، موجب تشکيل پوشش يکنواختي روي شيشه شده که با کاهش زاويه تماس بين آب و شيشه و افزايش خاصيت آب‌دوستي، شفافيت شيشه را افزايش مي‌دهند. همچنين اين عوامل پوشش‌دهي مي‌توانند توزيع اندازه ذرات يکنواخت‌تري را روي سطح ايجاد نمايند‌.

جزئيات اين پژوهش که به صورت يک طرح پژوهشي و با همکاري مهندس سليمه غرضي، دكتر اعظم رحيمي و مهندس ديبا قاسمي انجام شده، در مجله Applied Surface Science (جلد255، صفحات 5746–5754، سال 2009) منتشر شده است.
ويژه توسعه فناوري‌نانو

 

[m4material]

کاهش خطر مرگ در تصادفات با فولادهاي نانوساختار
پژوهشگران دانشگاه صنعتي اصفهان، با به‌کارگيري فناوري نانو در ساخت فولادهاي زنگ‌نزن، استحکام و انعطاف‌پذيري اين مواد را به طورهم‌زمان، بهبود دادند. همچنين با افزايش ضريب ايمني خودرو، باعث کاهش ريسک مرگ و مير در تصادفات شدند.

مهندس مصطفي اسکندري در گفتگو با بخش خبري سايت ستاد ويژه توسعه فناوري نانو گفت: «فولادهاي زنگ‌نزن آستنيتي به دليل مقاومت به خوردگي خوب و انعطاف‌پذيري مناسب از جمله مواد مهندسي هستند که مورد توجه بسياري قرار گرفته‌اند، اما به دليل استحکام مکانيکي پايين، استفاده از آنها در صنعت محدود شده است. در ميان ساز و کارهاي استحکام‌دهي، ريز کردن دانه‌ها تنها روشي است که منجر به بهبود هم‌زمان استحکام و انعطاف‌پذيري مي‌شود.

فولاد نانوساختار شده استحکام ويژه ماده را افزايش داده و سبب کاهش وزن سازه‌هاي فولادي و همچنين کاهش مصرف سوخت، افزايش ضريب ايمني و .. در صنايع مختلف ‌شود. از طرفي ديگر، استفاده از اين محصول در صنعت اتومبيل‌سازي مي‌تواند با افزايش ضريب ايمني خودرو، باعث کاهش ريسک مرگ و مير در تصادفات گردد».

وي در ساخت فولادهاي نانوساختار، از روش ترمومکانيکي پيشرفته استفاده نموده‌است. به همين منظور، فاز آستنيت، تحت عمليات تغيير شکل در زير دماي Md به مارتنزيت تبديل مي‌شود. در ادامه فرايند تغيير شکل، مارتنزيت، خرد شده و مکان‌هاي مناسب جوانه‌زني، براي برگشت مارتنزيت به آستنيت در حين عمليات آنيل بعدي فراهم مي‌شود و منجر به ريزدانگي و توليد فولاد نانوساختار مي‌گردد.

مهندس اسکندري در رابطه با کاربرد اين نانوفولاد گفت: «اين نانوفولاد مي‌تواند در فضاپيماها، هواپيماهاي تجارتي و جداره سامانه‌هاي درون موشکي، اجزاي موتور موشک و صفحات خورشيدي استفاده شوند. به علاوه در صنايع نفت و گاز، با به‌کارگيري اين مواد در لوله‌هاي انتقال، علاوه بر کاهش وزن لوله‌ها و کاهش هزينه‌ها به دليل استحکام بالاي مواد سازنده مي‌توان از فشارهاي بالاتري براي انتقال سيالات استفاده نمود. همچنين استفاده از اين مواد در مخازن تحت فشار، مي‌تواند انقلابي در اين صنعت ايجاد نمايد».

جزئيات اين پژوهش که به عنوان بخشي از پايان‌نامه کارشناسي ارشد مصطفي اسکندري و با همکاري پروفسور عباس نجفي‌زاده و دکتر احمد کرمان‌پور انجام شده، در مجله Materials Letters (جلد63، صفحات1444–1442، سال2009) منتشر شده است.
ستاد ويژه توسعه فناوري‌نانو

 

[m4material]

بهبود استحکام كاشتني‌هاي فلزي در بدن با نانوفولاد
«پودر فولاد زنگ‌نزن آستنيتي نيتروژن‌دار نانوساختار» به روش آلياژسازي مکانيکي در دانشگاه صنعتي اصفهان در سطح آزمايشگاهي توليد شد.
پژوهشگران اصفهاني، معتقدند که فولادهايي با ميكروساختار نانومتري، به مراتب مستحکم‌تر از فولادهاي موجود در كاشتني‌هاي فلزي مورد استفاده در بدن انسان، هستند.
فولادهاي آستنيتي يكي از پركاربردترين فولادها هستند كه هم در دماي محيط و هم در دماهاي بسيار بالا و پايين، كاربردهاي فراواني دارد. مهمترين عناصر پايداركننده فاز آستنيت اين نوع فولادها نيكل، نيتروژن و كربن هستند. پژوهش‌هاي اخير نشان داده‌است كه فولادهاي زنگ‌نزن آستنيتي حاوي نيتروژن، استحكام، پايداري فازي و مقاومت به خوردگي بهتري نسبت به فولادهاي كربني دارند. علاوه ‌بر اين‌ در توليد فولادهايي كه در تماس با بدن انسان هستند بايد مقدار نيكل به حداقل ممكن برسد. بنابراين امروزه توليد فولادهاي زنگ‌نزن آستنيتي پر نيتروژن و بدون نيكل بسيار مورد توجه محققان قرار گرفته‌است.
مهندس طاهره حقير، در گفتگو با بخش خبري سايت ستاد ويژه توسعه فناوري نانو تصريح کرد: «بهترين روش براي تهيه فولاد زنگ‌نزن آستنيتي پر نيتروژن، آلياژسازي مكانيكي است که با اين روش مي‌توان با آسياكاري مخلوط پودري تحت اتمسفر نيتروژن و يا استفاده از مواد نيتريدي در مخلوط پودري، نيتروژن را به‌صورت بين‌نشيني وارد ساختار كرد و نيتروژن ورودي با اين روش داراي پايداري حرارتي بسيار بالا است كه باعث مي‌شود در مراحل بعدي ساخت قطعه از اين پودرها، مثل فرايند HIP، نيتروژن از ساختار خارج نشود. شايان ذکر است که پودر توليدي با اين روش، داراي اندازه دانه در حد نانومتر است که ريز شدن دانه‌ها به بهبود بسياري از خواص فولاد از جمله استحكام و سختي آن كمك خواهد كرد».
از مزاياي اين روش، مي‌توان به سادگي فرايند، كم ‌هزينه بودن آن، ميزان توليد بالا و در مورد توليد فولاد پر نيتروژن، مي‌توان به افزايش حلاليت نيتروژن اشاره نمود.
از اين فولاد مي‌توان در ساخت كاشتني‌هاي فلزي در بدن انسان، ابزار جراحي مثل سوزن، ابزار دندان‌پزشكي نظير ايمپلنت‌هاي دائم و موقت و همچنين ثابت کردن استخوان‌هاي شکسته استفاده کرد. همچنين در ساخت قاب عينک، پوشش ساعت مچي و... کاربرد دارد.جزئيات اين پژوهش که به عنوان بخشي از پايان‌نامه کارشناسي‌ارشد مهندس طاهره حقير و با همکاري دكتر محمدحسن عباسي، دكتر محمدعلي گلعذار و دكتر مسعود پنجه‌پور در دانشگاه صنعتي اصفهان انجام شده، در مجله Materials Science and Engineering A (جلد 507، صفحات 144–148، سال 2009) منتشر شده است.
http://nano.ir/infobeta/article_issn_info.php?id=3109

 

[m4material]

استفاده از نانوذرات به‌عنوان تقويت‌كننده در چسب‌هاي دنداني
به‌تازگي در پژوهشگاه پليمر و پتروشيمي ايران، نانوذره‌اي سنتز شده است که مي‌توان از آن، بهعنوان تقويت‌كننده در چسب‌هاي دنداني استفاده کرد. همچنين استفاده از اين نانوذره، خطر سميت ناشي از استفاده از ساير نانوذرات را ندارد.

پژوهشگران پژوهشگاه پليمر و پتروشيمي ايران بر اين باورند که با توجه به اتصال مستقيم سيستم چسباننده با عاج يا ميناي دندان، استفاده از نانوذرات هيدروكسي آپاتايت به عنوان تقويت‌كننده در سيستم‌هاي چسب دنداني، مناسب به‌نظر مي‌رسد.

همچنين برخي شواهد نشان مي‌دهند كه استفاده از نانوذرات هيدروكسي آپاتايت احتمالاً مي‌تواند باعث ترميم مجدد بخش از دست رفته دندان شود. عامل ديگري كه استفاده از نانوذرات هيدروكسي آپاتايت را در سيستم‌هاي اتصال‌دهنده عاجي مناسب مي‌سازد، امكان نفوذ نانوذرات به داخل توبول‌هاي عاجي و در نتيجه، افزايش اتصال ريزمكانيكي است. استفاده از اين نانوذرات در سيستم‌هاي چسب دنداني، علاوه بر افزايش در استحكام اتصال به دندان، مي‌تواند باعث كاهش خطر سميت در اثر استفاده از ساير نانوذرات شود.

مهندس مهدي سادات شجاعي در گفتگو با بخش خبري سايت ستاد ويژه توسعه فناوري نانو گفت: «دو ويژگي مهم نانوذرات هيدوركسي آپاتايت براي استفاده در چسب‌هاي دنداني، درجه بلورينگي و پايداري كلوئيدي آنهاست. با افزايش درجه بلورينگي، خواص استحكام‌بخشي نانوذرات افزايش مي‌يابد. پايداري كلوئيدي بالاي نانوذرات نيز براي سهولت كار كردن با چسب دنداني به‌وسيلۀ دندانپزشك ضروري است».

مهندس سادات شجاعي افزود: «به اين منظور، در اين تحقيق، از دو فرايند كاملاً متفاوت و ابتكاري اصلاح حلالي و هيدروترمال براي سنتز نانوذرات هيدروكسي آپاتايت استفاده کرديم. در روش اصلاح حلالي، ابتدا محلول‌هاي با غلظت مشخص از كلسيم نيترات چهار آبه و آمونيوم فسفات تهيه کرده و مقدار مشخصي هگزان نرمال و پنتانول نرمال و CTAB و محلول نيترات کلسيم چهار آبه با يكديگر مخلوط کرديم. سوسپانسيون حاصل را به شدت هم زده و تحت امواج التراسونيك قرار داديم تا محلول شفافي حاصل گردد. سپس مقدار مشخصي سورفكتانت خنثي و مقدار مشخصي از محلول آمونيوم فسفات را به صورت قطره قطره اضافه کرده و تغييرات pH را با استفاده از محلول آمونياك تنظيم نموديم. در پايان، براي جدا كردن قالب و كلسينه كردن نمونه، محصول را در دماي 600 درجه سانتیگراد براي مدت دو ساعت تحت حرارت قرار داديم. در روش هيدروترمال بر خلاف روش قبل از آب به جاي حلال آلي استفاده مي‌شود. همچنين مواد فعال سطحي نيز حذف مي‌گردند. در اين روش، بعد از پايان واكنش، سوسپانسيون حاصله وارد راكتور شده و در دماي 200 درجه سلسيوس به مدت 60 ساعت تحت اصلاح هيدروترمالي قرار مي‌گيرد».

نتايج نشان دادند که نانوذرات سنتز شده در روش هيدروترمال بدون نياز به انجام اصلاح سطحي داراي پايداري كلوئيدي و درجه بلورينگي بالاتري نسبت به روش اصلاح حلالي هستند.

طرح فوق که در ادامه كار تحقيقاتي دكتر محمد عطايي و با همکاري دكتر عزيزالله نودهي انجام شده، در مجله Journal of the Iranian Chemical Society (جلد6، صفحات 392-386، سال 2009) منتشر شده است.
ستاد ويژه توسعه فناوري‌نانو

 

[m4material]

دارورساني مفيد به کمک فناوري نانو
شيميدان‌هاي ايراني، موفق به توليد نانوکپسول‌هايي شدند که اين نانوذرات کروي شکل با دارا بودن قابليت گيراندازي و آزادسازي کنترل‌شده دارو، موجب داروساني مفيد در صنعت پزشکي شده‌اند.

دکتر سپيده خوئي در گفتگو با بخش خبري سايت ستاد ويژه توسعه فناوري نانو گفت: «اخيراً نانوذرات پليمري زيست تخريب‌پذير به عنوان حامل‌هاي دارو توجه زيادي را به خودشان جلب کرده‌اند. اين نانوذرات، دارو را به طور کنترل شده و مؤثر، به بافت هدف رسانده و در آنجا آزاد مي‌کنند. بنابراين باعث افزايش فوايد درماني و کاهش اثرات جانبي ناشي از حضور مقادير فراوان دارو در بدن مي‌گردند. از جمله اين نانوذرات مي‌توان نانواسفرها، نانوکپسول‌ها و نانوذرات مايسلي را نام برد.

داروها را مي‌توان، درون نانوذرات با روش‌هاي مختلف شامل انحلال، گيراندازي و اتصال به ماتريکس پليمري بارگذاري نمود. از ميان نانوذرات موجود، نانوکپسول‌ها و نانوذرات مايسلي، کارايي بيشتري دارند. نانوذرات مايسلي، دارو را به دليل برهم‌کنش دارو با قسمت هيدروفوب مرکزي نانوذره، به آرامي در بدن رها مي‌کنند، در صورتي‌که نانوکپسول‌ها به دليل داشتن پوسته نازک پليمري، عمل رهايش دارو را خيلي سريع‌تر، انجام مي‌دهند.»

عضو هيئت علمي دانشگاه تهران در ادامه گفتگو اذعان داشت: «در اين پژوهش موفق به تهيه نانوکپسولي پليمري براي رهايش داروي پني سلين جي در بدن شديم.»

وي در رابطه با نحوه ساخت نانوکپسول گفت: «ابتدا امولسيون آب در روغن را از طريق اختلاط دارو با ماده فعال سطحي (سورفکتانت) مورد نظر با استفاده از روش مافوق صوت‌دهي(ultrasoni cation )، ايجاد نموده و سپس امولسيون موجود را با محلول آبي ديگري که حاوي ماده فعال سطحي مناسب (twee N ) است مخلوط کرده‌ايم. در ادامه، با استفاده از صوت‌دهي(sonicat OR )، امولسيون دوم را که همان امولسيون مضاعف آب در روغن در آب است، ايجاد نموديم و در نتيجه موفق به تهيه نانوکپسول‌هاي پليمري شديم.

نکته مهم در اين پژوهش، نقشي اساسي و مهم نوع سورفکتانت در تشکيل امولسيون اوليه و نهايي است، با تغيير نوع و مقدار سورفکتانت، اندازه نانوذرات تغيير مي‌کند، که با تغيير نوع و مقدار دو نوع سورفکتانت tween و Span نانوذراتي توليد شده‌اند که اندازه آنها تا 75 نانومتر کاهش يافته ‌است.

در ادامه پژوهش نيز ميزان گيراندازي دارو و آزادسازي دارو را مورد مطالعه قرار داديم و توانستيم مقدار گيراندازي دارو را تا 8/76% برسانيم».

جزئيات اين پژوهش که با همکاري مرتضي يعقوبيان در دانشگاه تهران انجام شده، در مجله European Journal of Medicinal Chemistry(جلد 44، صفحات 2399–2392، سال 2009) منتشر شده‌است.
ستاد ويژه توسعه فناوري‌نانو

 

[m4material]

بهبود خواص رئولوژي قير با کمک نانوذرات رس ​

پژوهشگران دانشگاه شهيد رجايي تهران با همکاري محققان دانشگاه صنعتي اميركبير، با بررسي تاثير نانوذرات رس بر عملکرد قير، توانستند يکي از بهترين نمونه‌هاي قير را جهت روسازي آسفالت خيابان‌ها معرفي کنند.

عمليات بهسازي از جمله فرآوري‌هايي است که به‌طور معمول بر روي آسفالت انجام مي‌شود. کاهش هزينه‌هاي نگهداري، رفع ناهمواري‌هاي سطحي، فراهم‌آوردن امکان رانندگي سريع و مطمئن و هم‌چنين افزايش قدرت باربري و عمر مفيد آسفالت از مهمترين اهداف انجام اين عمليات به‌شمار مي‌روند. يکي از گزينه‌هاي بهسازي اجراي روکش است. آزمايش‌ها و بررسي‌هاي مختلف نشان مي‌دهند که با استفاده از نانوذرات، به‌ويژه نانوذرات رس، مي‌توان خصوصيات قير را بهبود داده و عمر روسازي را افزايش داد. اين امر سبب گرديده که توجه بسياري از محققان به موضوع روسازي‌هاي آسفالتي جلب شود.

سعيد غفارپور جهرمي، پژوهشگر ايراني است که با استفاده از دو نوع نانورس متداول و معروف Nanofill و Cloiste موضوع روسازي آسفالتي را مورد بررسي قرار داده است.

وي در اين پژوهش، ابتدا، فرآيند اختلاط نانورس‌ها با قير را بررسي کرده و سپس به روش آزمون و خطا، با تعريف چندين طرح اختلاط و تغيير پارامترهاي موثر (نظير درصد وزني نانورس، دماي اختلاط، سرعت همزن، مدت زمان اختلاط و نوع پره)، نمونه‌هاي متعددي را سنتز کرده و با روش XRD بررسي نموده است. وي از اين طريق توانسته پراكنش و عملكرد صحيح صفحات نانورس را در قير تعيين نمايد. در ادامه با انتخاب طرح اختلاط بهينه، نمونه‌هاي قير اصلاح شده با نانورس را در شرايط مختلف پيرشدگي، تحت آزمون‌هاي عملكردي و پيشرفته قير (رئومتر برش ديناميكي) قرار داده است تا با تعيين پارامترهاي مدول برش ديناميكي (*G) و زاويه اختلاف فاز ( )، رفتار خستگي و تغيير شكلي قير اصلاح شده و قير خالص را مورد ارزيابي و مقايسه قرار دهد.

نتايج حاصل از مقاومت در برابر خستگي قير به وضوح نشان مي‌دهد كه اصلاح قير با نانورس سبب افزايش چسبندگي و مقاومت برشي قير مي‌شود به طوري كه، مقاومت در برابر تغييرشكل دائم، كه نوعي از تغييرشكل‌هاي برشي است، با به كارگيري نانورس افزايش خواهد يافت. اما افزودن نانورس، به دليل كاهش انعطاف‌پذيري قير، عملكرد قير در برابر خستگي را مخصوصا در دماهاي پايين كاهش مي‌دهد.

يافته‌ها حاکي از آن هستد که نانورسNanofill در مقايسه با Cloisite عملكرد مناسب‌تري در برابر رفتار خستگي دارد اما در برابر تغييرشكل دائم، هر دو نوع نانورس نتايج مشابهي را در بهبود رفتار قير نشان مي‌دهند.

جزئيات اين پژوهش که بخشي از پايان‌نامه دکتري سعيد غفارپور جهرمي و با همکاري دكتر علي خدايي انجام شده، در مجله Construction and Building Materials(جلد23، صفحات 2894 -2904، سال 2009) منتشر شده است.
ستاد ويژه توسعه فناوري‌نانو

 

[m4material]

تجربه‌ موفق نانوليتوگرافي در پژوهشگاه صنعت نفت
محققان پژوهشگاه صنعت نفت موفق به اجراي فرآيند ليتوگرافي به‌وسيله ميکروسکپ نيروي اتمي (AFM)، براي ساخت مستقيم نانوساختارها شدند و راه‌کاري براي عملي شدن اين روش ارائه دادند.
ميکروسکپ AFM علاوه بر امكان تهيه تصاويري با قدرت تفكيك بسيار بالا، مي‌تواند به عنوان ابزاري براي طرح‌دهي سطوح به‌كار رود كه با نام ليتوگرافي پروبي روبشي(SPL) شناخته شده است. در اين روش سعي مي‌شود، روي سطح ماده جامد، با روشي كنترل شده، عوامل و عناصري با ابعاد نانومتري بوجود آورد.
در اين روش، لايه‌اي از ماده مورد نظر، روي پايه، نشانده شده و با اعمال نيرويي در حد چند نانونيوتن به‌وسيله سوزن دستگاه، بخشي از ماده از سطح پايه زدوده شده و شيار مورد نظر حاصل مي‌شود. وجود آلودگي و فرسودگي سوزن، محدودكننده تكرارپذيري روش است. يكي از بهترين راه‌حل‌ها براي رفع اين نقيصه، استفاده از لايه پليمري نرم روي پايه است كه در اين صورت تكرارپذيري روش و همچنين كنترل فرايند، به مقدار قابل توجهي بهبود مي‌يابد.
خانم مهندس صديقه صادق‌حسني، پژوهشگري است که در جهت ايجاد اين قابليت گام برداشته است. او در گفتگو با بخش خبري سايت ستاد ويژه توسعه فناوري نانو گفت: «در اين تحقيق، از پليمر پلي‌متيل‌متا‌اکريليت براي فرآيند نانوليتوگرافي جهت ساخت مستقيم نانوساختارها استفاده شده است. بدين صورت که ابتدا لايه نازكي از پلي‌متيل‌متا‌اکريليت روي سطح نشانده شده و سپس با استفاده از ميکروسکپ AFM مجهز به نوک روبشگر سيليکوني و در حالت تماسي‌، نانوليتوگرافي روي سطح پلي‌متيل‌متا‌اکريليت انجام گرديده است.
نتايج نشان مي‌دهد كه عمق شيارها با افزايش نيروي اعمال شده، زياد مي‌شود. همچنين سرعت روبش، فرآيند ايجاد طرح را تحت تأثير قرار ‌داده، به طوري كه با افزايش سرعت روبش، عمق شيارها كاهش مي‌يابد.
لازم به توضيح است که در اين کار، اثر زمان و تعداد دور خراش بررسي شده و نتايج حاکي از آن است كه بين عمق شيار و تعداد دورهاي ايجاد شيار، رابطه خطي وجود دارد.
خانم صادق‌حسني در ادامه گفتگو تصريح کرد: «نتايج حاصل از اين تحقيق، امكان بررسي‌، كنترل و اندازه‌گيري نيرو در مقياس نانونيوتن را با ميكروسكپ AFM فراهم مي‌كند كه در علوم پليمر و الكترونيك مي‌تواند براي مطالعه ميزان سختي و ايجاد طرح، مورد استفاده قرار گيرد. همچنين تجربه عملي ايجاد شده در اين پژوهش، (محاسبه نيرو در مقياس نانونيوتن)، امكان محاسبه نيروهاي اصطكاك و چسبندگي را به وسيله اين دستگاه فراهم نموده و در علوم روان‌كاري، پزشكي، دندان‌پزشكي و ساير علوم مرتبط بسيار مؤثر خواهد بود.جزئيات اين پژوهش که با همکاري خانم زهرا ثبات و دکتر حميدرضا آقابزرگ انجام شده، در مجله ‍‍ IJCCE (جلد 27 صفحات 34-29 ، سال2008) منتشر شده است.
ستاد ويژه توسعه فناوري‌نانو

 

[m4material]

پيش‌بيني بازار جهاني نانوالگودهي
تحقيقات در زمينه الگودهي ويژگي‌هاي مقياس نانومتر، با استفاده از مواد و مقاوم‌ها استمرار داشته و منجر به پيدايش و پيشرفت UV-NIL، Hot embossing و نانوليتوگرافي dip-pen شده است.

از بين فناوري‌هاي نانوالگودهي، ليتوگرافي نانو ايمپرينت (NIL) داراي چشم‌انداز بسيار روشني است. پيش‌بيني مي‌شود كه در آينده‌اي نزديك NIL به طور موفقيت‌آميزي در توليد نيمه‌هادي‌هاي تجاري در نود 32 نانومتر مورد استفاده قرار گيرد. انتظار مي‌رود كه بين سال‌هاي 2008 تا 2015 رشد NIL بسيار سريع‌تر باشد.

از بين تكنيك‌هاي NIL، ليتوگرافي نانوايمپرينت UV، بين سال‌هاي 2008 تا 2015 بيشترين نرخ رشد را خواهند داشت. همچنين پيش‌بيني مي‌شود كه رشد ليتوگرافي Hot embossing نيز به سرعت افزايش يابد.

برآورد مي‌شود كه سهم بازار ليتوگرافي روبشي پيمايش‌گر، دومين بازار بزرگ نانوالگودهي، بين سال‌هاي 2008 تا 2015 كاهش يابد. از بين كاربردهاي مختلف، كاربردهاي نيمه‌هادي‌ها و توليد ميكروالكترونيك، بيشترين كاربردهاي نانوالگودهي را به خود اختصاص دهند.

نقش‌آ فرينان كليدي بازار جهاني نانوالگودهي عبارتند از:

شركت‌هاي فناوري Ambios، هيولت- پاكارد، IMS Chips، Molecular Imprints ، IBM، Nanonex Corp، NanoOpto، Optomec، Sigma-Aldrich، Toppan Photomasks، Transfer Devices و Veeco Instruments از آمريكا؛ شركت‌هاي AMO GmbH، Micro Resist Technology GmbH، SUSS MicroTec AG و Vistec Semiconductor Systems GmbH از آلمان؛ گروه صنعتي EV از اتريش، NIL Technology از دانمارك و Obducat AB از سوئد.

گزارش «نانوالگودهي: گزارش كسب‌و‌كار‌هاي راهبردي جهاني» كه توسط موسسه تحليل‌گران صنعت جهاني منتشر شده است، به طور جامع روندهاي بازار، فناوري‌ها، تكنيك‌ها، نقش‌آفرينان، رقبا، تحقيق و توسعه، پيشرفت‌هاي اخير، ادغام‌ها، اكتساب‌ها و ساير فعاليت‌هاي راهبردي صنعت را ارائه كرده است.

متن كامل اين گزارش 215 صفحه‌اي به قيمت 2950 دلار قابل خريداري است.
http://www.strategyr.com/Nanopatterning_Market_Report.asp

 

[m4material]

تاثير بحران اقتصادي بر توسعه فناوري‌نانو
در شرايط ركود اقتصادي، توسعه فناوري‌هاي آينده‌داري كه داراي پتانسيل بهره‌برداري نشده بسيار زيادي هستند نيز، ممكن است تضعيف شود. بر اساس گزارش جديدي كه موسسه تحقيقاتي لوكس ريسيرچ (Lux research) آن را منتشر كرده است، چنين وضعيتي در مورد فناوري‌نانو نيز در حال وقوع است. در برخي بازارها، محصولات مبتني بر فناوري‌نانو، با كاهش تقاضا مواجه شده و اين امر منجر به كاهش رشد صنعت فناوري‌نانو شده است.

اين امر به اين معنا نيست كه حركت صعودي فناوري‌نانو تداوم نخواهد داشت، بلكه تنها اين روند كند خواهد شد. موسسه لوكس ريسيرچ، پيش‌بيني مي‌كند كه كل درآمدهاي محصولات مبتني بر فناوري‌نانو تا سال 2015 حدود 2500 ميليارد دلار خواهد بود كه اين ميزان برآورد، در مقايسه با پيش‌بيني قبلي اين موسسه، 21 درصد كاهش يافته است.

به گفته يكي از تحليل‌گران ارشد لوكس ريسيرچ، اين ركود اقتصادي، بخش‌هاي خودروسازي، ساختمان‌سازي و تا حدي الكترونيك را تحت تاثير قرار داده است.

برخي از محورهاي اصلي گزارش « اثرات موج‌دار ركود اقتصادي بر فناوري‌نانو» عبارتند از:

• تمام بخش‌هاي فناوري‌نانو به طور مساوي از اين ركود ضربه نخواهند ديد. به خاطر ركود در بخش‌هاي خودروسازي و ساختمان‌سازي، نانولوله‌هاي كربني و نانوذرات سراميك، در مقايسه با ساير نانومواد بيشتر تحت تاثير قرار خواهند گرفت. در بين كالاهاي واسطه‌اي نانو نيز، نانوكامپوزيت‌ها و پوشش‌ها، شاهد بيشترين كاهش خواهند بود.

• سهم بازار از نظر جغرافيايي نيز تغيير خواهد كرد. تا سال 2015، ايالات متحده آمريكا و اروپا بيش از دو سوم درآمد بازار محصولات فناوري‌نانو را به خود اختصاص خواهند داد، اما در عين حال و با توجه به پيش‌بيني قبلي، سهم بازار آنها 2 تا 3 درصد كاهش خواهد يافت. در همين حال، به خاطر ثبات بيشتر صنعت خودروسازي در منطقه اقيانوس آرام ("Asia/Pacific")، سهم بازار كشورهاي اين منطقه افزايش خواهد يافت.

• ركود اقتصادي باعث افزايش سود شركت‌هاي بزرگ مي‌شود. شركت‌هاي بزرگ اين موقعيت را به دست مي‌آورند تا با خريد شركت‌هاي نوپايي كه داراي مشكل نقدينگي هستند، فناوري‌هاي در اختيار خود را احيا كنند.
http://www.industryweek.com/articles/poor_economy_tempers_nanotechs_growth_19594.aspx?SectionID=4

 

[m4material]

پيش‌بيني بازار MEMS تا سال 2012
موسسه تحقيقات و بازار (Research and Markets) گزارشي با عنوان «بازار سيستم‌هاي ميكرو-الكترو-مكانيك (MEMS) در تلفن‌هاي همراه 2012-2008 را منتشر كرده است.

سيستم‌هاي ميكرو-الكترو-مكانيك، همگرايي عناصر مكانيكي، حسگرها، فعال‌كننده‌ها، و الكترونيك در يك عنصر سيليكوني معمولي از طريق فناوري سنتز ميكرو است. فناوري MEMS امكان توسعه محصولات هوشمند، ارتقاي توانايي محاسباتي ميكروالكترونيك‌ها، با درك و كنترل قابليت‌هاي ميكرو حسگرها و ميكرو فعال كننده‌ها را فراهم مي‌كند.

در MEMS ادوات الكترونيكي با استفاده از توالي فرايند مدارهاي منسجم توليد مي‌شوند. به عبارت ديگر عناصر ميكرومكانيكال MEMS با استفاده از فرايند‌هاي ميكرو ماشين سازگار، توليد مي‌شوند.

گزارش مذكور، اندازه بازار MEMS را در تلفن‌هاي همراه طي سال‌هاي 2008 تا 2012 پيش‌بيني مي‌كند. همچنين اين گزارش اين بازار را بر اساس كاربردهاي فناوري MEMS در تلفن‌هاي همراه بخش بندي كرده است.

به‌علاوه گزارش منتشر شده، پيش‌ران‌هاي اصلي بازار و چالش‌هاي بازار MEMS در حوزه تلفن‌هاي همراه را تجزيه و تحليل كرده است. همچنين وضعيت برخي از فروشندگان اصلي فعال در زمينه MEMS كه در بازار كاربردهاي تلفن همراه فعاليت مي‌كنند نيز ارائه شده است.

متن كامل اين گزارش به قيمت 725 يورو قابل خريداري است.
http://www.azonano.com/news.asp?newsID=12111

 

[m4material]

رويكردهاي بين‌المللي در قانون‌گذاري فناوري‌نانو
دانشكده مديريت و سياست عمومي دانشگاه كارلتون در گزارشي با عنوان «رويكردهاي بين‌المللي در مديريت نظارت بر فناوري‌نانو»، قضاوت‌هاي 5 كشور ايالات متحده آمريكا، انگليس، اتحاديه اروپا، استراليا و كانادا را در رابطه با محصولات مبتني بر فناوري‌نانو در بازار ارائه كرده و اين فعاليت‌ها را در سه طبقه زير تشريح مي‌كند: 1) بحث‌هاي ذينفعان و عامه مردم؛ 2) توسعه گزينه هاي سياستي اوليه؛ و 3) مديريت توسعه قوانين در شرايط كمبود اطلاعات.

قسمت اعظم اين گزارش وضعيت كنوني سياست‌ها و مقررات 5 كشور را تشريح كرده كه اين اطلاعات در گزارش‌هاي ديگر پوشش داده نشده‌اند.

بر اساس اين گزارش، به نظر مي‌رسد كه رويكرد قضاوتي در مورد توسعه سياست‌هاي فناوري‌نانو در اين 5 كشور تقريبا هماهنگ است. اولين مرحله در تدوين و توسعه سياست‌ها كه در اكثر قريب به اتفاق اين كشورها انجام مي‌شود، انتشار يك راهبرد (بيانيه سياست‌گذاري) در زمينه فناوري‌نانو است. بر اساس سندي كه سازمان توسعه و همكاري‌هاي اقتصادي (OECD) آن را در سال 2008 منتشر كرده است، 17 كشور از مجموع 24 كشور عضو اين سازمان، داراي راهبرد مشخص ملي يا سازماني در حوزه فناوري‌نانو هستند. همچنين اكثر كشورهاي بررسي شده داراي بيانيه سياستي در زمينه مقررات فناوري‌نانو هستند.

با اتكا بر شواهد توصيفي، قانون‌گذاران اين كشورها به 6 اصل قانون‌گذاري توجه مي‌كنند:

1. هماهنگ بودن مقررات در سطح ملي، بين‌المللي وسازماني؛
2. انعطاف پذيري و سازگاري رويكردهاي قانون‌گذاري در زمينه فناوري‌نانو؛
3. برنامه‌هاي جمع‌آوري اطلاعات بايد مشاركت را تشويق كرده و از محققان دانشگاهي و صنعت استفاده كند؛
4. رويكردهاي مديريت ريسك بايد با توجه به رويكرد چرخه حيات بوده تا بتواند ريسك‌هاي بالقوه فناوري‌نانو را مديريت كند؛
5. رويكردهاي مديريت ريسك بايد بين هزينه و منافع حاصل از تدوين مقررات، تعادل و تناسب ايجاد كند؛ و
6. مشاركت ذينفعان بايد به طور مناسب مدنظر قرار گيرد و نظام تدوين مقررات بايد شفاف باشد.

http://www.nanowerk.com/spotlight/spotid=10791.php

 

[m4material]

فرصت‌ها و چالش‌هاي اروپا در حوزه فناوري‌نانو
دفتر امور عمومي و ارتباطات راهبردي اروپا، به تازگي گزارشي با عنوان «فناوري‌نانو در محصولات مصرفي: چالش‌ها و فرصت‌هاي پيش‌روي اروپا» منتشر كرده است. اين گزارش، آخرين مباحث اخلاقي، اقتصادي – اجتماعي و علمي مورد اختلاف در حوزه علم و فناوري‌نانو را به طور مشخص و دقيق ارائه و چارچوب‌هاي سياست‌گذاري فعلي و آتي اتحاديه اروپا در اين زمينه را بررسي كرده است.

گزارش مذكور حاوي نتايج بررسي نظرات ذينفعان و نظريه‌پردازان سابق اتحاديه اروپا در اين حوزه است. به طور كلي نتايج اين بررسي نشان مي‌دهد كه منافع اين حوزه نوظهور از ريسك‌هاي بالقوه آن بسيار بيشتر است.

به اعتقاد شركت كنندگان در اين تحقيق، انجام اقدامات زير در زمينه فناوري‌نانو ضروري است:

• ارزيابي‌ ريسك نانوذرات مورد استفاده؛
• برچسب‌گذاري محصولات غذايي، آرايشي – بهداشتي و دارويي

با آغاز به كار فعاليت پارلمان و كميسيون جديد اروپا، 5 سال آينده دوره بسيار مهم براي تصميم‌گيري اتحاديه اروپا در مورد سياست‌هاي آتي و چارچوب مقرراتي حوزه علم و فناوري‌نانو است. در اين فرايند، كسب‌ و كارها بايد ريسك‌هايي را كه ممكن است فعاليت‌هاي آنها را تحت تاثير قرار دهند، شناسايي، با ساير ذينفعان به طور اثربخش همكاري، و با صداقت بيشتر با عامه مردم برخورد كنند.

توسعه چارچوب مقرراتي اروپا، نقطه عطف مهمي در اين حوزه محسوب خواهد شد. هم اكنون، فرصت بسيار مناسبي است تا اتحاديه اروپا پيشگامي خود را در زمينه تدوين چارچوب سياست‌گذاري موفق براي حوزه فناوري‌نانو اثبات كند.
متن كامل اين گزارش قابل خريداري است.
http://www.landmarkeurope.eu/nanotech.html

 

[m4material]

پيشرفت در نانوالکترونيک مبتني بر نانولوله‌ها
محققان کره جنوبي در دانشگاه ملي سئول، با کنترل اتصال شبکه‌هاي نانولوله‌هاي کربني يک راهبرد قدرتمند براي حل مشکلات اساسي نانوالکترونيک مبتني بر نانولوله‌ها، توسعه داده‌اند. آنها براي ايجاد فيلم‌هاي شبکه‌اي نانولوله‌اي متشکل از نانولوله‌هاي هم‌راستا؛ از روش "آرايش برنامه‌ريزي‌شده- سطحي" استفاده کرده‌اند.

شمايي از روش ساخت ترانزيستورهاي مبتني بر کانال‌هاي شبکه‌اي نانولوله‌هاي کربني تک‌جداره‌ي تصادفي و بافته‌شده.
در حال حاظر در تعداد زيادي از روش‌هاي ساخت افزاره‌هاي نانوالکترونيک مبتني بر نانولوله‌ها، از فيلم‌هاي شبکه‌اي نانولوله کربني متشکل از چندين نوع نانولوله کربني استفاده مي‌شود. مشکل اصلي در اين زمينه اين است که خواص هدايت الکتريکي فيلم‌هاي شبکه‌اي نانولوله‌اي معمولاً خيلي کم است. براي مثال تحرک فيلم‌هاي شبکه‌اي نانولوله‌هايي با جهت تصادفي، معمولاًحدود5cm2/Vs است که خيلي کمتر از تحرک سيليکون و در واقع مشابه تحرک رساناهاي آلي است.

بعلاوه اين فيلم‌ها متشکل از نانولوله‌هاي نيمه‌رسانا و فلزي هستند، بنابراين ترانزيستورهاي مبتني بر اين فيلم‌هاي شبکه‌اي خاموش نمي‌شوند و اين مي‌تواند برا ي کاربردهاي مدار مجتمع مشکل‌زا باشد.

اين محققان براي حل اين مشکلات اساسي، از شبکه‌ي نانولوله‌هاي هم‌راستا استفاده کرده‌اند. سونگهان هانگ، يکي از اين محققان گفت: ما متوجه شديم که مي‌توانيم با همراستا کردن نانولوله‌ها در اين فيلم‌هاي شبکه‌اي که به طور مؤثري ارتباط سري آنها را بهبود مي‌دهد، رفتار ترانزيستوري و تحرک الکتروني آنها را بهبود دهيم. براي مثال ما مي‌توانيم با همراستاکردن نانولوله‌ها در کانال‌هايي به پهناي 100 نانومتر، تحرک الکتروني را به 180cm2/Vs برسانيم.

هانگ ادامه داد: ما با استفاده از اين راهبرد و بدون حذف نانولوله‌هاي تک‌جداره، راندمان ترانزيستورهاي اثر ميداني مبتني بر شبکه‌ي نانولوله تک‌جداره با نسبت خاموش- روشن بالا، را به شدت افزايش داديم. ما توانستيم با کانال‌هاي شبکه‌اي بافته‌شده ترانزيستورهاي اثر ميداني با راندمان بالاي 88% (با حفظ سطح بالاي جريان) بسازيم.

نتايج اين تحقيق در مجله‌ي Small منتشر شده است.

http://www.nanowerk.com/spotlight/spotid=12000.php

 

[m4material]

کامپيوترهاي سرد با نيمه‌رساناهاي نانوساختار
فيزيک‌دانان در دانشگاه وورزبرگ راه را براي ساخت کامپيوترهايي که نياز به سردکردن نداند؛ تسهيل کرده‌اند. اين محققان يک نيمه‌رساناي نانوساختار توسعه داده‌اند که جريان الکتريکي را بدون گرم‌شدن طي فرآيند انتقال، هدايت مي‌کند.

ساختار H شکلی که این محققان با استفاده از آن ماده‌ی نیمه‌رسانای نانوساختار خود را شرح دادند.
ساختار H شکلی که این محققان با استفاده از آن ماده‌ی نیمه‌رسانای نانوساختار خود را شرح دادند.
اين نوع جديد نيمه‌رسانا شامل تلوريد جيوه و تلوريد کادميوم جيوه مي‌باشد. اين محققان اين دو ماده را به صورت لايه‌هاي بسيار نازکِ متناوب روي يک ويفر بلوري به اندازه يک سکه، قرار دادند. ضخامت اين لايه‌هاي منفرد هفت تا ده نانومتر بود. اين فيزيکدانان به منظور بررسي هدايت اين مواد لايه‌اي، با استفاده از روش‌هاي الگودهي ليتوگرافي سيم‌هاي ريزي با يک الگوي ويژه (براي مثال يک ساختار Hشكل) روي سطح‌شان الگودهي کردند.
اين محققان مي‌گويند: انتظار مي‌رفت که اين ماده تحت شرايط معين (براي مثال در دماهاي خيلي پايين) عايق باشد. همه نيمه‌رساناهاي مرسوم اين رفتار را نشان مي‌دهند.
اين فيزيک‌دانان هنگامي که اين ماده رفتار متفاوتي نشان داد، متحير شدند: الکترون‌ها در گوشه‌هاي اين ساختار H شكل متمركز شدند. علاوه بر اين، آنها به صورت آزادانه و بدون هيچ مقاومتي (بنابراين بدون توليد گرما) در آنجا متحرک بودند. طبق گفته اين فيزيک‌دانان، اين خاصيت مختص اين ماده است و کاملاً مبتني بر روشي است که اين ماده لايه‌اي شده‌است و به شکل ساختار آن (H شكل باشد يا X شكل) ربطي ندارد.
توسعه موادي که جريان الکتريکي را بدون توليد گرما هدايت مي‌کنند، يک گام بزرگ به سمت ساخت کامپيوترهايي است که نياز به سردکردن ندارند.
اين نوع جديد نيمه‌رساناي نانوساختار هنوز براي کاربردهاي واقعي مناسب نيست، زيرا اين اثر شرح داده‌شده در بالا، فقط در دماهاي بي‌نهايت پايين (زير 170- درجه سلسيوس) اتفاق ميافتد. بنابراين اين محققان اکنون تمايل به ساخت مواد ديگري دارند که همان اثر را در دماهاي بسيار بالاتر توليد مي‌کنند.نتايج اين تحقيق در مجله‌ي Science منتشر شده است.
http://www.nanowerk.com/news/newsid=11710.php

 

[m4material]

واکسيناسيون آنفلوانزاي خوکي با کمک فناوري ‌نانو
در پاسخ به رشد سريع و تهديدآميز آنفلوانزاي خوکي، يک گروه تحقيقاتي در دانشگاه کوينزلند واقع در استراليا براي حل مشکلات مرتبط با واکسينه‌کردن ميليون‌ها استراليايي که در معرض اين بيماري قرار دارند، فناوري نانومَرهَم که توان باقوه‌ي زيادي دارد؛ را به‌کار مي‌برد.

مارک کندال، استاد و محقق موسسه‌ي استراليايي براي فناوري‌نانو و مهندسي زيستي، رئيس يک گروه تحقيقاتي است که توانايي واکسيناسيون انبوه با استفاده از فقط کسري از دوز استاندارد، را آزمايش مي‌کند.

نانومرهم‌ها اين پروژه همچنين با تحويل واکسن فصلي براي حفاظت در مقابل چالش ناشي از ويروس آنفلوانزاي خوکي AH1N1، به دنبال ايمن کردن استراليايي‌ها در مقابل اين ويروس است.

استاد کندال مي‌گويد که در اين تحقيق از فناوري جديد نانومرهم استفاده شده‌است. در اين فناوري براي تحريک يک پاسخ ايمني‌ِ ("immune response") بالقوه با دوز کم، از سوزن و سرنگ اسنفاده نمي‌شود. با تحريک اين پاسخ، بدن در مقابل اين بيماري مقاوم مي‌شود. او اضافه مي‌کند: با تحويل دقيق و مطمئن واکسن به سلول‌هاي ايمني فراواني که فقط زير سطح پوست قرار داده مي‌شوند؛ ما مي‌توانيم با مقدار کمي واکسن يک پاسخ قوي و سريع از بدن را شروع کنيم.

مزيت فناوري نانومرهم اين است که اين فناوري مي‌تواند با يک روش مؤثر و کم‌هزينه در مقياس بزرگ واکسيناسيون‌هاي سريع انجام دهد. فناوري نانومرهم همچنين به صورت بالقوه مي‌تواند ترس از سوزن و خطر زخم‌هاي ناشي از سوزن را حذف کند.

اين گروه تحقيقاتي شامل محققاني از دانشگاه ملبورن، آزمايشگاه سلامت حيواني استراليا و مؤسسه دايمتانتينا براي ايمن‌شناسي سرطان و پزشکي سوخت‌ساز (metabolie) در دانشگاه کوينزلند، مي‌باشد. همچنين اين طرح جزء طرح‌هاي تحقيقاتي پژشکي H1N1 (آنفولوانزاي خوکي) است که توسط انجمن ملي تحقيقات پزشکي و سلامت استراليا حمايت مي‌شوند.
http://www.nanowerk.com/news/newsid=11624.php

 

[m4material]

نانوزنبورها کشنده‌ي سلول‌هاي سرطاني
زنبورها حين گزيدن زهر را به درون بدن طعمه خود وارد مي‌کنند. اکنون اين سم در زهر زنبورها تحت کنترل درآمده و توسط محققان دانشگاه واشنگتن براي نابودي سلول‌هاي سرطاني مورد استفاده قرار گرفته‌است. اين محققان اجزاي اصلي زهر زنبور را درون نانوساختارهاي کروي قرار داده‌اند و آن را نانوزنبور ناميده‌ند.

در موش‌ها اين نانوزنبورها مليتين سمي را به تومور رسانده در حالي که ساير بافت‌ها از اثر سمي اين ماده در ايمن هستند. بعد از استفاده اين نانوزنبورها، رشد تومورها در موش‌ها متوقف شده و از بين رفتند.

مليتين يک پروتئين ( يا پپتيد) کوچک است که به‌شدت به غشاء‌هاي سلولي مي‌چسبد و مي‌تواند آنها را سوراخ کرده و سلول‌ها را از بين ببرد.

ساموئل ‌ويکلين از اعضاي اين گروه تحقيقاتي در اين رابطه گفت: با رسيدن نانوزنبورها به سطوح سلول، محموله‌ي زهرآگين آن در سلول هدف تخليه شده و وارد فضاي سلول مي‌شود و با ايجاد حفراتي در ديواره‌ي غشايي سلول موجب نابودي سلول سرطاني مي‌گردد.

اين دانشمندان اين نانوزنبورها را توسط دو روش آزمايشگاهي با سلول‌هاي سرطاني سينه و پوست آزمايش کردند. بعد از تزريق اين نانوذرات به بدن موش رشد سلول‌هاي سرطاني سينه تا 25‌درصد کاهش يافت و اندازه‌ي تومور سرطاني پوست در موش ديگر تا 88 درصد کاهش پيدا کرد.

اين محققان نشان داده‌اند که نانوزنبورها به دليل عروق خوني نشت‌کننده‌ي تومورها تنها در همين تومورها جمع مي‌شوند اما با اين حال جهت اطمينان از عدم حضور نانوزنبورها در بافت‌ها و سلول‌هاي سالم آن‌ها را با موادي خاص نشانه‌گذاري کرده‌اند. با تزريق زنبورهاي نشانه‌گذاري شده به موش‌ها تکثير سلول‌هاي مستعد سرطاني‌شدن تا 80 درصد کاهش نشان داده ‌است.

در نهايت نتايج نشان مي‌دهند که نانوزنبورها در کاهش اندازه و رشد تومورها مؤثر بوده و همچنين از پيشرفت سرطان در مراحل ابتدائي بيماري جلوگيري مي‌کنند.

اين محققان نتايج خود را در مجله‌ي Journal of Clinical Investigation منتشر کرده‌اند.

http://www.nanowerk.com/news/newsid=12091.php

 

[m4material]

توان نابودي تومورها را افزايش مي‌دهد محققان دانشگاه ويک‌فارست نشان داده‌اند که پوشش‌دهي نانولوله‌هاي کربني چندديواره با DNA منجر به نانولوله‌هايي مي‌شود که به خوبي در آب پراکنده‌شده و در مقايسه با نانولوله‌هاي بدون پوشش DNA، راندمان توليد گرماي بالاتري دارند. گرماي توليدشده با اين نانولوله‌ها براي نابودي انتخابي تومورهاي سرطاني بدون آسيب‌رساندن به سلول‌هاي سالم مناسب است.

تصاوير SEM نانولوله‌هاي چندديواره پوشش‌داده نشده (چپ) و پوشش‌داده شده (راست) با DNA.
ويليام گيماينر، يکي از اين محققان، مي‌گويد قبلاً نانولوله‌هاي تک جداره‌ي پوشش‌داده‌شده با DNA استفاده شده‌اند؛ آنها با تابش امواج با طول موج نزديک به مادون‌قرمز تحريک‌شده و گرماي مورد نياز براي کشتن سلول‌هاي سرطاني را ايجاد مي‌کنند. اما عملکرد نانولوله‌هاي چند‌ديواره که قطر بيشتري دارند، تاکنون ناشناخته بوده‌است.

اکنون اين محققان نشان داده‌اند که توليد نانولوله‌هاي چندديواره پوشش‌داده شده با DNA و تعيين ميزان کمي گرماي توليدشده توسط آنها، امکان‌پذير است . مطالعات آنها نشان مي‌دهند که با تنظيم پارامترهاي مؤثر نظير زمان و توان تابش مي‌توان نابودي سلول‌هاي سرطاني را بطور گزينش‌پذير و بدون آسيب‌ديدن بافت‌هاي مجاور، انجام داد.

آقاي گيماينر معتقد است که مطالعات حاضر حاکي از افزايش توليد گرما بين 2 تا 3 برابر نسبت به نانولوله‌هاي چند‌ديواره‌ي پوشش‌داده‌نشده است. وي مي‌گويد که افزايش راندمان در بازه وسيعي از غلظت‌هاي نانولوله‌ها امکان‌پذير است. همچنين افزايش دما نسبت به زمان براي نانولوله‌هاي پوشش‌دار و بدون پوشش به صورت خطي است.

اين افزايش راندمان گرما‌دهي حاکي از آن است که با غلظت‌هاي کمتري از نانولوله‌ها مي‌توان گرمادرماني (روشي براي درمان سرطان با افزايش تا 41- 45 درجه سانتي‌گراد) را بطور مؤثرتري انجام داد. با کنترل پارامترهاي زمان و توان براي غلظت مشخص از نانولوله‌ها مي‌‌توان توان تابش ليزر را کاهش داد و با افزايش زمان تابش همان مقدار گرما را توليد کرد که اين منجر به کاهش صدمات به بافت‌هاي سالم اطراف مي‌شود.

http://www.nanowerk.com/spotlight/spotid=12136.php

 

[m4material]

تشخيص تغييرات سلول‌هاي سرطاني با نقاط کوانتومي
يکي از پيشامدهايي که منجر به تبديل يک سلول نرمال به سلول بدخيم مي‌شود، متيلاسيون شديد "DNA" است که يک تغيير زيست‌شيميايي بوده که موجب تضعيف ژن‌هاي ضد تومور مي‌شود. اکنون يک گروه تحقيقاتي در دانشگاه جان هاپکينز روشي بر اساس نقاط کوانتوم ابداع کرده‌اند که ميزان متيلاسيون "DNA" در سلول‌هاي سرطاني برداشته شده از بدن بيمار را تعيين مي‌کند.

جف تزا- هواِي وانگ و هتي کاراوي که سرپرستي اين گروه تحقيقاتي را به عهده داشتند، اين روش را انتقال انرژي تشديد فلورسانس کمي ويژه- متيلاسيون"MS-qFRET" ناميده‌اند. اين فرآيند با فرآوري نمونه "DNA" با بي‌سولفيت سديم آغاز شده که تمامي سيتوزين‌هاي (يکي از چهار جزء اسيد نوکلئيک) متيل‌دار نشده را به يوراسيل تبديل کرده و ساير سيتوزين‌هاي متيل‌دار شده را بدون تغيير باقي مي‌گذارد.

سپس "DNA" فرآوري‌شده با يک فرآيند واکنش‌هاي زنجيره‌اي پليمرازِ اصلاح‌شده که دو نوع "DNA" متيل‌دار شده و متل‌دار نشده را از هم تفکيک مي‌کند، تقويت مي‌شود. اين فرايند نشانگرهاي فلورسانت و مولکول‌هاي بيوتين را روي هر قطعه از "DNA" متيل‌دار شده قرار مي‌دهد. نهايتا نقاط کوانتوم پوشش‌داده‌شده با استريپتاويدين ("streptavidin") به مولکول‌هاي بيوتن متصل به "DNA" پيوند مي‌دهد و به اين "DNA" تقويت‌شده اضافه مي‌گردد.

تعيين کمي "DNA" متيل‌دار با فرايند FRET انجام مي‌شود که با انتقال انرژي بين ملکول فلورسانت و نقطه‌ي کوانتومي مجاور امکان‌پذير است. اندازه‌گيري درجه‌ي فروکشي فلورسانس با ميکروسکوپ هم‌کانون، روشي حساس و دقيق براي اندازه‌گيري ميزان "DNA" متيل‌دار است.

اين روش به اندازه‌اي حساس است که اين دانشمندان را قادر مي‌سازد تا تغييرات متيلاسيون را در سلول‌هاي سرطاني درمان‌شده ثبت نمايند. همچنين اين پژوهشگران به قابليت اين روش براي مقايسه چندين نمونه در يک بيمار اشاره کرده‌اند.

اين محققان نتايج خود را تحت عنوان (MS-qFRET: يک روش مبتني بر نقاط کوانتومي براي آناليز متيلاسيون "DNA") در مجله‌ي Genome Research منتشر کرده‌اند.
http://nano.cancer.gov/news_center/2009/july/nanotech_news_2009-07-20e.asp

 

[m4material]

ترميم بافت عروقي با سلول‌هاي بنيادي و نانوذرات
طبق گفته‌ي دانشمندان در انگليس، استفاده از نانوذرات پارامغناطيسي جهت رساندن سلول‌هاي بنيادي به جراحات عروقي- قلبي روشي جديد است که ظرفيت سلول‌ها را در ترميم بافت آسيب‌ديده افزايش مي‌دهد.

اين محققان توضيح مي‌دهند که در اين روش ابتدا سلول‌هاي بنيادي پيشرو اندوتليال (endothelial) – سلول‌هاي بنيادي که در درمان جراحات عروقي مهم هستند- به صورت مغناطيسي با نانوذرات اکسيد آهن حاوي عامل درماني، برچسب‌گذاري مي‌شوند و سپس با استفاده از يک مغناطيس در خارج از بدن به شريان آسيب‌ديده رسانده‌ مي‌شوند.

اين دانشمندان با اين روش تمرکز سلول‌هاي بنيادي در جراحات عروقي- قلبي موش‌ها، را پنج برابر کردند. آنها همچنين در يک سيستم آزمايشگاهي ( که در آن نانوذرات در يک سيال غوطه‌ور شده و رفتارشان مشاهده مي‌شود.) رساندن هدفمند سلول‌هاي بنيادي را شش برابر کردند.

اين روش براي اولين بار براي نشانه‌گذاري سلول‌هاي بنيادي و رساندن آنها به اندام‌ آسيب‌ديده به‌کار رفته است و همچنين عامل درماني به‌کار رفته، مورد تأئيد وزارت غذا و داروي آمريکا بوده و هم‌اکنون در تصويربرداري تشديد مغناطيسي (MRI) استفاده مي‌شود.

دکتر مارک ليتگو از مرکز تصويربرداري زيست‌پزشکي پيشرفته دانشگاه کالج لندن مي‌گويد: با توجه به تأييد مواد به‌کاررفته در اين روش توسط وزارت غذا و داروي آمريکا مي‌توان آن را در درمان بيماري‌ها در طي 3 تا 5 سال آينده به‌کار برد. با تزريق منظم اين نانوذرات مغناطيسي مي‌توان عملاً به درمان حملات قلبي و جراحات عروق قلب پرداخت.

اين فن‌آوري جهت بهبود و درمان ساير سلول‌هاي بدن هم مي‌توانند مورد استفاده قرار گيرد. اين شيوه تنها به سلول‌هاي آسيب‌ديده‌ي بدن محدود نمي‌شود و جهت از بين بردن تومورهاي سرطاني هم کاربرد دارد.

اين روش از آن جهت مؤثر است که بواسطه‌ي حضور نانوذرات مغناطيسي سلول‌هاي مورد نظر مي‌توانند در مکان معيني در بدن تا حد غلظت بسيار بالا متراکم گردند. با کاربرد همزمان MRI مي‌توان عملکرد سلولي را حين تزريق به بدن نيز دنبال کرد.

نتايج اين تحقيق در مجله‌ي The Journal of the American College of Cardiology: Cardiovascular Interventions منتشر شده‌است.

http://www.physorg.com/news169750403.html

 

[m4material]

کاوشگرهاي عصبي مبتني بر نانولوله‌هاي کربني
نانولوله‌هاي کربني، مانند سلول‌هاي عصب مغزمان، رساناهاي الکتريکي عالي هستند و مي‌توانند تماس‌هاي مکانيکي خوبي با غشاءهاي سلولي تشکيل دهند. اکنون محققان در تايوان براي اولين بار امکان استفاده از نانولوله‌هاي کربني براي کاوش فعاليت عصبي به صورت درون سلولي (داخل غشاء عصبي)، را بررسي کرده‌اند. اين تحقيق راهي برا ي کاوش‌هاي عصبي درون سلولي که صدمات به عصب را به حداقل مي‌ر‌سانند؛ باز مي‌کند.

دانشمندان در آزمايش با کاوشگرهاي عصبي مبتني بر نانولوله‌هاي کربني، هنوز به درک کاملي از مکانيزم‌هاي جفت‌شدگي الکتريکي در فصل مشترک الکتروليت- نانولوله‌کربني نرسيده‌اند. بيشتر مطالعات قبلي نشان مي‌دهند که الکترودهاي نانولوله‌اي مانند الکترودهاي فلزي هستند و براي ضبط و تحريک فعاليت عصبي مبتني بر جفت‌شدگي خازني هستند.

نانولوله کربني تک جداره‌ي رشد داده‌شده روي نوک يک AFM. اين مطالعه جديد بوسيله محققان دانشگاه ملي تسينگ هُوا، در زمينه‌ي کار با کاوشگرهاي عصبي مبتني بر نانولوله‌هاي کربني، دو يافته مهم دارد. يافته اول اين است که هدايت الکتريکي در فصل مشترک الکتروليت- نانولوله نه‌تنها شامل جفت‌شدگي خازني است بلکه تا حد زيادي شامل هدايت مقاومتي نيز مي‌باشد. يافته دوم اين است که هر دوي ضريب هدايت خازني و مقاومتي، بعد از اينکه نانولوله‌هاي کربني جريان‌هاي مستقيم را براي مدت طولاني هدايت کردند؛ در جهت ضبط مطلوب‌تر عصبي، بهبود مي‌يابند.

هسين چن، يکي از اين محققان توضيح داد: ما با قرار دادن دسته‌هاي نانولوله‌ کربني در يک پيت شيشه‌اي و استفاده‌ي نوک اين پيپت شيشه‌اي براي نفوذ در غشاء سلولي ، نشان داده‌ايم که نانولوله‌هاي کربني قابليت استفاده در ضبط و تحريک عصب‌ها به صورت درون‌سلولي، را دارند. عملکرد اين نانولوله‌ها در آزمايش‌هاي فيزيولوژي با عملکرد الکترودهاي کلريد نقره/نقره مرسوم قابل مقايسه است.

اين محققان نتايج خود را در مجله‌ي Langmuir منتشر كرده‌اند.
http://www.nanowerk.com/spotlight/spotid=11782.php