مراغه: ساخت نانوصفحات اکسید گرافن جهت اقتصادی نمودن پیل‌های سوختی
@nanotech1

پژوهشگران دانشگاه مراغه طی تحقیقات خود موفق به ساخت کنترل شده‌ی نانو صفحاتی از جنس گرافن و اکسید گرافن در مقیاس آزمایشگاهی شده‌اند که می‌تواند باعث اقتصادی شدن پیل‌های سوختی و ذخیره سازهای انرژی شود. همچنین با استفاده از این نانوصفحات سنتز شده، امکان کاهش میزان استفاده از مواد پر هزینه و گران قیمت متداول در پیل‌های سوختی نیز میسر شده است.
اگرچه پیل‌های سوختی به عنوان مبدل‌های سوخت پاک نقش بسیار مهمی را در زندگی آینده ایفا خواهند کرد؛ اما هزینه‌های گزاف آن‌ها مانع از کاربرد گسترده‌‌ی آن‌ها در زندگی روزمره شده است. بنابراین، در صورت دستیابی به مواد کم هزینه جهت ساخت این تجهیزات از جمله غشاها و کاتالیزورها به عنوان اصلی‌ترین اجزای پیل‌های سوختی، به طور طبیعی روند بکارگیری آن‌ها در زندگی مردم مشهودتر خواهد شد.
دکتر کریم کاکایی، هدف از اجرای این پژوهش را سعی در ساخت نانوساختارهایی به عنوان نگهدارنده‌ی کاتالیست‌های مورد استفاده در پیل‌های سوختی غشایی پروتونی جهت کاهش قیمت تمام شده‌ی این تجهیزات عنوان کرد.
وی در خصوص اهمیت اجرای این طرح گفت: «همانگونه که اشاره شد هزینه‌های بالای پیل‌های سوختی از جمله نگهدارنده‌های کاتالیست و به کارگیری فلزات گران بهایی نظیر پلاتین در ناحیه‌ی آند و کاتد، منجر به افزایش قیمت این تجهیزات شده که عملاً تجاری سازی و تولید انبوه آن‌ها را مشکل نموده است. در کشور ما نیز تمامی مواد به کار رفته در پیل سوختی وارداتی است که هزینه‌های بالایی را بر اقتصاد کشور وارد می‌نماید. بنابراین در این طرح تلاش شده تا با ساخت و بکارگیری نانوصفحات اکسید گرافن به عنوان نگهدارنده‌ی الکتروکاتالیست و نیز استفاده از آلیاژ پلاتین و قلع به عنوان جایگزین فلز خالص پلاتین از قیمت الکتروکاتالیست نهایی مورد استفاده در پیل سوختی کاسته شود.»
مطابق با نتایج حاصل شده، بکارگیری نانوصفحات اکسید گرافن و گرافن در پیل سوختی، افزون بر کاهش قیمت کاتد و آند مورد استفاده در آن‌ها، منجر به افزایش عملکرد پیل‌های مذکور نیز شده است. لذا تولید آن‌ها صرفه‌ی اقتصادی بیشتری ایجاد خواهد کرد.
با توجه به این مطالب، استفاده از نتایج این طرح در حوزه‌ی تولید انرژی‌های پاک بسیار مفید خواهد بود.
به گفته‌ی محقق این طرح، جهت سنتز گرافن و اکسید گرافن عموماً از روش هامر و یا روش اصلاح شده‌ی هامر استفاده می‌شود که قابلیت تولید در مقیاس صنعتی را ندارد. از طرفی در این روش مواد شیمیایی و آلوده کننده‌ی بسیار زیادی بکار گرفته می‌شود که خطرات زیادی برای افراد و محیط زیست به دنبال خواهد داشت. این در حالی است که در این طرح از روش بالا به پائین، نانو صفحات گرافن اکساید به طریقه الکتروشیمیایی سنتز شده است که مشکلات روش هامر را به دنبال ندارد. کاهش هزینه‌ی تولید از دیگر مزایت‌های این روش است.
کاکایی در ادامه به روند ساخت و بررسی عملکرد پیل‌های سوختی متشکل از این نانوصفحات پرداخت و افزود: «در این راستا اکسید گرافن به طریقه‌ی الکتروشیمیایی سنتز شده است و سپس نسبت‌های مختلف آلیاژ پلاتین و قلع بر روی گرافن اکساید احیا شده است. البته در این مرحله تلاش شد تا از احیای کامل تمام اکسیدگرافن به گرافن جلوگیری شود. به این ترتیب همزمان اکسید گرافن هم نقش پایه‌ی کاتالیست و هم نقش ناقل پروتون را دارا خواهد بود. از طرفی با این کار مصرف محلول نفیون وارداتی گران‌بها نیز به نصف تقلیل یافت.»
وی در پایان عنوان کرد: «در طرح‌های آتی نانوصفحات اکسید گرافن به وسیله گروه‌های عاملی مختلف مانند هالوژن‌ها، سولفونه‌ها و نیتروژن ناخالص( دوپه) می‌شوند تا در واکنش‌های احیای اکسیژن در سمت کاتد پیل سوختی مورد استفاده قرار گیرد.»
این تحقیقات حاصل تلاش‌های دکتر کریم کاکایی کریم کاکائی عضو هیات علمی دانشگاه مراغه دانشیار گروه شیمی فیزیک است. نتایج این کار در مجله‌ی Electrochemica Acta (جلد 165، سال 2015، صفحات 330 تا 337) به چاپ رسیده است. @nanotech1

برای شناسایی بیماری، با تلفن همراه از DNA خود عکس بگیرید. @nanotech1

برای شناسایی بیماری، با تلفن همراه از DNA خود عکس بگیرید
@nanotech1

محققان موفق به ساخت میکروسکوپ فلورسانس بسیار کوچکی شدند که می‌تواند به‌عنوان یک قطعه روی تلفن همراه نصب شده و به آنالیز رشته DNA بپردازد. این نانوابزار قادر است وجود برخی بیماری‌ها را از روی تصاویر گرفته شده از ماده وراثتی شناسایی کند.
اخیرا ابزار جانبی برای میکروسکوپ‌ها ساخته شده که به کاربر تلفن همراه اجازه می‌دهد تا نگاهی به DNA دارای برچسب فلورسانس بی‌اندازد.
filereader.php?p1=main_421d13c7ecd67604c
آیدوگان اوزجان از محققان رشته زیست‌مهندسی و الکترونیک دانشگاه کالیفرنیا و همکارانش ابزاری ساخته‌اند که می‌تواند طول مولکول‌های DNA را نشان دهد. این ابزار یک قطعه قابل نصب روی تلفن‌های هوشمند است. نتایج این پروژه در قالب مقاله‌ای در نشریه ACS Nano منتشر شده‌است. این ابزار 190 گرم وزن داشته، قیمت آن 400 دلار است‌ و با استفاده از باطری قلمی (AAA) کار می‌کند.
این ابزار به کاربر اجازه می‌دهد تا یک نسخه از تغییرات ژنتیکی و علائم بیماری را که روی DNA خود قرار دارد شناسایی کند. این ابزار برای شناسایی بیماری‌های مختلف ایده‌آل است.
این میکروسکوپ مبتنی بر تلفن همراه با استفاده از یک قطعه آنالیز کننده محلول حاوی DNA برچسب خورده کار می‌کند. برای استفاده از این ابزار باید محلول حاوی DNA که از قبل برچسب فلورسانس خورده است را روی سطح شیشه مخصوص میکروسکوپ قرار داد، سپس این ابزار رشته‌های DNA را می‌کشد و صاف می‌کند. در ادامه لیزر آبی رنگ میکروسکوپ به نمونه تابیده و این میکروسکوپ فلورسانس قادر به نمایش دادن DNA خواهد بود.
دوربین این تلفن همراه تصاویر متعددی از DNA گرفته و این تصاویر به یک سرور مرکزی ارسال می‌شود تا طول رشته‌ها ارزیابی شود. نتایج آزمون‌های اولیه انجام شده روی این میکروسکوپ نشان می‌دهد که امکان تصویربرداری از 10000 تا 48000 جفت باز در مولکول DNA با این روش وجود خواهد داشت. آزمون‌های بعدی ثابت کرد که این ابزار می‌تواند تا 1000 جفت باز را نمایش دهد که این عملکرد شبیه میکروسکوپ‌های فلورسانس رومیزی است.
بسیاری امیدوارند که این میکروسکوپ مبتنی بر تلفن همراه بتواند امکان تشخیص بیماری را در نواحی که امکانات و زیرساخت‌های مناسب ندارد فراهم کند.
اوزجان این فناوری را رشد کامپیوترها مقایسه می‌کند. کامپیوترهای اولیه بسیار سنگین و پرهزینه بودند که با رشد فناوری حجم آنها کوچک و قیمت این سیستم‌ها کاهش یافت. فناوری میکروسکوپ فلورسانس نیز به این شکل است که تاکنون به‌عنوان ابزارهای بسیار گرانقیمت شناخته می‌شدند اما از این پس با کوچک شدن، به‌عنوان ابزارهای میکرو و نانومقیاس شناخته می‌شوند. @nanotech1

سمپوزیوم کاربرد نانو در سلول های بنیادی و مهندسی بافت. 5 دی ماه. تهران. سالن همایش های رازی. @nanotech1

سمپوزیوم نانو و پزشکی بازساختی با حضور پروفسور سیفعلیان. @nanotech1

محققان کالج دانشگاه لندن (UCL) به سرپرستی پروفسور «اسکندر سیفعلیان» موفق به تولید اندام مختلف بدن از جمله بینی و گوش با استفاده از سلول‌های بنیادی شده‌اند.
محققان کالج دانشگاه لندن (UCL) به سرپرستی پروفسور «اسکندر سیفعلیان» موفق به تولید اندام مختلف بدن از جمله بینی و گوش با استفاده از سلول‌های بنیادی شده‌اند.
به گزارش ایسنا، آزمایشگاه‌های مختلفی در سراسر جهان بدنبال ساخت اندام سفارشی قابل پیوند با استفاده از سلول‌های بنیادی هستند.
محققان بیمارستان رویال فری (Royal Free) لندن وابسته به دانشگاه UCL به سرپرستی محقق ایرانی، پروفسور «اسکندر سیفعلیان» از جمله مراکز تحقیقاتی هستند که با استفاده از سلول‌های بنیادی موفق به تولید اندام سفارشی از جمله عروق خونی، مجاری اشک، نای، بینی و گوش شده‌اند.
تنها تعداد کمی از بیماران در انگلیس از اندام تولید شده در آزمایشگاه شامل عروق خونی، مجاری اشک، نای استفاده کرده‌اند و بینی آزمایشگاهی نیز که برای یک بیمار مبتلا به سرطان ساخته شده است در انتظار دریافت مجوز پیوند است، اما محققان امیدوارند که در ‌آینده اندام بیشتری را برای پیوند به بدن نیازمند تولید کنند.
به گفته پروفسور «سیفعلیان» سرپرست تیم تحقیقاتی، روش تولید اندام سفارشی مانند پخت کیک است و انواع مختلف اندام با استفاده از سلول‌های بنیادی با قالب‌های متفاوت تولید می‌شوند؛ مواد پلیمری برای ساخت این اندام درون یک دستگاه مخصوص قرار داده می‌شوند.
دستاورد سال گذشته محققان این مرکز تولید یک بینی سفارشی برای بیماری بود که در اثر سرطان بینی خود را از دست داده بود؛ محققان با افزودن ترکیب نمک و شکر به قالب، حالت اسفنجی بافت را ایجاد کردند.
سلول‌های بنیادی از چربی بدن گرفته و در آزمایشگاه به مدت دو هفته کشت داده شدند و سپس برای پوشاندن داربست بینی مورد استفاده قرار گرفتند؛ در نهایت بینی به ساعد بیمار پیوند زده شد تا لایه پوست روی آن را بپوشاند.
محققان در حال تولید اندام دیگری از جمله گوش و عروق کرونری هستند، اما مراحل ساخت گوش بدلیل پیچیدگی این بافت دشوارتر از بینی است.
اواخر سال جاری میلادی آزمایش بالینی گوش‌های آزمایشگاهی بر روی بیماران نیازمند در هند و لندن آغاز خواهد شد و محققان تلاش می‌کنند که با کسب مجوزهای لازم تا سال 2016 بصورت گسترده از عروق آزمایشگاهی بر روی بیماران نیازمند استفاده کنند. @nanotech1

تخفیف سمپوزیوم نانو و پزشکی بازساختی به شرح زیر است:
افراد عادی: 40 هزار تومان
اعضاي انجمن نانوفناوری پزشکی ایران در صورت ارائه کارت: 20 هزار تومان
دانشجویان نانوفناوری، مهندسی بافت و علوم سلولی کاربردی در صورت ارایه کارت: 20 هزار تومان
دانشجویان دانشگاه علوم پزشکی ایران در صورت ارائه کارت: 30 هزار تومان
اعضاي نانوچمران در صورت ارائه کارت: 30 هزار تومان

نانودریل کردن سطح برای ساخت ابزار آنالیز DNA. @nanotech1

نانودریل کردن سطح برای ساخت ابزار آنالیز DNA

@nanotech1
پژوهشگران هلند موفق به ایجاد نانوکانال‌هایی روی سطح دی‌اکسید سیلیکون شده که از آن برای توالی‌سنجی DNA می‌توان استفاده کرد. برای این کار محققان از گرمادهی نانوذرات طلا در سطح دی‌اکسید سیلیکون استفاده کردند.
محققان هلند دانشگاه توئنته اخیرا موفق به ارائه نانوذرات کروی از جنس طلا شدند که می‌توان با استفاده از آن مواد سرامیکی را سوراخ کرد و در نهایت ابزاری برای آنالیز DNA ارائه کرد. نتایج این پژوهش در نشریه Nano Letters منتشر شده‌است.

این گروه تحقیقاتی با استفاده از ترکیب نانوحفره و تراشه موفق به ساخت ابزاری شدند که امکان توالی‌سنجی DNA را برای محققان فراهم می‌آورد.
با گرم کردن نانوذرات طلا به مدت چند ساعت، این نانوذرات می‌توانند به داخل تراشه نفوذ کنند و به‌صورت عمودی داخل آن فرو روند. با این کار یک تونل 800 نانومتری ایجاد می‌شود که برای تشکیل آن باید 9 ساعت به این سیستم گرمادهی کرد. نفوذ نانوذرات طلا به این سادگی نمی‌تواند داخل این ساختار نفوذ کند و برای این کار باید از روش‌های پیچیده مختلف استفاده کرد. نانوحفره ایجاد شده می‌تواند نقش یک الک را نیز ایفا کند، همچنین از این تونل می‌توان برای ایجاد قالب به‌منظور تولید نانوساختارهای مختلف استفاده کرد.
زمانی که گرمادهی به نقطه‌ای می‌رسد که سرامیک به نقطه ذوب نزدیک می‌شود، صفحه مدور از جنس طلا، تمایل به کروی شدن پیدا می‌کند. در واقع صفحه طلا به جای این که در سطح دی‌اکسید سیلیکون پخش شود، به‌صورت کره در می‌آید. با این کار کره طلا درون دی‌اکسید سیلیکون فرو رفته و یک تونل نانومقیاس ایجاد می‌کند.
برای توالی‌سنجی DNA، لازم است که نوکلئوتیدهای DNA از میان نانوحفره عبور کنند. عبور رشته DNA از میان این نانوکانال موجب تشکیل سیگنال‌هایی می‌شود که این سیگنال‌ها برای هر نوکلئوتید به‌‌صورت اثرانگشت است. با شناسایی سیگنال‌ها به سادگی می‌توان توالی نوکلئوتیدها را شناسایی کرد و در نهایت توالی‌سنجی DNA انجام می‌شود.
این پروژه با همکاری گروه Lab on Chip در دانشگاه توئنته و موسسه فناوری‌نانو این دانشگاه انجام شده‌است. @nanotech1

زدایش میکرواورگانیسم‌های چسبناک از سطح کشتی‌ها با نانوذرات. @nanotech1

زدایش میکرواورگانیسم‌های چسبناک از سطح کشتی‌ها با نانوذرات

@nanotech1

محققان دانشگاه سندیگو موفق شدند با استفاده از پوشش‌دهی نانوذرات با نوعی آنزیم، پوششی ضد فیلم‌زیستی تولید کنند. این فیلم‌ها می‌توانند سطوح مختلف نظیر کشتی‌ها را از گزند میکرواورگانیسم‌های چسبناک مصون دارند. این فیلم‌ها هزینه کمی داشته و کاملا زیست‌سازگار هستند.
پژوهشگران موفق به ارائه پوشش زیست‌سازگار ارزان قیمتی شدند که قادر است زیست‌فیلم‌های ناخواسته را از بین ببرد.
این گروه تحقیقاتی که درحوزه مهندسی زیست فرآیندها فعالیت دارند با ترکیب نوعی نانوذره و آنزیم موفق به ارائه این فناوری جدید شدند. در این روش از خاصیت سایشی نانوذرات و طبیعت شیمیایی آنزیم‌ها برای از بین بردن زیست‌فیلم‌ها استفاده می‌شود.
طراحی این فیلم جدید به این شکل است که نانوذرات، دارای پوششی از جنس آنزیم با استفاده از برس روی سطح قرار داده می‌شود. این پوشش به‌صورت فیلمی روی سطح پلاستیک قرار گرفته و مانع از رشد فیلم‌های زیستی ناخواسته می‌شود.
زیست‌فیلم‌ها دارای میکرواورگانیسم‌هایی هستند که با قدرت زیادی روی یک سطح می‌چسبند و آن را می‌پوشانند. معمولا سطوح مختلف با قرار گرفتن در سطح آب دچار این نوع فیلم‌های زیستی می‌شوند. زدایش این زیست‌فیلم‌ها هزینه بالایی در پی دارد. همچنین برای زدایش این لایه‌ها از مواد شیمیایی استفاده می‌شود که برای محیط‌زیست خطرناک هستند.
جسیکا آمادیو و همکارانش از سال 2013 کار روی این پروژه را آغاز کردند. آمادیو می‌گوید: « اولین و مهمترین دغدغه ما، ممانعت از استفاده از مواد شیمیایی خطرناک برای زدایش زیست فیلم‌ها است. این که بتوان روشی زیست‌سازگار برای حل این مشکل ارائه کرد از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. هدف بعدی ما در این پروژه آن است که یافته‌های خود را به بازار نزدیک کرده و برای تجاری‌سازی آن تلاش کنیم.»
در برخی موارد، وجود زیست‌فیلم‌ها مانع از تبادل حرارتی شده که این موضوع موجب افت فشار آب و افزایش انرژی مورد نیاز برای پمپ کردن می‌شود. همچنین این زیست فیلم‌ها موجب زوال ساختاری سازه‌ها می‌شود.
ایون کیسی از محققان این پروژه می‌گوید: « نتایج یافته‌های ما نشان می‌دهد که نانوذرات دارای گروه عاملی آنزیمی می‌توانند مسیر ساخت دسته جدیدی از مواد زیست سازگار ضدخوردگی و ضدفیلم‌های زیستی را هموار کنند.»
محققان این پروژه معتقداند نتایج این پروژه می‌تواند منجر به ساخت دسته جدیدی از محصولات شود که برضد فعالیت باکتری‌ها عمل می‌کند. این مواد به سادگی قابل استفاده بوده و هزینه تولید آنها نیز بسیار پایین است. @nanotech1

اینفوگرافیک نانوداروها. @nanotech1

پاک‌سازی آب‌های آلوده‌ با استفاده از نانوذرات. @nanotech1

پاک‌سازی آب‌های آلوده‌ با استفاده از نانوذرات
@nanotech1

پژوهشگران دانشگاه تربیت مدرس اقدام به پوشش‌دهی و اصلاح سطح نانو ذرات مغناطیسی با هدف تولید یک نانوجاذب‌ نمودند. این نانوجاذب که به منظور کمک به حذف آلاینده‌های زیست محیطی ساخته شده، در صورت رسیدن به مرحله‌ی تولید صنعتی، می‌تواند در حذف ترکیبات مختلف آلی و معدنی از آب‌های آلوده به این مواد، در بخش‌های مختلف صنعتی و کشاورزی مورد استفاده واقع شود.
یکی از اساسی‌ترین دغدغه‌های فعلی بشر آلودگی‌های موجود در آب‌ها و دستیابی به بهترین بازده در فرایند تصفیه آب‌های آشامیدنی و پساب‌های صنعتی است. اگرچه مقادیر زیادی از ترکیبات آلی یا فلزی در پساب‌های صنعتی وجود دارد، اما تصفیه‌ی آلودگی‌های میکروبی در تهیه‌ی آب آشامیدنی، به ویژه در مناطق دوردست که تأمین آب آشامیدنی سالم در آن‌ها با دشواری مواجه است، ضرورت دوچندانی دارد.
پژوهشگران دانشگاه تربیت مدرس با هدف تولید نانوجاذبی برای حذف آلاینده‌های آلی و معدنی از آب‌های آلوده، در طرحی به اصلاح سطح و پوشش‌دهی نانو‌ذرات مغناطیسی آهن پرداختند. در این پژوهش سعی شده تا با اصلاح سطح این نانوذرات ضمن ایجاد پایداری، با انتخاب پوشش مناسب بتوان این نانومواد را برای جذب گونه‌ی خاصی از مواد انتخاب‌گر نمود.
به گفته‌ی میثم صفری، مجری طرح، اخیراً نانوذرات مغناطیسی در زمینه‌ی استخراج گونه‌های مختلف آلی و معدنی مورد توجه واقع شده‌اند. این نانوجاذب‌ها قدرت جذب و تصفیه کنندگی قابل توجهی دارند که ناشی از نسبت سطح به حجم بالای این ذرات است. به عبارتی این ویژگی‌ها منجر به ایجاد ظرفیت جذب بالای آن‌ها در مقایسه با جاذب‌های عادی و متداول شده است.
وی در ادامه به دیگر مزیت‌های استفاده از نانوجاذب‌های مغناطیسی اشاره کرد و افزود: «فرایند جداسازی نانوجاذب‌های مغناطیسی از فرایند تصفیه به راحتی و تنها با بکارگیری یک میدان مغناطیسی خارجی صورت می‌گیرد. بدین ترتیب نیازی به مرحله‌ی جداگانه‌ی صاف کردن و یا استفاده از سانتریفیوژ جهت بازیابی نانوجاذب نیست. این مسأله فرایند جداسازی و بازیابی جاذب را ساده‌تر، سریع‌تر و کم هزینه‌تر می‌کند.»
پوشش‌دهی و اصلاح سطح نانو ذرات مغناطیسی با استفاده از ترکیبات الی و فلزی انجام شد و در ادامه به منظور حذف آلاینده‌های زیست محیطی از آب‌های آلوده صنعتی و کشاورزی مورد استفاده قرار گرفت.
این طرح در قالب پایان نامه‌ی دکترای میثم صفری و با همکاری دکتر یدالله یمینی از دانشگاه تربیت مدرس در حال انجام است. این پایان نامه‌، به عنوان یک پایان نامه‌ی مورد نیاز صنعت در ستاد ویژه‌ی توسعه‌ی فناوری نانو پذیرفته شده است. آیین نامه‌ی حمایت از پایان نامه‌های مورد نیاز صنعت در سایت www.nano.ir/hrdc موجود است. @nanotech1

موفقیت آزمون نانوحامل داروی ضدایدز روی موش‌ها. @nanotech1

موفقیت آزمون نانوحامل داروی ضدایدز روی موش‌ها
@nanotech1

محققان با ادغام یک داروی ضدایدز با یک نانوحامل پروتئینی موفق به ارائه سیستم دارویی جدیدی شدند که می‌تواند با اثربخشی بالا این بیماری را کنترل کند. نتایج آزمون‌های انجام شده روی موش‌ها رضایت‌بخش بوده است.
بازدارنده‌های پروتئاز در دسته داروهای ضدویروس قرار می‌گیرند که به صورت عمومی برای درمان ایدز استفاده می‌شوند. اخیرا محققان مرکز پزشکی نبرسکا موفق به طراحی سیستم رهاسازی دارو برای این بیماری شدند. زمانی که این بازدارنده پروتئاز با داروی طراحی شده در دانشگاه روچستر ترکیب می‌شود می‌تواند سیستم‌ ایمنی بدن را برعلیه HIV فعال نگه دارد. نتایج این پژوهش در قالب مقاله‌ای در نشریه Nanomedicine: Nanotechnology, Biology and Medicine منتشر شده است.
در حال حاضر روش‌های درمان ایدز به صورت داروهای خوراکی است که باید به صورت روزانه مصرف شود. اما با این روش درمانی، بیمار تنها یک یا دو بار در سال تحت درمان قرار می‌گیرد. محققان این پروژه برای حل مشکل بیماران اقدام به طراحی نوعی نانوحامل موسوم به بازدارنده پروتئاز نانوفرموله شده کردند. این نانوحامل به صورت بلوری بوده و ظاهری شبیه به یخ دارد. این داروی بلوری درون چربی قرار داده شده و با یک پوشش پروتئینی محاط می‌شود و در نهایت چیزی شبیه بستنی بوجود می‌آید. این پوشش موجب محافظت دارو از گزند آسیب‌های وارد شده از سوی کبد یا دفع توسط کلیه می‌شود.
این داور توسط محققان مورد آزمایش قرار گرفت و در نهایت موفق به حذف کامل HIV از بدن شد. این نانوحامل موجب افزایش سطح دارو در میان سلول‌های ایمنی بدن شده و اثر درمانی کل سیستم دارویی را افزایش می‌دهد.
این دو دارو به صورت هم‌زمان روی سلول‌های سیستم ایمنی بدن انسان و در یک موش مهندسی شده، مورد آزمایش قرار گرفته است.
گلبارد از محققان این پروژه داروی URMC-099 را برای درمان ناهنجاری‌های عصب شناختی مرتبط با HIV ساخته است. این دارو می‌تواند از دست رفتن حافظه را که در نیمی از مبتلایان به ایدز دیده می‌شود، درمان کند. گلبارد این دارو را با چند بازدارنده پروتئاز مورد آزمایش قرار داده است. هدف او ارائه دارویی با سطح ایمنی بالا برای درمان ایدز است.
این دارو به صورت انحصاری توسط شرکت ویوو دین تراپیوتیکس (WavoDyne Therapeutics) لیسانس شده‌است. @nanotech1

ساخت ایمپلنت‌های زیست‌الکترونیکی بدون سیم. @nanotech1

ساخت ایمپلنت‌های زیست‌الکترونیکی بدون سیم
@nanotech1

سایتNBIC- به تازگی محققان از پرتوهای مادون قرمز نزدیک (nIR) به عنوان یک منبع نیرو برای فعال‌سازی ایمپلنت‌های بدون سیم استفاده کرده‌اند. هنگامی‌که ایمپلنت‌ها با nIR تحت تابش قرار می‌گیرند، پالس‌های الکتریکی با قدرت قابل کنترل تولید می‌کنند. این روش می‌تواند منجر به ساخت ایمپلنت‌های زیست‌الکترونیکی بدون سیم شود.
به گزارش سایت فناوری های همگرا (NBIC) با سود بردن از کوچک‌سازی توسط نانوفناوری، زیست الکترونیک‌ یک زمینه تحقیقاتی جدید و رو به رشد می‌شود که به همگرایی زیست‌فناوری و الکترونیک منجر می‌شود. ماحصل این همگرایی کاربرد مواد و فرایندهای زیستی در الکترونیک؛ و استفاده از ابزارهای الکترونیکی در سیستم‌های زنده خواهد شد.
ابزارهای زیست‌الکترونیک قابل‌کاشت بدون سیم که توسط محرک‌های مختلف فعال می‌ شوند، پالس‌های الکتریکی برای کنترل دقیق مدارهای عصبی بدن فراهم می‌سازند. اگرچه فعال سازی بدون سیم و دست‌کاری از راه دور همچنان یک چالش اساسی برای استفاده کاربردی این ابزارها می‌باشند، اما به تازگی نمونه‌های جدیدی به بازار معرفی شده است که از آن جمله می‌توان به ایمپلنت‌های شبکیه و حلزون گوش، تحریک‌کننده‌های مغز و غیره اشاره کرد.
محققان چینی استفاده از پرتوهای مادون قرمز (nIR) را به عنوان یک منبع نیرو برای فعال‌سازی ایمپلنت‌های بدون سیم پیشنهاد دادند. پالس‌های نوری سریع و زودگذر، که توسط ابزار جذب می‌شوند، سبب تحریک نوسان دمایی و بنابراین منجر به ایجاد پالس‌های ولتاژ/جریان می‌شود که می‌توان از آنها برای شارژ کردن یک باتری یا تحریک‌های زیستی استفاده کرد.
پروفسور لیو و دکتر ژیانگ در دانشگاه جیاتونگ می‌گویند : «در مقایسه با نیروی انتقال یافته توسط جفت‌شدن الکترومغناطیسی، نور مادون قرمز نزدیک با طول‌موج 760-1500 نانومتر ( که به دلیل خاصیت گرمادهی و اثرات درمانی پزشکی شناخته شده می‌باشد) یک منبع بدون سیم جایگزین می‌باشد که می‌تواند تا 4-10 سانتیمتر به درون بافت‌های بدن نفوذ کند.»
نتایج این تحقیقات در مجله Advanced Functional Materials چاپ شده است.
این تیم تحقیقاتی با الهام گرفتن از اثر فوتودرمانی nIR، یک ابزار قابل‌کاشت بدون باتری که به صورت بدون‌سیم کنترل می‌شود را ساختند.
جیانگ می‌گوید: «منبع نیروی کوچک که نیاز به باتری ندارد، برای کاربرد در زیست الکترونیک بسیار جذاب است. علاوه بر مشکلاتی نظیر مداخله‌های ابزارهای زیست‌الکترونیکی در بدن، انعطاف‌پذیری این ابزارها و قابل کنترل بودن محرک‌ها از بزرگترین چالش‌های پیش‌رو محققان است.»
دکتر لیو می‌گوید:« این ابزار منعطف و فشرده هنگامی‌که با nIR تحت تابش قرار می‌گیرد، پالس‌های الکتریکی با قدرت قابل کنترل تولید می‌کند. با استفاده از nIR همچنین می‌توان پالس‌های الکتریکی قابل تنظیم برای تحریک‌های عصبی فراهم ساخت.»
در تحریک عصبی، تعدیل کردن تکانه‌ها که از طریق عصب‌های تحریک‌شده جریان می‌یابند، بسیار حائز اهمیت است. محققان این پروژه معتقداند که سیستم‌های تولید نیرو تحریک شده با nIR در مقایسه با سیستم‌های تولید نیرو تحریک شده با جفت‌شدن الکترومغناطیسی نه تنها انتقال انرژی دور-میدان را تشخیص می‌دهند بلکه از یک سیستم بدون فلز ساخته می‌شوند که یک مزیت بسیار بزرگ برای کاربردهای مطالعه درجا(in vivo) هستند.
این سیستم تولید نیروی از راه دور از PVDF ( یک پلیمر ویژه از خانواده فلوروپلیمرها) به عنوان یک ماده پلی‌الکتریک و گرافن به عنوان الکترد تشکیل شده است.
جیانگ می‌گوید:« PVDF وزن اندکی دارد، زیست‌سازگار بوده و از لحاظ مکانیکی انعطاف‌پذیر است. این خصوصیات برای ابزارهای انعطاف‌پذیر و قابل‌کاشت بسیار مهم است. علاوه‌براین جذب شدیدتابش مادون قرمز توسط PVDF، باعث شده است تا این ماده برای سیستم‌های بدون‌سیم تحریک شده با nIR بسیار مناسب باشد.»
گرافن به دلیل هدایت الکتریکی و گرمایی بسیار عالی، مساحت سطحی بالا، انعطاف‌پذیری مناسب در سالهای اخیر توجهات بسیار زیادی را به خود جلب کرده است. در حالیکه گرافن به صورت ذاتی دارای جذب اندک مادون قرمز است، دارای شفافیت 7/97 درصدی در طول موج‌های مرئی و حتی شفافیت بیشتر در مادون قرمز می‌باشد.
هر سلول ایمپلنت از یک ساندویچ گرافن-PVDF-گرافن (ترکیب شفافیت بالای گرافن و جذب بالای مادون قرمز PVDF) تشکیل شده است. این آرایش در حالیکه سبب کاهش دمای ابزار برای جلوگیری از تخریب بافت‌های نرمال می‌شود سبب تقویت خصوصیات الکتریکی نیز می‌گردد.
این محققان برای نشان دادن کارایی سیستم، ابزار را برروی یک عصب استاتیک قورباغه و قلب موش امتحان کردند. @nanotech1

مازندران: اصلاح خصوصیات سیمان پرتلند به کمک نانوذرات
@nanotech1

پژوهشگران دانشگاه مازندران، موفق به ساخت نمونه‌های آزمایشگاهی سیمان و بتنی شده‌اند که از دوام و پایداری بالایی برخوردار است. در ساخت این نمونه‌ها از گونه‌ای نانوذرات استفاده شده است. نتایج این تحقیق در حوزه‌ی مهندسی عمران، به ویژه بخش صنعت بتن بسیار ارزشمند خواهد بود.
مصرف سالیانه‌ی سیمان به دلیل کاربرد و اهمیت بالای آن در پروژه‌های عمرانی رو به افزایش است. از این رو با توجه به مسائل زیست محیطی و اقتصادی ناشی از افزایش تولید سیمان، یافتن راه حلی جهت بهبود ویژگی‌های این ماده می‌تواند بسیار مهم باشد. لذا در این پژوهش سعی شده است تا با به کارگیری فناوری نانو بتوان برخی از ویژگی‌های سیمان نظیر خصوصیات مکانیکی و فیزیکی آن را بهبود بخشید.
عارف صادقی نیک در خصوص اهداف دنبال شده در این طرح عنوان کرد: «بهبود خواص سیمان می‌تواند منجر به بهبود خواص بتن گردد و در نهایت موجب افزایش طول عمر و پایایی سازه‌های بتنی خواهد شد. از آنجا که رفتار مکانیکی مواد تشکیل دهنده‌ی بتن به عناصر ساختاری آن بستگی دارد، لذا در این طرح تلاش شده تا با استفاده از نانوذرات کاربید سیلیکون (SiC) ساختار مولکولی سیمان و بتن را به گونه‌ای تغییر داد که مشخصات کلی مواد تشکیل دهنده‌ی سازه‌های بتنی بهتر شود.»
به طور کلی نتایج این طرح بیانگر بهبود خواص سیمان حاوی نانوذرات کاربید سیلیکون بوده است. در واقع این نانوذرات سبب تقویت ماتریس سیمان شده که در نتیجه‌ی آن خصوصیات مکانیکی، دوام و عملکرد بتن نهایی بهبود و ارتقاء یافته است.
صادقی نیک در ادامه به شرح اهمیت نتایج کسب شده پرداخت و افزود: «به ازای تولید هر یک تن سیمان، میزان بالایی دی اکسید کربن در جو انتشار می‌یابد. از آنجایی که نانو ذرات مزبور قادر هستند تا حدودی جایگزین بخشی از سیمان مصرفی در بتن گردند، لذا این امر موجب کاهش مصرف سیمان می‌شود. کاهش مصرف سیمان به معنای کاهش تولید و در نتیجه آلودگی‌های ناشی از آن خواهد بود. این نتیجه گامی مهمی در راستای توسعه‌ی پایدار، به ویژه در صنعت بتن و ساخت و ساز است.»
این محقق نحوه‌ی ساخت و بررسی نمونه‌های سیمان اصلاح شده را اینگونه توضیح داد: «در روند انجام آزمایش‌ها، پس از سنتز نانو ذرات کاربید سیلیکون با روش سل-ژل، اقدام به ساخت نمونه‌های سیمان حاوی درصدهای مختلف این نانو ذرات شد. سپس با کمک برخی از روش‌های موجود نظیر AFM، XRD و SEM ریزساختار نمونه‌های سیمان بررسی شد. از سوی دیگر خصوصیات مکانیکی سیمان نیز بر طبق استاندارد ASTM بررسی شد.»
به گفته‌ی صادقی نیک افزودن نانو ذرات کاربید سیلیکون سبب کاهش میزان هیدروکسید کلسیم شده و از سوی دیگر ژل پایدار کلسیم سیلیکات هیدراته (C-S-H) افزایش یافته است. این امر موجب بهبود ناحیه‌ی انتقال بین سنگدانه و ماتریس سیمان می‌شود. کلسیم سیلیکات هیدراته تقریباً نقش اصلی در افزایش مقاومت و دوام بتن را دارد و باعث ایجاد چسبی می‌شود که اجزای بتن را به هم می‌چسباند. همچنین طبق بررسی‌ها، نانو ذرات کاربید سیلیکون به عنوان فیلر توانسته‌اند بسیاری از خلل و فرج موجود در مقیاس نانو را پر نمایند و موجب کاهش نفوذ پذیری و چگال‌تر شدن نمونه شوند. در نتیجه یک ماتریس چسبنده‌ی متراکم‌تر تولید شده است. علاوه بر آن، این نانوذرات موجب کاهش زبری و کرنش داخلی نمونه‌ها نیز شده‌اند.
این تحقیقات از تلاش‌های دکتر علی بهاری- عضو هیأت علمی دانشگاه مازندران- عارف صادقی نیک- کارشناس ارشد مهندسی عمران از باشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان، دانشگاه آزاد اسلامی واحد ساری- و همکارانشان حاصل شده است. نتایج این کار در مجله‌ی National Academy Science Letters (جلد 38، شماره 4، سال 2015، صفحات 361 تا 364) به چاپ رسیده است. @nanotech1

دانلود کتابچه مقالات دانش آموختگان فناوری نانو سال 92👇👇