فهرست مطالب

نانو مقیاس - سال دوم شماره 1 (پیاپی 5، بهار 1394)

فصلنامه نانو مقیاس
سال دوم شماره 1 (پیاپی 5، بهار 1394)

  • تاریخ انتشار: 1394/02/20
  • تعداد عناوین: 8
|
  • رمضانعلی طاهری، علی حسین رضایان *، فرشته رحیمی، جواد محمدنژاد، مهدی کمالی، فاطمه صابری صفحه 1
    فناوری های نوین حسگر زیستی می توانند به طور دقیق و سریع شناسایی ترکیبات زیستی را انجام دهد. یکی از این فناوری ها، حسگری مرز دانشی بر پایه تشدید پلاسمون سطح SPR((است که بر اساس خواص نوری خود قادر به اندازه گیری بسیار حساس و اختصاصی میانکش های بیوملکول ها بدون تاخیر زمانی می باشند. این فناوری بدون نیاز به برچسب گذاری و در زمان واقعی می تواند ویژگی های میانکش های بیوملکولی)مثل الیگونوکلئوتیدها، پروتئین ها، باکتر ی ها(بر روی سطح، از جمله سرعت واکنش، تمایل و غلظت میانکش های سطحی را کمی نماید. در این مقاله قابلیت نانوبیوحسگر تشدید پلاسمون سطح در تشخیص باکتری ویبریو کلرا)عامل وبا(با استفاده از یک دستگاه تشدید پلاسمون سطح دوکاناله مورد بررسی قرار گرفته است. ابتدا تراشه حسگر پس از تشکیل تک لایه خود آرا -11(SAM) مرکاپتوآندکانوئیک اسید بر روی سطح طلای تراشه حسگر به صورت کوالان با آنتی بادی اختصاصی علیه ویبریو کلرا تثبیت شده و سپس رقت های معین این باکتری با آنتی بادی تثبیت شده میانکنش کرده و از روی پاس خهای دریافت شده نمودار استاندارد ارتباط بین تعداد باکتری و حداکثر پاسخ ترسیم گردید. اختصاصیت تشخیص با برهم کنش چند باکتری غیر ویبروکلرا با سطح تراشه نیز مطالعه گردید. نتایج تحقیق نشان داد که حسگر ایمنی طراحی شده دارای حساسیت و اختصاصیت لازم برای تشخیص باکتری ویبریو کلرا با سرعت مطلوب بوده و می تواند به عنوان یکی از گزینه های تشخیصی برای این باکتری مطرح گردد.
    کلیدواژگان: تشخیص باکتری، تشدید پلاسمون سطحی، نانوبیوحسگر، ویبریو کلرا
  • سیده بهناز ورندیلی، علیرضا بابایی*، ابوالقاسم عطایی صفحه 7
    پروسکایت LaFe 0/6Co 0/4 O3، یکی از گزینه های مناسب برای استفاده به عنوان حسگر گاز منوکسید کربن است. در این پژوهش، سنتز نانوذرات پروسکایتی لانتانیوم فریت آلایش شده با کبالت به روش ه مرسوبی و با استفاده از دو ماده قلیایی مختلف، شامل آمونیوم هیدروکسید))NH4OH و سدیم هیدروکسید) NaOH (به عنوان عامل رسوب دهنده و دماهای کلسینه کردن مختلف گزارش شده است. حضور ذرات بلوری تک فاز با ساختار اورتورمبیک از طریق آنالیز پراش اشعه ایکس تایید شد. نتایج بررسی میکروسکوپ الکترونی بیانگر این است که پس از کلسینه کردن در 900°C، نمونه ی سنتز شده با NH4OH در مقایسه با نمونه ی سنتز شده با NaOH دارای ذرات کوچکتری است. همچنین در نمونه های سنتز شده با NH4OH، کاهش دمای کلسینه کردن از 900 به 800°C، سبب تغییر قابل توجه شکل و کاهش اندازه ذرات گردید. نتایج طی فسنجی رامان نشان داد که در نمونه ی سنتز شده با NaOH، نسبت + Co2+/Co3 و در نتیجه تعداد جاهای خالی اکسیژن بیش تر است.
    کلیدواژگان: پروسکایت لانتانیوم فریت، رامان، نانوذرات، هم رسوبی
  • هادی بهاری فر، امیر امانی* صفحه 13
    یکی از مه مترین عواملی که باعث می شود یک ماده به محدوده نانوفناوری وارد شود کاهش اندازه آن است. کاهش اندازه در مقیاس نانومتری باعث بروز خواص و رفتارهای جدیدی در مواد خواهد شد که شناسایی و کنترل این خواص یکی از مه مترین اهداف نانوفناوری است. هنگامی که یک نانو ذره وارد سیستم گردش خون انسان می شود اندازه آن می تواند بر عوامل مختلفی مانند زمان ماندگاری ذره در خون، قابلیت تحریک سیستم ایمنی بدن، سرعت حذف توسط سیستم رتیکولواندوتلیال و میزان سمیت موثر باشد. بنابراین شناسایی عوامل موثر بر اندازه نانوذرات و نحوه ارتباط این عوامل با اندازه می تواند اطلاعات مفیدی را در جهت طراحی سیستم های مبتنی بر نانو ذرات قابل استفاده در شرایط درون تن در اختیار محققان قرار دهد. در این مطالعه ابتدا نانوذرات آلبومین/ کیتوزان به عنوان مدلی از نانوذرات پروتئینی/ پلیمری با روش خود تجمعی ساخته شدند و سپس تاثیر عوامل مختلف شامل غلظت کیتوزان، pH و زمان واکنش)متغیر های مستقل(بر روی اندازه)متغیر وابسته(نانو ذرات ساخته شده بررسی شد. جهت مطالعه رابطه بین متغی رهای مستقل و متغیر وابسته از روش مدل سازی بوسیله شبکه های عصبی مصنوعی استفاده شد. نتایج بدست آمده نشان داد غلظت مواد اولیه مه مترین عامل موثر بر اندازه بوده و دارای رابطه مستقیم با آن م یباشد. همچنین افزایش pH باعث کاهش و افزایش زمان واکنش باعث افزایش اندک اندازه ذرات م یشوند. بنابراین برای طراحی و آماده سازی نانوذرات پلیمری پر شده با پروتئین در اندازه های دلخواه باید غلظت پلیمر، pH و زمان واکنش را در محدوده های معین تنظیم کرد.
    کلیدواژگان: آلبومین، اندازه، شبکه های عصبی مصنوعی، کیتوزان
  • عمار شاکر هادی العطار، رسول ملک فر*، مرضیه ندافان صفحه 19
    کلوئید نقره سیتراتی با اندازه ی نانوذرات 17 nm به روش لی و میسل فراهم گردید. سپس با استفاده از روش محلولی- ژله ای نانوکامپوزیت نانولول ه های کربنی چنددیواره/تیتانیای آلائیده به نانوذرات نقره) TiO2+Ag/MWCNTs (تهیه شد. با استفاده از دستگاه پتانسیل سنج زتا، اندازه ی نانوذرات نقره زیر 20 nm تخمین زده شد. با استفاده از طی فسنجی رامان، درصدهای متفاوتی از نانولوله های کربنی چنددیواره ی عامل دار شده درون بستر تیتانیای آلائیده به نانوذرات نقره ردیابی شد که یکی از عوامل تاثیرگذار بر جابجایی فرکانس نوارهای رامان است. نوار 1583cm-1) G) یکی از نوارهای اصلی نانولول ه های کربنی در بستر فوق مورد بررسی قرار گرفت و جابجایی آن که تابعی از غلظت نانولول ه های کربنی بود بدست آمد. با توجه به میزان جابجایی قله این نوار، کرنش تراکمی نانولول ه های کربنی درون این بستر محاسبه گردید که به میزان قابل توجهی بیش تر از مقدار گزارش شده در کارهای مشابه می باشد.
    کلیدواژگان: تیتانیا، طیف سنجی رامان، کرنش تراکمی، نانوذرات نقره، نانولوله های کربنی چنددیواره
  • حسن ربانی*، محمد مردانی، مریم زندیان صفحه 25
    در این مقاله با استفاده از روش تابع گرین و در رهیافت تنگابست، به بررسی رسانش الکتریکی یک شبکه ی نردبان نامتناهی که قسمتی از آن واپیچیده است، می پردازیم. برای این منظور اثرات تغییر همپوشانی اربیتا لهای ات مهای همسایه و پیچش را در پارامترهای پرش قسمت واپیچیده وارد می کنیم. همچنین با توجه به تقار نهای هامیلتونی سامانه، مسئله مورد نظر به مسئله ی دو زنجیر هی ساده تقلیل م ییابد. نتایج محاسبات عددی نشان می دهد که رسانش الکترونی قویا به میزان پیچش و ضریب تغییر قدرت همپوشانی اربیتالی وابسته است. افزایش واپیچیدگی در نردبان مرکزی باعث کوچک تر شدن پنجره انرژی آن شده و در نتیجه ناحیه ی رسانش تشدیدی کاهش می یابد.
    کلیدواژگان: رسانش الکترونی، تنگابست، شبکه نردبانی، واپیچش
  • محمدحسین آقابزرگ، علیمراد رشیدی* صفحه 31
    در این پژوهش برای بررسی و مقایسه شرایط بهبود ضریب هدایت حرارتی نانوسیال مغناطیسی با دیگر نانوسیالات، سه نمونه نانوسیال عاملدار، نانوسیال با ماده فعال سطحی و نانوسیال مغناطیسی با استفاده از هیبرید نانو لوله کربنی-اکسید آهن برای درصد های وزنی 1/ 0%، 15 / 0%، 20 / 0% و 30 / 0% که همگی زیر 1% هستند در آب مقطر به عنوان سیال پایه تهیه شد. ابتدا برای نانو سیال عاملدار، نانو لوله های کربنی چند دیواره به روش اکسیداسیون اسیدی با گروه عاملی کربوکسیل عاملدار شد، سپس تهیه نانو سیالات با ماده فعال سطحی سدیم دو دسیل سولفات) SDS (صورت گرفت و برای نانوسیال مغناطیسی ابتدا سنتز نانو ذرات مغناطیسی هیبریدی CNT-Fe2O3 با بکارگیری فروسن و تولوئن انجام و درصدهای مختلف وزنی نانوسیال مغناطیسی تهیه شدند. نانو ذرات مغناطیسی هیبریدی سنتز شده با روش TEM شناسایی شدند. برای اولین بار در میان تمامی پژوهش های صورت گرفته تاکنون، ساخت و استفاده از نانو ذرات مغناطیسی هیبرید CNT-Fe2O3، انجام شده است. ضریب هدایت حرارتی نمونه های تهیه شده با دستگاه KD2 برای سه دمای 25، 35 و 45 درجه سانتیگراد اندازه گیری شد. نتایج نشان دادند که برای درصد های وزنی زیر یک درصد، با افزایش دما و افزایش درصد وزنی نانوسیالات مغناطیسی در مقایسه با دو روش دیگر، افزایش ضریب هدایت حرارتی بیش تری را حاصل کرد.
    کلیدواژگان: ضریب هدایت حرارتی، نانوذرات ا کسید آهن، نانوسیالات مغناطیسی، نانو لوله های کربنی، هیبرید
  • الهه پورفخرایی، جلیل بدراقی*، اقدس بنایی، فاطمه ممشلی، صبورا اشکوریان صفحه 42
    آلودگی های نفتی از مشکلات اجتناب ناپذیری است که کشور ایران به عنوان کشوری نف تخیز با آن روبه رو است. بسیاری از این آلودگ ی ها در اکوسیست مهای آبی رخ می دهد که سبب مرگ بسیاری از آبزیان، ورود آنها به زنجیره غذایی و مشکلات سلامتی جوامع بشری می شود. برای حل این مشکل تدابیری اندیشیده شده که در این میان استفاده از نانوذرات به عنوان روشی نوین مطرح است. در این مقاله نانوذرات اکسیدآهن مگنتیت با هدف روشی کاربردی برای جدایش نفت از آب به کار گرفته شده است. این نانوذرات سازگازی زیستی داشته و با استفاده از خاصیت مغناطیسی قابل هدایت و بازیابی هستند. طبق نتایج آزمایش جدایش نفت از آب به خوبی صورت پذیرفت و نفت حاصل در آنالیز گاز کروماتوگرافی تغییر معناداری نشان نداد. با توجه به نتایج این پژوهش نفت جدا شده قابل بازیابی بوده و می توان آن را به چرخه اقتصادی کشور بازگرداند و از هدر رفت سرمای هی ملی جلوگیری نمود.
    کلیدواژگان: آلودگی نفتی، اکوسیستم آبی، نانوذرات ا کسید آهن، بازیابی نفت
  • مطهره درویشی، جمیله سیدیزدی* صفحه 49
    هیبریداسیون گرافن، یک روش محبوب برای ایجاد مواد مرکب بسیار رسانا و سطوح با جذب بالاست. در این مقاله نانوترکیب TiO2 /گرافن، با روش ساده و سریع مایکروویو و از طریق واکنش اکسیدگرافن و n-بوتیل- اورتوتیتانات در حلال آب/اتانول تهیه شده است. ابتدا ورق های اکسیدگرافیت، با روش هامرز، TiO2 بهبود یافته تهیه شد. سپس از n-بوتیل- اورتوتیتانات و مخلوط آب/اتانول و اکسیدگرافن، جهت هیدرولیز تیتانیا و تشکیل نانوبلورهای آن بر روی اکسیدگرافن و از تابش مایکروویو، جهت تهیه نانوترکیب TiO2 /گرافن، استفاده شد؛ به طوریکه تابش مایکروویو، منجر به کاهش اکسیدگرافن به گرافن می گردد. مشاه د هی پیوند Ti-O-C تایید کنند هی تشکیل هیبرید گرافن با TiO2 می باشد. از خصوصیات این هیبرید، بهبود عملکرد فوتوکاتالیستی کلی نانوترکیب تولید شده می باشد که با استفاده از تجزیه ی متیلن بلو تحت تابش فرابنفش نشان داده شده است. مشخص هیابی هیبرید، با استفاده از XRD، UV-Vis و FTIR انجام شده است.
    کلیدواژگان: گرافن، دی ا کسید تیتانیوم، هیبرید گرافن، دی ا کسید تیتانیوم، فوتوکاتالیست
|
  • R.A. Taheri, A.H. Rezayan*, F.Rahimi, J.Mohammadnejad, M.Kamali, F.Saberi Page 1
    Surface plasmon resonance (SPR) sensors are an optical platform capable of highly sensitive and specific measuring of biomolecular interactions in real-time. This label-free technology can quantify the kinetics, affinity and concentration of surface interactions. SPRsensors have been used to detect bacterial pathogens in clinical and food-related samples. SPR-based immunosensors that coupled with a specific antigen-antibody reaction, have become a promising tool for the quantification of bacteria as it offers sensitive, specific, rapid, and label-free detection. In this paper, we evaluated application of a SPRbased immunosensor for detection of Vibrio cholera causative agent of cholera by a dual channel Surface plasmon resonance device. At first a Self Assembled Monolayer (SAM) of 11-Mercaptoundecanoic acid was formed on sensor chip and after that antibody againstVibrio cholera was immobilized on chip covalently. Then different dilutions of Vibrio cholera cultures was passed on immobilized antibody and the response of SPR was recorded. The specificity of this nanobiosensor was studied by interaction of some non Vibrio cholera bacteria.
    Keywords: Bacterial detection, Surface plasmon resonance, Nanobiosensor, Vibrio cholerae