محققان جهاد دانشگاهي موفق به توليد نانوذرات مغناطيسي گاما اكسيد آهن شدند
محققان جهاد دانشگاهي موفق به توليد نانوذرات مغناطيسي گاما اكسيد آهن شدند
محققان پژوهشكده علوم پايه كاربردي جهاد دانشگاهي موفق به تدوين دانش فني توليد نانوذرات گاما اكسيد آهن شدند كه ميتواند كاربردهاي مختلفي در توليد باتري خودروهاي برقي و لپتاپ، باكتريزدايي و ويروسزدايي محيطهاي صنعتي، بيمارستاني و مسكوني و همچنين تشخيص و مهار انواع بيماريهاي سرطان داشته باشد.
دكتر جليل بدراقي، معاون پژوهشي پژوهشكده و مجري طرح اظهاركرد: هدف اصلي اين طرح دستيابي به دانش فني توليد نانوذره مغناطيسي گاما اکسيد آهن با ظرفيت توليد 250 کيلوگرم در سال بود كه در كنار آن، دستاوردهاي ديگري چون كسب دانش فني توليد گاما اکسيد آهن در مقياس پايلوت، ايجاد امكان اشتغال براي تعدادي از فارغ التحصيلان دانشگاهي و رفع نياز صنايع به اين ماده پيشرفته، تشويق صنايع مختلف کشور به منظور استفاده از فناوريهاي نوين در توليد محصولات، بومي کردن مراکز تامين نياز مواد نو برخي صنايع و مراکز پزشکي کشور و زمينه سازي براي ايجاد مراکز توليدي ساير نانوذرات مورد نياز صنايع مختلف نيز دنبال شده است.
وي با اشاره به اينكه اين پروژه با همكاري و حمايت سازمان گسترش و نوسازي صنايع ايران به انجام رسيده است، حذف عوامل بيماريزا محيطهاي صنعتي، بيمارستاني و مسكوني با توجه به خواص آنتي باكتريال و آنتي ويروسي اين نانو ذرات، تصفيه پسابها و فاضلابهاي صنعتي و بيمارستاني و همچنين قابليت تشخيص و درمان انواع بيماريهاي سرطان در شرايط آزمايشگاهي و از طريق جلوگيري از رشد سلولهاي سرطاني را از كاربردهاي نانوذرات مغناطيسي گاما اكسيد آهن برشمرد.معاون پژوهشي پژوهشكده علوم پايه كاربردي با بيان اينكه مطالعات گستردهاي بر روي کاربردهاي نانوذرات مغناطيسي گاما اكسيد آهن در صنايع مختلف پزشکي، داروسازي، انرژي، محيط زيست، خودروسازي و غيره انجام شده است، تصريح كرد: نانوذرات مغناطيسي گاما اکسيد آهن در شرکتها و کارخانههاي آمريکايي، آلماني، کرهيي و ... توليد و به ساير کشورها مانند ايران صادر شده و در ساخت باتريهاي خودروهاي برقي كاربرد دارند.
همچنين علاوه بر باتريهاي ويژه ادوات و تجهيزاتي مانند خودروها که بيشترين ميزان سهم بازار را به خود اختصاص داده اند، بازار باتريهاي بزرگ و سفارشي ايمن براي لپتاپها نيز در رتبههاي بعدي قرار گرفتهاند.بدراقي اضافه كرد: شبکه دانش و تحقيقات صنعت الکترونيک، اقداماتي در جهت ساخت باتريهاي مبتني بر فناوريهاي نانو با قابليتهاي ارتقاء يافته در زمان شارژ، طول عمر، کيفيت و ظرفيت برنامه ريزي انجام داده است به گونهاي كه باتريهاي نانوساختار مغناطيسي، نسل جديدي از باتريهاي يون ليتيم هستند که کاربردها و بازارهاي آنها فراتر از دامنه باتريهاي يون ليتيم معمولي هستند.
وي درخصوص كاربرد اين نانو ذرات در تشخيص تومورهاي سرطاني گفت: نانوذرات مغناطيسي به صورت کاوشگر در محيط بدن عمل کرده و با استفاده از سيستم تصوير برداري MRI محل تومورها را نمايش ميدهد. همچنين اين نانوذرات با جذب امواج و تبديل آنها به گرما، با ايجاد حرارت، سلولهاي سرطاني را از بين مي برد به گونهاي كه هم اكنون اين شيوه در درمان سرطان پروستات توانايي بالايي را از خود نشان داده است.وي با بيان اينكه تشخيص به موقع بيماري سرطان يكي از ويژگيهاي استفاده از روبشگرهاي پزشکي نانومقياس است، تصريح كرد: سلولهاي سرطاني با تصوير برداري رزونانس مغناطيسي و ميکروسکوپ نوري قابل رديابي هستند به گونهاي كه اين روبشگرها پس از هدفگيري بافت سرطاني، قابل ردگيرياند.
بدراقي درباره چگونگي انجام اين پروژه و مشخصات عمومي و فني نانوذارت مغناطيسي گاما اكسيد آهن خاطرنشان كرد: در اين پروژه سنتز نانوذرات مغناطيسي گاما اکسيد آهن در مقياس پايلوت مورد بررسي قرار گرفت و مشخص شد اين نانوذرات داراي اندازههايي در محدوده 20 تا 50 نانومتر و خلوص بيش از 99درصد است. اين نانو ذرات قهوهيي رنگ، براساس بررسي هاي انجام شده به شدت داراي خاصيت مغناطيسي هستند به طوري که در ميدان مغناطيسي به طور کامل در راستاي خطوط ميدان قرار گرفته است.
وي افزود: نتايج بررسي هاي انجام شده به روش پراش پرتو ايکس، نانوذرات سنتز شده را داراي فاز گاما و بررسي هاي مورفولوژي با ميکروسکوپ هاي الکتروني روبشي و عبوري آنها را کروي شكل نشان داد كه با توجه به کاربردهاي وسيع اين نانوذره، دستيابي به فناوري توليد آن مي تواند نياز فعلي و آينده صنايع مختلف کشور، مراکز تحقيقاتي و آموزشي را تامين کند.معاون پژوهشي پژوهشكده علوم پايه كاربردي به ايسنا گفت: اين طرح در قالب اختراع در داخل كشور به ثبت رسيده كه متعاقب انجام پروژههايي مانند سنتز اکسيد آهن در مقياس آزمايشگاهي، سنتز نانوذره کبالت ، اکسيد روي، اکسيد اربيوم، کبالت- اکسيد آهن، تلوريم، و سنتز کبالت پلي آنيلين به انجام رسيده است.
بدراقي درخصوص كاربردهاي اين نانوذرات تصريح كرد: استفاده به عنوان کاتاليزور در صنايع پتروشيمي و نفت در محصولات گازوئيل و سوختهاي ديزلي، سوخت جت، روغنهاي سنگين نفتي و هيدروکربنها، بهرهگيري درعمل گوگردزدايي گاز و هيدروژناسيون به صورت تنها و مخلوط با فلزات ديگر، استفاده به عنوان داروي ضد سرطان و براي کشتن تومورهاي سرطاني درصنعت دارويي، استفاده با دز خيلي کم و به صورت سنسورهاي حساس دارويي به خصوص در درمان بيماري، کاربرد در نوارها و حافظههاي مغناطيسي، استفاده در تصويربرداري رزنانس مغناطيسي، استفاده به عنوان کاتاليزور در پودرهاي پوليش، استفاده در تصفيه آب هاي آلوده و پسابهاي صنعتي و توليد مواد آنتي باکتريال براي آنتي باکتريال کردن محيط هاي مختلف از جمله موارد استفاده اين نانو ذرات است.وي افزود:محققان در تلاشاند تا از ذرات مغناطيسي درمقياس نانو براي تشخيص عوامل بيماريزا استفاده کنند.
روش اين محققان نيز مانند بسياري از مهارتهايي که امروزه به کار ميرود به آنتي باديهاي مناسبي نياز دارد که به اين عوامل متصل ميشود. ذرات مغناطيسي مانند برچسب به مولکولهاي آنتي بادي متصل ميشوند. به عنوان مثال، اگر در يک نمونه، عامل بيماريزاي خاصي مانند ويروس مولد ايدز مد نظر باشد، آنتي باديهاي ويژه اين ويروس که خود به ذرات مغناطيسي متصلاند به آنها ميچسبند. براي جدا کردن آنتيباديهاي متصل نشده، نيز نمونه را شست و شو ميدهند.
ذرات مغناطيسي متصل شده به آنتي باديهاي ويروس ايدز، ميدانهاي مغناطيسي توليد ميکنند که توسط دستگاه حساس تشخيص داده ميشود. معاون پژوهشي پژوهشكده علوم پايه كاربردي در پايان با بيان اينکه كاربردهاي بسيار زيادي در آينده براي اين نانوذرات پيش بيني ميشود، عنوان كرد: اين امر موجب پيدايش شرکتهاي زيادي در حوزه نانو شده است. اين شرکتها در زمينه توليد مواد خامي مانند نانومواد مغناطيسي، نانومواد نيمه رسانا و نانوسراميکها، نانوفيبرها، نانوسيمها، نانولولههاي کربني و نقاط کوانتومي در زمينه علوم زيستي و داروسازي فعاليت ميکنند.