مرکز انجمنهای تخصصی

 آيا نانو باكتري ها زنده هستند؟ 


ذرات كوچكي موسوم به نانو باكتري ها از زمان كشف آن ها در حدود 20 سال قبل تا كنون محققان را فريب داده اند. شايد مهمترين سئوالي كه تاكنون مطرح بوده است اين است كه آيا اين باكتري ها زنده هستند يا خير ؟ نانو باكتري‌ها كه گاهي بنام nanobes يا نانوذرات كلسيفيه كننده نيز ناميده مي‌شوند داراي ويژگيهايي که دانشمندان جهت زندگي كردن معين كرده‌اند، نمي‌باشند.
محققان در كارگاهي كه توسط آكادمي ملي علوم آمريكا جهت اين موضوع خاص برگزار گرديد محاسبه كردند كه كمترين اندازه سلولي بر روي زمين جهت دارا بودن سيستم ماشيني سلولي مبتني برفعاليت DNA ، بايستي حداقل 200 نانومتر باشد اما نانو باكتري ها اندازه اي در حد 80 نانومتر دارا مي‌باشند. از اين رو به نظر نمي رسد كه آنها موجودات زنده‌اي باشند مگر اينكه داراي سيستم بيان ژني منحصر به فردي باشند.
البته گزارشات ديگري نيز در همين زمينه قبلاً منتشر شده‌اند. در تحقيقي كه اخيراً توسط محققين دانشگاه راكفلر صورت گرفته و در مجله PNAS منتشر شده است اين ذرات را ذرات شبه نانو باكتري ناميدند. به عقيده آنها اين باكتري‌ها از كلسيم كربنات ساخته شده‌اند. آنها مطالعات زيادي بر روي اين باكتري ها انجام دادند و نشان دادند كه آنها فاقد DNA و RNA مي باشند و توضيح دادند كه ساخت آن ها به روش هاي غير زيستي قابل توجيه است.
يك نكته در خصوص نانو باكتري‌ها واضح است و آن اين است كه آنها توزيع گسترده اي دارند و تقريباً در هر بخش از بدن انسان كه بررسي شده است وجود دارند در زير ميكروسكوپ الكتروني نانو باكتري‌ها شبيه باكتري‌هاي معمولي هستند و حتي شبيه سلولهاي در حال تقسيم مي‌باشند. علاوه بر آن هنگامي كه محققان نانوباكتري‌ها را تحت تابش گاما قرار دادند رشد آنها در محيط كشت متوقف نگرديد. خاصيت شبه باكتري ديگر نانوباكتري‌ها اين است كه آنها قادرند هسته هيدروكسي آپاتيت بسازند.
اين ماده بطور گسترده اي در ساخت دندان‌ها و استخوان‌هاي انسان‌ها و حيوانات استفاده مي‌شود. نانوباكتري‌ها به عنوان كوچكترين شكل هاي سلولي بر روي زمين مطرح شده‌اند و نشان مي‌دهند كه چگونه زندگي سلولي بر روي زمين آغاز گرديده است.
مطالعه حاضر نشان داد كه نانوباكتري ها احتمالا جزء موجودات زنده نيستند.

[External Link Removed for Guests]

 استفاده از سيستمهاي نقل و انتقال ملكولي جهت تعيين گروه خوني با استفاده از موبايل 
محققان ژاپني نوعي سيستم نقل و انتقال ملكولي ابداع كرده‌اند كه قادر است بصورت خودبخودي موادي خاص را بارگيري و يا تخليه نمايد. اين سيستم از طريق روند جفت شدن دو رشته مكمل DNA ملكولها را بارگيري و در مرحله بعد با استفاده از موتورهاي پروتئيني بار را جابجا و سپس آن را تخليه مي‌کند و اين كار از طريق جفت شدن تك رشته DNA متصل به بار و يك بخش شيشه اي صورت مي‌گيرد.
به عقيده اين محققان، اين سيستم در ساخت سيستم هاي « بر روي تراشه» همچون جابجا كننده هاي ملكولي، حسگرهاي ملكولي و سيستم هاي ارتباطي ملكولي كاربرد خواهد داشت چرا كه اين سيستم بطور خودبخودي قادر است بارگيري، انتقال و تخليه انجام دهد و اين كار را از طريق روند جفت شدنDNA و موتورهاي زيستي انجام مي دهد.
با ابداع اين محققان، اولين سيستم نقل و انتقال ملكولي جهت ارتباطات ملكولي ساخته شده است. ايده اين افراد ساخت سيستم ارتباطي قابل كنترل مبتني بر علم بيوشيمي با استفاده از ارتباطات سلول با سلول و ساير مكانيسم هاي هدايت پيام هاي زيستي است.
اين تحقيق امكان ساخت ابزاري جهت جابجايي ملكولهاي خاص به كمك DNA مصنوعي و موتورهاي ملكولي مبتني بر روندهاي شيميايي را نشان مي‌دهد. اين موتورها بطور معمول در عضلات و سلولهاي عصبي وجود داشته و از طريق تبديل انرژي شيميايي به انرژي مكانيكي عمل مي كنند. اين سيستم انتقال ملكولي در پزشكي و سلامت كاربردهاي گسترده‌اي دارد به عنوان مثال از آن مي توان جهت تشخيص بيماريها يا استرس از طريق آناليز زيست ملكولهاي يك قطره از بزاق يا خون به كمك گوشي هاي تلفن همراه داراي زيست تراشه استفاده كرد.
اين سيستم نقل و انتقال ملكولي، درون زيست تراشه قرار گرفته و اطلاعات توليد شده بعد از آناليز بيوشيميايي ازطريق گوشي همراه به يك متخصص فرستاده خواهد شد. در نهايت، از اين فناوري جهت ارزيابي از راه دور وضعيت سلامتي يا انجام پزشكي قابل پيشگيري و يا حتي كنترل وضعيت محيط زيست از جمله ارزيابي وضعيت آب مي‌توان استفاده كرد.
نتايج اين مطالعه در مجله Small منتشر شده است.

[External Link Removed for Guests]

  جديد رديابي سلول‌هاي سرطاني لوزالمعده با نانوميله‌ 

نقاط کوانتومي، مواد حاجب بسيار مناسبي براي انواع تصويربرداري در سرطان محسوب مي‌شوند. يک گروه پژوهشي از دانشگاه نيويورک، اخيراً ثابت کرد که نانوميله‌ها در اين زمينه توانايي بهتري را نسبت به اشکال کروي دارند.
اين گروه دو گونه ميله‌هاي کوانتومي با اندازه‌هاي متفاوت ساختند: يک گونه از ميله‌ها نور نارنجي و گونة ديگر نور قرمز را ساتع مي‌كرد. ميله‌هاي کوانتومي نارنجي به يک منوکلونال آنتي‌بادي متصل شد که توانايي شناخت پرتئين کلودين-4 را داشت. ميله‌هاي کوانتومي قرمز هم به منوکلونال آنتي‌بادي ديگري ـ که توانايي شناخت پرتئين مزوتلين را داشت ـ متصل شد. هر دوي اين پروتئين‌ها به‌وسيلة سلول‌هاي سرطاني اوليه و متاستاتيک لوزالمعدة انساني بيان بيش ‌از حد مي‌شوند.
محققان پس از اضافه کردن سلول‌هاي لوزالمعدة در حال رشد و ميله‌هاي متصل به آنتي‌بادي‌ها در محيط رشد، به‌راحتي مي‌تواستند هر دو نوع ميله را با ميکروسکوپ فلورسانس استاندارد رديابي کنند.
مطالعة بعدي نشان داد که سلول‌ها طي فرايندي به نام "اندوسيتوز با ميانجي‌گري گيرنده"، نانوميله‌ها را به درون خود هدايت مي‌کنند؛ امّا ديده شد در صورت اضافه شدن همان نانوميله‌ها به سلول‌هاي توموري ـ که کلودين-4 و مزوتلين را بيان بيش از حد نمي‌کردند ـ هدايت ميله‌ها به درون صورت نمي‌گيرد.
اين نتايج نشان مي‌دهد که هدايت سلولي ميله‌ها به درون، مخصوص سلول‌هايي است که هدف آنتي‌بادي‌هاي متصل به ميله‌ها هستند.

[External Link Removed for Guests]

 «نانولوله‌هاي چسبنده» نويدبخش فناوري‌هاي جديد در آينده 



محققاني از دانشگاه پوردو (Purdue University) توانسته‌اند تا براي اولين بار، ميزان نيروي لازم براي پوسته پوسته شدنِ نانولوله‌هاي کوچک از ساير مواد را به دقت اندازه‌گيري کنند. به کمک اين داده‌ها مي‌توان علاوه بر تنظيم استانداردهايي براي نانوساخت، مارمولک‌هايي که داراي قابليتِ بالا رفتن از ديوار هستند را طراحي نمود.
هم‌اکنون محققان مايلند تا بدانند که ساختارهاي کوچک، چگونه به ساير مواد مي‌چسبند. چنين دانشي مي‌تواند در حوزه‌هايي چون ساخت ابزارهاي نانوالکترونيک، کامپوزيت‌ها، نانوانبرک‌هاي نانولوله‌اي، نانوسيم‌ها، پوليمرهاي زيستي و پيوندهاي استخواني سودمند واقع شود.
محققان مذکور در اندازه‌گيري‌هاي خود از آزمايشات استاندارد صنعتي استفاده کردند. در اين آزمايشات که براي اولين بار در حد نانومقياس به شکل موفقيت‌آميز، مورد استفاده قرار گرفته‌اند، از يک AFM براي اندازه‌گيري نيرو استفاده مي‌شود.
آرويند راماند، استاديار مهندسي مکانيک در پاردو مي‌گويد: «به دليل وجود نيروهاي واندروالس، يک محيط نانومقياس براي موادي که در اين محيط قرار مي‌گيرند، نسبتاً چسبناک است. از آنجايي که يک نانومتر حدوداً ۱۰ برابر اندازه يک اتم است، اين نيروها در نانومقياس حضوري محسوس دارند.»
مارک استروس، دانشجوي دکتراي مکانيک، نخستين کسي است که آزمايشات پوسته پوسته شدنِ نانولوله‌ها را انجام داده است. انرژي لازم براي کندن نانولوله‌ها از يک سطح برحسب نانونيوتون اندازه‌گيري مي‌شود. بنا به گفته استروس، اين انرژي متناسب با «انرژي سطح مشترک» نانولوله است وانرژي سطح مشترک، نشان‌دهندة‌ ميزان چسبندگي مواد مي‌باشد.
رامان درباره‌ي نانوکامپوزيت‌ها گفت: «يکي از مهم‌ترين موضوعات در ساخت نانوکامپوزيت‌ها، پوشش دادن فيبرها با موادي است که چسبندگي آنها را به ماتريس بيشتر مي‌کند. از اين رو بايد ميزان چسبندگي اين مواد را با پوشش‌هاي مختلف اندازه‌گيري کرد.» از طرف ديگر، شناخت نحوه‌ي چسبيدن نانولوله‌ها به يکديگر بسيار مهم است زيرا براي ايجاد خصوصيات بهتر، بايد از توده شدن اين مواد جلوگيري شود.
يکي ديگر از فوايد مهم اين روش، کمک به دانشمندان در شناخت مکانيزم چسبيدنِ مارمولک‌ها به سطوح مي‌باشد، زيرا موهاي کوچکِ پاهاي جلويي اين حيوان از چسبندگي واندروالس بهره مي‌گيرند. با شناخت اين مکانيزم، مي‌توان از آن در کاربردهاي صنعتي و نظامي الگوبرداري کرد.
نتايج اين بررسي در شماره ماه فوريه‌ي نشريه‌ي Nano Letters چاپ شده است.

[External Link Removed for Guests]

 استفاده از نانوکامپوزيت در بهبود سيستمهاي ميکروالکترومکانيکي  
دانشمندان تايواني دريافتند که استفاده از ميکرولرزانک‌هاي ساخته شده از کامپوزيت‌هاي پليمري نانولوله کربني براي تحريک، سيستم‌هاي ميکروالکترومکانيکي موجب بهبود قابل توجه عملکرد آنها مي‌شود.

اين محققان راه ساده اي براي تحريک موادي که به دليل داشتن ضريب کيفيت پائين نوسانات ناخواسته را به سرعت خنثي مي‌کنند، يافته اند.

کامپوزيت‌هاي نانولوله کربني سبک و بسيار انعطاف پذيربوده و با انرژي بسيار کمي، قادرند تحريک الکتروگرمايي سريعي ايجاد کنند. با حرکت اين محرک دو حالت مختلف صفر و يک يا خاموش/روشن ايجاد مي‌شود که کاربرد‌هاي زيادي در ارتباطات و نمايشگرها دارد.

درابزاري که اين محققان ساخته‌اند ولتاژ لازم براي جابجا نمودن اين دسته‌ها به مقدار 560 ميکرو متر، تنها 50 ولت است که اين مقدار در مقايسه با ميکرولرزانک‌هاي موجود (که براي انجام جابجايي مشابه به حداقل 500 ولت نياز دارند) بسيار پائين مي‌باشد. به باور محققان تقويت ميدان ايجاد شده به‌وسيلة نانولوله‌هاي کربني عامل اين ولتاژ پائين است.

در مرحله بعد اين محققان به خواص ميرايي محرک پرداختند. تصاوير بدست آمده حاکي از آن است که نانولوله‌هاي هم راستا به صورت ساختارهاي شبه فلزي در مي‌آيند و با جذب انرژي به کاهش نوسانات پرتو کمک مي‌کند.

آنها براي ساخت ماده کامپوزيتي خود، ابتدا، نانولوله‌هاي کربني چند جداره را روي ماده پايه پلي سيليکوني آهن دار رشد داده و سپس آن را در معرض بخار پليمر قرار دادند. اين محرک‌هاي پليمري نانولوله کربني، با حذف پلي سيليکون زيرين به‌وسيلة فاز بخارXeF2 شکل مي‌گيرند.

گفتني است که گزارشي از اين تحقيق در نشريه Nanotechnology منتشر شده است.

[External Link Removed for Guests]

 استفاده از نوسانات مولکولي براي تشخيص عبور جريان از قطعات الکترونيکي مولکولي 


محققان موسسه ملي استاندارد و فناوري آمريکا (NIST) با استفاده از يک روش غيرمعمول ميکروسکوپي توانستند قانع‌کننده‌ترين مدرکي را که نشان مي‌دهد جريان از طريق يک ساندويچ مولکولي ساده مبتني بر سيليکون جاري مي‌شود، ارائه دهند؛ ساندويچ مولکولي مبتني بر سيليکون اصلي‌ترين ساختار قطعات الکترونيکي مولکولي است. اين تحقيق يک گام بزرگ به سوي روياي قطعات الکترونيکي مبتني بر مولکول‌هاي آلي است که مي‌توانند امکان توليد حافظه‌هاي رايانه‌اي چگال‌تر و ارزان‌تر و جايگزين‌هايي براي ساير ابزارهاي الکترونيکي معمول ايجاد نمايند.

کرت ريچتر از موسسه ملي استاندارد و فناوري آمريکا مي‌گويد: « نهايت کوچک‌سازي رسيدن به مقياس مولکول است. اميد بر اين است که روزي يک مولکول بتواند به تنهايي به عنوان يک قطعه الکترونيکي همانند ديود يا رزيستور عمل نمايد و تراشه‌هاي رايانه‌اي بسيار کوچک‌تر شوند».

در چند سال گذشته محققان در حال ساخت و آزمايش ساختارهاي هيبريدي ساخته شده از قطعات معمول مبتني بر سيليکون و قطعات مبتني بر مولکول بوده‌اند. يک اتصال معمول ساندويچي از يک لايه تماس فلزي و بستري از يک سيليکون است. اين لايه تماس از مولکول‌هاي آلي به ضخامت تنها يک مولکول تشکيل شده است که همانند موهاي روي يک برس آرايش يافته‌اند. ريچتر مي‌گويد در حالي که به نظر مي‌رسد جريان از ميان مولکول‌ها عبور مي‌کند، مي‌تواند راهي از اطراف مولکول‌ها پيدا کرده يا مولکول‌ها مي‌توانند در طول فرايند ساخت آسيب ببينند. محققان مي‌خواهند بدانند درون اين «جعبه سياه» واقعاً چه اتفاقي مي‌افتد.

محققان NIST از روش کم استفاده‌اي به نام طيف‌سنجي تونل‌زني الکتروني غيرالاستيک (IEST) بهره بردند که نوسانات مولکول‌ها را درون اتصال اندازه مي‌گيرد. ونيونگ وانگ مي‌گويد: «هر مولکول اثر انگشت ارتعاشي مخصوص به خود را دارد. IETS به عنوان چشمان ما عمل مي‌کند تا ببيند درون جعبه سياه چه خبر است. در مقاله ديگري که قبلاً توسط وانگ و همکارانش در دانشگاه Yale منتشر شده است، IETS به عنوان يک روش استاندارد براي اثبات اينکه مولکول‌ها در يک ابزار الکترونيکي مولکولي مبتني بر فلز دست نخورده باقي مي‌مانند، معرفي شده است.

همکاران اين گروه تحقيقاتي در دانشگاه پوردو سه نوع اتصال سيليکون-مولکول-فلز به اندازه چند ميکرومتر توليد کردند. مولکول‌هاي کوچکي که اين محققان استفاده کردند، اکتادکان، نيتروبنزن، و دي‌اتيل‌آمينوبنزن بود.

هر ابزار سيليکون-مولکول-فلز تا دماي بسيار پايين سرد شدند. وانگ به دقت تغييرات جزئي در جريان عبوري از اتصال را اندازه گرفت و سپس اين تغييرات جريان به ارتعاشات مولکولي ويژه ارتباط داده شدند. بدني ترتيب اين محققان وجود مولکول‌ها و عبور جريان از آنها را تأييد کردند.

[External Link Removed for Guests]

 گامي ديگر در جهت سردسازي مغناطيسي 
تحقيقات اخير دانشمندان فرانسوي نشان مي‌دهد که از نانوکامپوزيت‌هاي توليدشده از شيشه‌هاي فلزي مي‌توان در آينده براي سردسازي مغناطيسي استفاده كرد. اين مواد علاوه بر اينکه داراي تمام خصوصيات مفيد سردسازهاي مغناطيسي کنوني هستند، نسبت به آنها مزيت‌هايي نيز دارند. يخچال‌هايي که با استفاده از اين مواد ساخته خواهند شد فاقد مشکلات زيست‌محيطي بوده و نسبت به يخچال‌هاي معمولي بازده بيشتري دارند.
استفان گارس از مؤسسة شيمي چگال بوردئوکس(Bordeaux) يا ICMCB-CNRS در اين باره گفت:«سردسازي مغناطيسي، برخلاف سردسازي چرخة گازي معمولي، يک فناوري دوست‌دار محيط است. در چنين يخچال‌هايي از مواد شيميايي نابودکنندة اوزون و خطرناک، همچنين از گازهاي گلخانه‌اي استفاده نمي‌شود. بازده اين يخچال‌ها نيز ۶۰ درصد است، در حالي که بيشترين بازده براي يخچال‌هاي معمولي ۴۰ درصد است.»
مزيت ديگر اين يخچال‌ها محدودة دمايي کاري آنهاست. يخچال‌هاي معمولي تنها در بازة دمايي بسيار محدودي در اطراف دماي گذار خود کارکرد مؤثري دارند، در حالي که ماده مذکور مي‌تواند در بازة دمايي وسيعي(به وسعت حدود صد درجة کلوين)، بهترين بازدهِ موجود را از خود نشان دهد. علاوه بر اين، مي‌توان دماي کاري و محدودة عملياتي اين ماده را از طريق تنظيم ترکيب شيميايي و اصلاح ريزساختار، تغيير داد.
شيشه‌هاي فلزي، مواد نسبتاً نوظهوري هستند و تاکنون کاربردهاي محدودي ـ عمدتاً در تجهيزات ورزشي مثل چوب‌هاي گلف ـ داشته‌اند. اين مواد به‌دليل ساختار اتمي بي‌نظمشان داراي خصوصيات منحصربه‌فردي هستند. گراس و همکارانش نانوکامپوزيت خود را براي جلوگيري از بلوره شدن، از طريق سردسازي سريع مذاب ساختند و به اين شکل يک جامدِ بي‌شکلِ بي‌نظمِ نيمه‌پايدار ـ که همان شيشة فلزي است ـ را توليدكردند، سپس شيشة مذکور تحت عمليات حرارتي ـ که مدت آن براي جلوگيري از بلوره‌شدنِ کامل کوتاه بود ـ قرار گرفت.
گارس افزود:«مادة ما با بهترين انواع موجودِ مواد بلورشکل که گذارهاي اولين-ترتيب(first-order) و جفت ‌شدگي مغناطيسي بلوري قوي از خود نشان مي‌دهند، رقابت مي‌کند. مواد موجود نسبت به مادة ما داراي چندين نقطه‌ضعف هستند؛ اتلاف انرژي بيشتر و تغييرات ساختاري در اين مواد، ايجاد و گسترش ترک که به آسيب‌هاي جدي در حين چرخه‌هاي کاري منجر مي‌شود، از آن جمله است.»
ريزساختار نانوکامپوزيت مذکور(کسر حجمي، اندازه و ترکيب نانوبلورهاي تشکيل‌شده در محل) و نتيجتاً خصوصيات مگنتوکالريک و ظرفيت سردسازي آن به دما و زمان عمليات حرارتي مربوطه بستگي دارد. هم‌اکنون محققان مذکور قصد دارند تا نحوة شکل‌گيري ريزساختار مذكور در حين عمليات حرارتي و نحوة اثرگذاري ترکيب شيميايي شيشة مذکور بر روي بلوره‌سازي را بررسي کنند.
جزئيات اين خبر در نشرية .Appl. Phys. Lett به چاپ رسيده‌است.

[External Link Removed for Guests]

 دو برابر شدن ذخيره سازي Co2 با استفاده از نانو مواد جديد  



در مقابله با اثرات تغييرات آب و هوايي ناشي از گازهاي گلخانه‌اي به همان اندازه که کاهش ورود Co2 و ديگر گازهاي گلخانه‌اي به اتمسفر مهم است مي‌بايست به دفن کربن (Carbon Sequestration) به عنوان ابزاري ضروري در اين مقابله توجه نمود.
به‌رغم اميدواركننده بودن برخي از روش‌هاي جديد، متأسفانه تعداد زيادي از ايده‌هاي شناخته‌شده در زمينة چگونگي دفن Co2، به‌راحتي قابل عملي شدن نيستند. گروهي از محققان فرانسوي به سرپرستي ژرارد فري در دانشگاه ورساي، تصميم به پمپ کردن Co2 به زير زمين گرفته‌اند و تمرکز آنها در اين تحقيق بر روي فناور‌ي‌نانو است.
مادة جديد آنها، MIL-101، است که " بهترين ماده براي دفن کربن " ناميده مي شود. يک متر مکعب از اين ماده قادر است تا 400 متر مکعب گاز را در خود جاي دهد، اين در حالي است که اين عدد براي بهترين نمونه هاي موجود تجاري تنها200 مترمکعب است.
MIL-101، که به‌عنوان ترفتالات کروم(chromium terephtalate) نيز شناخته مي‌شود، قابليت ذخيره‌سازي اشاره‌شده‌اي را دارد و دليل اين امر هم اين است که ضخامت ساختار آن تنها 2.9 تا 3.4 نانومتر بوده و سطحي بيش از 6000 مترمربع به ازاي هر يک گرم دارد. علاوه بر اين ساختار، اين ماده متخلخل است، همين امر منجر به گيراندازي مولکول‌هاي کوچک Co2 در آن مي‌شود و مي‌توان از آن در جذب مستقيم Co2 از تأسيسات انرژي، انتهاي لوله‌ها و دود دودکش‌ها استفاده نمود. اين فناوري اميدهاي زيادي را براي ذخيره‌سازي گازهاي هيدروژن و متان در استفاده از آنها به‌عنوان پيل سوختي در خودروها ايجاد نموده‌است.

[External Link Removed for Guests]

 ابداع روش كم هزينه توليد نانو الماس ها  
در تحقيقي كه اخيراً توسط شيميدان‌هاي تايوان صورت گرفته است امكان توليد ارزان قيمت نانوالماس‌هاي فلورسانت تا حد 100 برابر قيمت كنوني فراهم شده است با ابداع اين روش امكان دسترسي بيشتر به اين ذرات كه در زمينه تصوير برداريها و درمان سرطان كاربرد خواهند داشت ميسر گرديده است.
نانو الماس‌ها با منفجر شدن دو ماده منفجره بدست مي‌آيند. اين مواد منفجره TNT و RDX مي باشند كه بعد از انفجار دوده حاصل جمع‌آوري مي‌گردد كه اين دوده داراي ذرات الماس در حد 4 نانومتر مي‌باشد اما براي اينكه اين ذرات خاصيت فلورسانس پيدا كنند بايستي كه در برابر يك تابش پر انرژي الكتروني از يك شتاب دهنده قرار گيرند و سپس تا دماي 800 درجه سانتيگراد حرارت داده شوند كه يك روند هزينه بر است.
در مقابل محققان تايواني از يك ماشين ويژه جهت بمباران نانوالماس‌ها بوسيله يون‌هاي هليوم بهره بردند. اين كار باعث ايجاد آسيب‌هايي در ساختار الماس‌ها گرديده كه منجر به تابش آن ها در اثر تابش نور ليزر مي‌گردد.
به گفته يكي از محققان، سيستم تابش يوني هليوم با انرژي متوسط (40keV) بدون ايجاد هيچ گونه خطري در هر آزمايشگاهي مي‌توان استفاده كرد. اين افراد شروع به فروش محصول جديد خود با قيمتي در حدود 150پوند به ازاي هر 10 ميلي‌گرم كرده‌اند كه قيمتي در حد يك صدم محصولات قديمي است.
اين محققان معتقدند همانگونه كه از تركيبات فلورسانت و نقاط كوانتومي در درخشان كردن تومورها استفاده مي‌شود از نانو‌الماس ها نيز به همراه داروها و يا آنتي بادي هاي ضد سرطان مي‌توان بهره جست نانوالماس‌هاي مبتني بر كربن داراي ويژگي‌هايي هستند كه استفاده از آنها در مطالعات زيستي را مناسب مي سازد. اين نکته که آنها محلول در آب هستند و سازگاري زيستي بسيار خوبي دارا مي‌باشند باعث مي‌شود كه خاصيت التهاب زايي بسيار كمي در بدن داشته باشند.
با اين حال مطالعاتي در خصوص ارزيابي دقيق سميت اين تركيبات و زمان پاك شدن آنها از بدن بايستي صورت گيرد تا بتوان از آنها در مطالعات باليني استفاده كرد.

[External Link Removed for Guests]

 بررسي اثر ناخالصي‌هاي مغناطيسي بر خواص مغناطيسي نانولوله‌هاي کربني در دانشگاه رازي کرمانشاه  
نيمه رساناهاي مغناطيسي در انتقال اطلاعات و نيز ضبط اطلاعات در قطعات الکترونيکي (همچون ديسک‌هاي مغناطيسي و ديودها) نقش مهمي را ايفا مي‌کنند. براي توليد نيمه‌رساناهاي مغناطيسي مي‌توان مواد مغناطيسي را در داخل نانولوله‌هاي کربني، دوپ نمود.

دکتر مراديان، استاد دانشگاه رازي کرمانشاه با همکاري علي فتحعليان دانشجوي دکتراي اين دانشگاه، در قالب يک پايان نامه دکتري به بررسي نظري امکان توليد نانولوله‌هاي نيمه‌رسانا با خاصيت مغناطيسي پرداخته‌اند. به‌علاوه در اين تحقيق، گاف انرژي نانولوله‌هاي کربني با استفاده از درصد ناخالصي، کنترل شده و با افزايش درصد ناخالصي، امکان تبديل نانولوله نيمه‌رسانا به نوع فلزي آن بررسي گرديده‌است.

دکتر مراديان در گفتگو با بخش اخبار سايت ستاد ويژه توسعه فناوري‌نانو، مراحل انجام کار تحقيقاتي خود را بدين ترتيب شرح دادند: "اين کار با استفاده از روش "بس ذره‌اي" انجام شده‌است. بدين ترتيب که ابتدا براي سيستم، يک هاميلتوني تعريف شده‌است که شامل نانولوله کربني و ناخالصي مغناطيسي مي‌باشد. در ادامه خواص فيزيکي، چگالي حالت‌ها، دماي کوري و مغناطيس شدگي براي الکترون‌هاي با اسپين بالا و پايين محاسبه شده‌است. نتايج به‌دست آمده نشان مي‌دهد که دوپ کردن عنصر مغناطيسي باعث تغيير در گاف انرژي براي نانولوله‌هاي نيمه‌رسانا مي‌شود. بسته به قدرت ناخالصي مغناطيسي امکان فلز‌‌شدن نانوله‌هاي کربني براي الکترونهاي با اسپين پايين و نيمه‌رسانا‌‌شدن آنها براي الکترونهاي با اسپين بالا، وجود دارد. ازاين‌رو، از اين وسيله مي‌توان براي ف_ * ل*_ ت ر کردن يا جدا نمودن الکترون‌هاي با اسپين بالا و پايين در قطعات اسپينترونيک (که با اسپين الکترون‌ها کار مي‌کنند) ، استفاده کرد".

جزئيات اين کار تحقيقاتي که از حمايت‌‌‌هاي تشويقي ستاد بهره‌مند شده در مجلة بين‌المللي Nanoscience در سال 2007 منتشر شده‌است.

ستاد ويژه توسعه فناوري نانو

  توالي DNA با سرعت  



اخيراً با كشفي كه توسط دانشمندان آمريكايي صورت گرفته است عرضه درمان بر اساس ويژگيهاي ژنتيكي هر فرد به واقعيت نزديك تر شده است.
تيمي تحقيقاتي در مركز علوم زيستي هليكوس ماساچوست روش سريع و ارزان براي خواندن رشته هاي طويل DNA ارائه كرده اند و نشان دادهاند كه اين روش قادر به تعيين توالي ژن يك ويروس ميباشد. تعيين نقشه ژنتيكي حدود 3 ميليارد جفت بازي كه ژنوم انسان را مي سازند در حال حاضر بسيار هزينه بر و وقت گير است.
روش مرسوم تعيين توالي سانجر از 30 سال قبل از جمله روش هاي برتر بوده است و از طريق رونويسي رشته هاي DNA در حضور نوكلئوتيدهاي رنگ دار شده به كمك مواد فلورسانت عمل ميكند با رشد رشته ها، ملكولهاي رنگي به جاي نوكلئوتيدهاي طبيعي وارد شده و از طويل شدن بيش از اندازه رشته جلوگيري مي كنند.
با بكارگيري 4 نوع مختلف رنگ هاي فلورسانت كه منطبق بر 4 نوع بازهاي نوكلئوتيدي ميباشند و با اندازه گيري طولي كه در آن رشته ها از رشد متوقف شدهاند ميتوان توالي را تعيين نمود اما براي اينكه اطلاعات صحيح كسب شود به مقادير زيادي از مواد ژنتيكي نياز است. اين كار نيز بوسيله آنزيم هايي كه از DNA هزاران بار نسخه برداري انجام مي دهند ممكن گرديده است.
اين تيم تحقيقاتي قابليت اين روش را نيز مورد ارزيابي قرار دادند. آن ها اين كار را با تعيين دقيق 6400 جفت باز ژنوم طويل ويروس M13 انجام دادند. آن ها اين روش را tSMS ناميدهاند.
در اين روش نيازي به تكثير DNA نيست لذا روش ارزانتر بوده و احتمال بروز خطا با توجه به عدم نياز به تكثير كاهش يافته است در اين روش انتهاهاي نوكلئوتيدي طويل و تكرار شونده به بخش هايي از DNA متصل ميشود و آنها را به سطوحي در حدود 100 نانومتر دورتر متصل مي سازد در اين حال مي توان با افزودن يك نوكلئوتيد توالي را تعيين نمود.
در حقيقت از هر بر چسب رنگي كه بر روي هر نوكلئوتيد منفرد اضافه شده بر روي رشته منفرد تصوير برداري مي‌شود و سپس يكي ديگر اضافه مي‌شود. يكي يكي مي توان توالي را بر روي رشته DNA ساخت و اينگونه مي توان به بيش از 25 باز در هر رشته دسترسي مستقيم پيدا كرد. با بكارگيري يك سيستم تصويربرداري ويژه از هزاران رشته منفرد بطور همزمان مي توان تصوير برداري كرده و امكان تصوير برداري از محتواي ژنتيكي فراهم مي گردد.
به گفته يكي از محققان اين روش نشان دهنده ورود به عرصه روشهاي تعيين توالي تك ملكولي مي باشد.
نتايج اين مطالعه در شماره اخير مجله Science منتشر شده است.

[External Link Removed for Guests]

  سلولهاي عالي به كمك مواد غير  


قبل از روکش کردن (چپ) بعد از روکش کردن (راست)

محققين چيني توانسته اند سلولهاي زنده را به كمك روكش‌هاي شبه تخم مرغي روكش كرده بدينوسيله خواص گسترده‌اي براي آنها ايجاد كنند. اين سلولهاي عالي نه تنها طول عمر بيشتري دارند بلكه در برابر حملات آنزيمي نيز مقاوم مي باشند و حتي آنها را مي توان داراي خاصيت مغناطيسي نمود. از اين يافته مي‌توان براي محفاظت و نقل و انتقال سلولهاي مفيد همچون سلولهاي بنيادي استفاده كرد.
به گفته يكي از محققان، با تقليد از طبيعت كه پوشش هاي شبه تخم مرغي مي‌سازد آنها توانستند سلولهاي ساكروميسس سرويزاي در يك لايه از كلسيم فسفات روكش كنند. جهت انجام اين كار ، پليمرهاي غني از گروه كربوكسيل به ديواره سلولي متصل كردند كه به عنوان عوامل القاء كننده روند معدني سازي عمل مي‌كنند. اين گروههاي با بار منفي قادر به جذب فسفات كلسيم از محلول هاي فوق اشباع بوده و آنها را بر روي سطح سلول رسوب داده و لايه‌اي شبيه روكش ايجاد مي‌كنند. نكته مهم آن است كه سلول درون اين روكش سالم مانده و مي‌تواند هفته‌ها بيشتر ازسلول‌هاي غير محافظت شده زنده بماند در حالي كه سلول هيچگونه دسترسي به مواد مغذي بيروني ندارد كه دليل آن ورود سلول به حالت استراحت است. براي رهاسازي سلول‌ها در مواقعي كه نياز است روكش را با بكارگيري اولتراسوند و يا يك اسيد ضعيف مي‌توان از بين برد .
محققان بر اين عقيده اند كه روش حاضر كاربردهاي متنوعي مي تواند داشته باشد. به عنوان مثال مي توان سلولهاي استخوان‌ساز را روكش‌دار كرده و اين سلولها را به كمك روكش‌هاي ايجاد شده به هر نقطه دلخواهي منتقل كرد. علاوه بر آن اين روش كاربردهاي گسترده اي در جمع‌آوري و ذخيره‌سازي سلول‌ها مي‌تواند داشته باشد.

[External Link Removed for Guests]