انتظار ميرود معرفي فناوري نانو در پزشكي منجر به پيشبرد تصويربرداري تشخيص سرطان و استانداردهاي لازم براي دارو درماني گردد. فناوري نانو بينشي دقيق در مورد ساختار، عملكرد و سطح سازماني بيوسيستم در مقياس نانو را ارائه ميكند.
نانوذرات نقره ميتوانند دستخوش تكنيكهاي پوششي ازيك سطح پوششي و عامل دار كه بتوان بسترهايي را اضافه نمود، شوند. هنگامي كه نانو ذرات پوشانده ميشوند در سطحي همانند اسيد سيليسيك در سيليكا به وجود ميآيد. بسترها را ميتوان از طريق اتر ثابت و ارتباطات استر كه به سرعت توسط آنزيمهاي متابوليك تجزيه نشدهاند، اضافه نمود. كاربردهاي شيمي درماني اخير منجر به طراحي داروهاي ضد سرطان با يك ارتباط دهندهٔ عكس از قبيل ortho-nitrobenzyl bridge و اتصال آن به بستر در سطح نانو ذرات شده است. مجموعه نانو ذرات با مقدار سميت پايين ميتواند تحت سوخت و ساز بدن براي زمان لازم جهت توزيع از طريق سيستم بدن دوام بياورد. اگر يك تومور سرطاني جهت درمان مورد هدف قرار بگيرد، نور فرابنفش را ميتوان در منطقهٔ توموري نهاد. انرژي الكترومغناطيسي نور منجر به ارتباط دهندهٔ پاسخگوي عكس براي شكستن در بين دارو و بستر نانوذرات ميگردد. در حال حاضر، اين دارو در شكل فعال براي عمل در تومورهاي سرطاني شكسته و انتشار مييابد. مزاياي پيش بيني شده براي اين متد، اين است كه دارو بدون تركيبات بسيار سمي توزيع ميشود، داروها بدون اشعهٔ مضر منتشر ميشوند، و يا متكي بر واكنش شيميايي جهت رخ دادن ميباشد و يا دارو ميتواند بصورت انتخابي در يك بافت هدف منتشر شود.[۸]
رويكرد دوم، ضميمهٔ يك داروي شيمي درماني به طور مستقيم به سطح عاملدار نانوذرات نقره تركيب شده با يك گونه نوكلئوفيليك براي انجام يك واكنش شيميايي ميباشد. براي مثال، اگر مجموعه داروي نانوذرات وارد شود يا در مجاورت بافت هدف يا سلول قرار بگيرد، glutathione monoester را ميتوان به موقعيت اضافه نمود. اكسيژن استر هسته، به سطح عاملدار نانوذرات از طريق ارتباط دهندهٔ استر جديد در زماني كه دارو به محيط اطراف خود منتشر ميشود، ضميمه خواهد گرديد. در حال حاضر دارو فعال ميباشد و ميتواند عملكرد بيولوژيكي در سلولها را به محيط اطراف با تعاملات نامطلوب به ساير بافتها اعمال نمايد.
محققان كاربرد نانوذرات نقره را به عنوان حاملهايي براي توزيع محمولههاي مختلف از قبيل مولكولهاي دارويي كوچك يا مولكولهاي زيستي بزرگ براي اهداف خاص مورد بررسي قرار دادهاند. اگر AgNP زمان كافي براي رسيدن به هدف خويش داشته باشد، انتشار محمولهها به طور بالقوهاي ميتواند توسط محركهاي داخلي يا خارجي تحريك شود. هدف گزاري و تجميع نانوذرات غلظت محمولهٔ بالايي را در جايگاههاي هدف خاصي فراهم مينمايد و همچنين ميتواند عوارض جانبي را به حداقل برساند.
نانوذرات نقره در حمايت از حوزههاي سيليس بي اثر، سنتز شده است.[۷] حمايت عملاً هيچ نقشي در توانايي كاتاليزوري بازي نميكند و به عنوان متدي از روشهاي پيشگيري انعقادي از نانوذرات نقره در محلول كلوئيدي فراهم مينمايد؛ بنابراين، نانوذرات نقره تثبيت شد و اثبات توانايي آنها در خدمت گزاري به عنوان باز پخش كننده الكترون براي كاهش رنگها به وسيلهٔ سديم بروهيدريد ممكن بود. بدون كاتاليزور نانوذرات نقره، عملاً هيچ نوع واكنشي در بين بروهيدريد سديم و رنگهاي مختلف صورت نميگيرد: آبي متيلن (متمايل به سبز)، ائوزين، رز بنگال.
در سالهاي اخير استفاده از نانو ذرات نقره براي كاتاليز مورد توجه قرار گرفته است. گرچه بسياري از كاربردهاي آن در زمينههاي دارويي و ضد باكتري ميباشند، نانو ذرات نقره براي نشان دادن خواص ردوكس كاتاليزوري براي رنگ، بنزن، مونو اكسيد كربن، و تركيبات شبيه ديگر اثبات شده است.
نكته: اين پاراگراف تشريحي كلي از خواص نانوذرات براي كاتاليز ميباشد و تنها منحصر به نانوذرات نقره نيست. اندازهٔ نانو ذرات تا حد زيادي تعيين كنندهٔ خواصي هست كه به سبب اثرات كوانتومي مختلف ارائه ميشوند. علاوه بر اين، محيط شيميايي نانوذرات نقش مهمي در خواص كاتاليزوري ايفا مينمايد. با اين ذهنيت، بايستي خاطرنشان كرد كه كاتاليزهاي ناهمگن با جذب گونههاي واكنش دهنده به بستر كاتاليزوري، رخ ميدهد. در هنگام استفاده از پليمرها، ليگاندهاي پيچيده و يا سورفاكتانت براي جلوگيري از ادغام نانوذرات، قابليت كاتاليزوري را به دليل قابليت جذب كاهش يافته، متوقف ميكند. با اين حال، اين تركيبات را ميتوان به گونهاي كه محيط شيميايي توانايي كاتاليزوري را افزايش دهد، استفاده نمود.
از كاشت يون براي ايجاد نانوذرات نقره جاسازي شده در شيشه، پلي اورتان، سيليكون، پلي اتيلن، پلي (متيل متاكريلات) استفاده شده است. ذرات با استفاده از بمباران در ولتاژهاي با شتاب بالا جا سازي شدهاند. در چگالي جريان ثابت پرتو يون تا يك مقدار مشخص، اندازه نانو ذرات نقره تعبيه شده به عنوان monodisperse در جمعيت يافت شد، و پس از آن تنها غلظت يون مشاهده گرديد. افزايش بيشتر در پرتو يون منجر به كاهش اندازه و تراكم نانوذرات در بستر هدف ميگردد، زيرا پرتو يون در ولتاژ شتاب بالا با يك جريان به تدريج افزايشي يافته عمل مينمايد كه آن خود منجر به افزايش تدريجي اندازه نانوذرات ميگردد. مكانيسمهاي رقابتي اندكي وجود دارند كه ممكن است منجر به كاهش اندازهٔ نانوذرات، تخريب نانوذرات عليه تصادم، كندوپاش از سطح نمونه، همجوشي ذرات عليه گرما و تفكيك گردد.
روند پليل يك متد بسيار مفيدي ميباشد، زيرا درجهٔ بالايي از كنترل در اندازه و هندسهٔ نانو ذرات حاصل، به ثمر ميرساند. در كل، سنتز پليل با حرارت تركيب پليل مانند اتيلن گليكول، پنتانديول ۱٫۵، ۱٫۲- پروپلين گلوكل۷، شروع ميگردد. گونه Ag+ و عامل دربندي افزوده شدهاند (اگرچه خود پليل نيز عامل دربندي ميباشد). سپس Ag+ به نانوذرات كلوئيدي توسط پليل كاهش مييابد. روند پليل، به شرايط واكنشي مانند دما، محيط شيميايي و غلظت بستر بسيار حساس ميباشد.[۶] بنابراين، با تغيير اين متغيرها، شكلهاي هندسي و اندازههاي مختلف، ميتوانند براي شبه كره، هرم، كرهها و سيمها انتخاب شوند. مطالعات بيشتري مكانيسمي را براي اين فرايند و همچنين هندسههاي منتج شده تحت شرايط واكنشي مختلف با جزئيات بيشتر تحت بررسي قرار دادهاند.
كاهش اتمهاي فلز، هستهٔ نانوذرات را شكل خواهد داد. در كل، اين روند شبيه متد ذكر شده در بالاست كه از سيترات استفاده مينمايد. مزيت استفاده از بوروهيدريت سديم، monodispersity جمعيت نهايي ذرات را افزايش داده است. دليل اصلي براي monodispersity افزايش يافته در هنگام استفاده از NaBH4 اين است كه آن عامل كاهندهٔ قوي تري نسبت به سيترات ميباشد. تأثير قدرت عامل كاهنده را ميتوان به وسيلهٔ بازرسي نمودار لامر كه هسته بندي و رشد نانوذرات را توصيف مينمايد، مشاهده نمود.
اگر نيترات نقره (AgNO3) توسط عامل كاهندهٔ ضعيفي مانند سيترات كاهش يابد، نرخ كاهش پايين ميآيد و اين بدين معناست كه هستههاي جديد شكل مييابد و هستههاي قديمي به طور همزمان رشد مييابند؛ و به اين دليل است كه واكنش سيترات monodispersity كمي دارد. به دليل اينكه NaBH4 عامل كاهندهٔ قوي ميباشد، غلظت نيترات نقره به سرعت كاهش مييابد كه منجر به كوتاه شدن زمان در طي فرايند شكل گيري هستهٔ جديد و رشد به طور همزمان ميگردد و جمعيت مونوديسپرس نانو ذرات نقره را ايجاد مينمايد.
ذرات شكل گرفته توسط كاهش بايستي داراي سطح پايدار جهت جلوگيري از تراكم ذرات نامطلوب، رشد و زمخت شدنشان، باشند. نيروي محرك براي اين پديده، كمينه كردن انرژي سطح ميباشد (نانوذرات داراي سطح وسيع به نسبت حجم هستند). اين تمايل به كاهش انرژي سطحي در سيستم را ميتوان با اضافه نمودن گونهها كه جذب سطح نانوذرات خواهند شد و باعث كاهش فعاليت سطح ذررات خواهند شد، و در نتيجه از كلوخه شدن ذرات به توجه به نظريه DLVO جلوگيري خواهند نمود و ممانعت از رشد با اشغال محل چسبندگي براي اتمهاي فلز خواهند كرد، خنثي نمود. گونههاي شيميايي كه جذب سطح نانوذرات ميشوند ليگاند نام دارند. برخي از اين گونههاي تثبيت سطح عبارتند از: NaBH4 در مقدار زياد، پلي (پيروليدين وينيل)(PVP)، سديم دودسيل سولفات(SDS)، تيول دودكان
روش اوليه و بسيار متداول براي سنتز نانوذرات كاهش سيترات ميباشد. اين روش توسط M.C Lea ابداع گرديده، وي كلوئيد نقره تثبيت شده- سيترات را در سال ۱۸۸۹ با موفقيت ايجاد نموده است.[۴] كاهش سيترات، كاهش ذره منبع نقره، معمولاً AgNO3 يا AgCIO4 به نقره كلوئيدي با استفاده از تري سديم سيترات، Na3C6H5O7 را شامل ميشود. سنتز معمولاً در يك دماي بالا (۱۰۰ درجه سانتي گراد) براي به حداكثر رساندن مونوديسپرسيتي (به طور يكسان در سايز و شكل) ذرات انجام ميگيرد. در اين روش، يون سيترات به طور سنتي هم به عنوان عامل كاهنده و هم به عنوان ليگاند دربندي عمل مينمايد و آن را به يك فرايند مفيد براي توليد AgNP به دليل سهولت نسبي و زمان واكنش كوتاه تبديل مينمايد. با اين حال ذرات نقره، توزيع اندازه گستردهاي را شكل دادهاند و به طور همزمان هندسه ذرات گوناگوني را ايجاد نمودهاند. افزودن عوامل كاهنده قوي به واكنش اغلب براي سنتز ذرات با اندازه و شكل يكنواخت مورد استفاده قرار ميگيرد.
رايجترين روشها براي تركيب نانوذرات شيمي مرطوب يا هسته بندي ذرات در حصار محلول ميباشد. هسته بندي زماني رخ ميدهد كه يونهاي نقره مجتمع شوند، معمولاً AgNO3 يا AgCIO4 در حضور يك عامل كاهنده به نقرهٔ كلوئيدي كاهش مييابند. هنگامي كه تجمع به حد كافي افزايش يابد، يونهاي فلز نقره محلول براي تشكيل سطحي پايدار بهم ميپيوندند. هنگامي كه خوشه كوچك باشد، به طور جدي نامطلوب ميباشد، زيرا انرژي بدست آمده بوسيلهٔ تجمع و غلظت ذرات محلول به اندازه انرژي از دست رفته از ايجاد يك سطح جديد نميباشد.[۲] هنگامي كه خوشه به اندازهاي قطعي دست مييابد، كه با عنوان شعاع بحراني نيز شناخته ميشود، تا حد زيادي مطلوب ميشود و در نتيجه براي ادامه رشد به اندازهٔ كافي پايدار ميگردد. اين هسته پس از آن در سيستم باقي ميماند و تا جايي كه اتمهاي نقره از طريق يك محلول منتشر شوند، رشد ميكنند و به سطح متصل ميگردند، هنگامي كه غلظت محلول اتمي نقره به اندازهٔ كافي كاهش يابد، امكان اتصال اتمهاي كافي به يك ديگر جهت تشكيل يك هستهٔ پايدار وجود ندارد. در اين آستانهٔ هسته بندي، نانوذرات جديد از تشكيل توقف مييابند و نقره محلول باقي مانده توسط انتشار به درون نانوذرات درحال رشد، در محلول جذب ميگردند.
در رشد ذرات، ساير مولكولها در محلول انتشار و به سطح متصل ميگردند. اين رويه سطح انرژي نانوذرات را تثبيت مينمايد و از دستيابي يونهاي نقره جديد به سطح ممانعت ميكند. اتصال اين عوامل پايا سازي/ پوشاننده رشد نانوذرات را كند و در نهايت متوقف مينمايد. رايجترين دربنديهاي ليگاند سيترات تري سديم و پلي وينيل ميباشد. اما بسياري ديگر در شرايط مختلفي براي سنتز ذرات با ابعاد، اشكال، خواص سطحي خاص مورد استفاده قرار ميگيرد.[۳] روشهاي سنتز مرطوب گوناگوني وجود دارد، از جمله استعمال كاهش قند، كاهش سيترات، كاهش از طريق بوروهيدريد سديم، روند پليل، رشد دانه با ميانجي گري و رشد به واسطهٔ نور. هر يك از اين متدها، يا تركيب آنها، درجات متفاوتي از كنترل بر توزيع اندازه و همچنين توزيع ترتيبات هندسي نانوذرات را ارائه مينمايند.
نانوذرات نقره، نانوذراتي با اندازهٔ ۱ الي ۱۰۰ نانومتر و از جنس نقره هستند.[۱] در حالي كه اغلب با عنوان نقره شناخته ميشوند، اما برخي از آنها از درصد زيادي اكسيد نقره تشكيل يافته واين به دليل نسبت سطح بزرگ به ميزان اتمهاي نقره ميباشد. اشكال متعددي از نانوذرات را ميتوان بسته به نرمافزار در دسترس ايجاد نمود. به طور معمول نانوذرات كروي اما لوزي مورد استفاده قرار ميگيرد؛ همچنين ورقهاي نازك و هشت ضلعي نيز محبوب ميباشند.
سطح بسيار بزرگ آنها، اجازهٔ هماهنگي تعداد زيادي از ليگاندها را ميدهد. ويژگيهاي قابل اجراي نانو ذرات در درمان انسان در مطالعات آزمايشگاهي و حيواني تحت بررسي ميباشد، و اثربخشي بالقوه، سميت و هزينههاي آن مورد ارزيابيست.
تعداد صفحات : 0