فهرست مطالب

دنیای نانو - پیاپی 72 (پاییز 1402)

فصلنامه دنیای نانو
پیاپی 72 (پاییز 1402)

  • تاریخ انتشار: 1402/10/27
  • تعداد عناوین: 6
|
  • محمدرضا علی پور، مهدی عشقی صفحات 1-9

    در این مطالعه به بررسی محافظ های پرتو گاما و نوترون نانولوله های کربن-پلاتین با استفاده از ابزار شبیه سازی Geant4، در محدوده انرژی فوتون015/0-15 مگا الکترون ولت پرداخته ایم. ما ضریب تضعیف جرمی،لایه نیم کننده، لایه یک دهم کننده، مسیر آزاد میانگین، نسبت ضریب تضعیف خطی پراکندگی کامپتون به ضریب تضعیف خطی کل و سطح مقطع جذب نوترون های سریع را محاسبه کرده ایم که برای بررسی عملکرد یک حفاظ این پارامتر ها ضروری است. برای درست سنجی داده ها از برنامه XMuDat استفاده کرده ایم. نتایج محاسبه شده به وسیله Geant4 با نتایج به دست آمده از برنامه XMuDat مطابقت خوبی داشته و آنها را بررسی کرده ایم. در نهایت، نتایج برای نانومواد در شکل های مناسب به تصویر کشیده شده است. در پایان، پیشنهاد هایی برای استفاده از این مواد نانویی در مکان هایی که محدودیت وزن، پایداری مکانیکی و استحکام وجود دارد، داده شده است.

    کلیدواژگان: حفاظ پرتو گاما، نانو لوله، شبیه سازی مونت کارلو، کربن، پلاتین
  • سیده مهدیه اکبری، علیرضا مهرگان نیکو صفحات 10-25

    ماهیت فسادپذیر میوه ها و سبزیجات، سبب محدودیت نگهداری پس از برداشت آن ها در شرایط طبیعی می گردد؛ بنابراین مدیریت پس از برداشت این محصولات، به منظور کاهش تلفات و تضمین عرضه جهانی آن ها، ضروری است. فناوری نانو از تکنیک های نوظهور نگهداری در صنایع مختلف از جمله صنایع غذایی بوده که تاکنون در بخش های مختلف صنعت غذا از جمله تولید، فرآوری و بسته بندی، کاربردهای نوآورانه ی گسترده ای داشته است. در این مطالعه روش های مرسوم نگهداری پس از برداشت و محدودیت های آن ها مطرح شده و به کارگیری نانو فناوری هایی مانند نانوذرات، نانوپوشش، نانولمینیت، نانوحسگر و نانوزیست حسگر جهت افزایش کیفیت و انبارمانی میوه ها و سبزیجات مورد بررسی قرار گرفته است. نانوذرات، به عنوان یک سامانه ی فعال، کاربرد گسترده ای داشته که از شاخص ترین آن ها می توان به خواص ضدمیکروبی اشاره کرد. پوشش نانو و نانولمینیت ها با عملکرد ممانعتی خود، سبب حفظ کیفیت و افزایش ماندگاری محصولات غذایی می شوند و به منظور کنترل تغییرات کیفی و تشخیص عوامل بیماری زا، سموم، آفت کش ها و سایر مواد خارجی از نانوزیست و نانوزیست حسگر استفاده می شود. بنابراین، با توسعه فناوری نانو، می توان انتظار داشت که این دانش، در مراحل ذخیره سازی، حمل و نقل و فرآوری محصولات پس از برداشت، با ارایه قابلیت های منحصر به فرد و مشخص نسبت به روش های مرسوم، راه را برای رفع موانع متعدد در بخش کشاورزی هموارتر کند.

    کلیدواژگان: افزایش انبارمانی، نانو تکنولوژی، نانومواد، نانوپوشش، نانوسنسور
  • نسرین فراهانی، دالیا جمعه پور صفحات 26-48

    پیچیدگی درمان زخم های پوستی مشکلات اجتماعی و اقتصادی فراوانی برای بیماران و نیز سیستم های درمان به همراه دارند. پانسمان های رایج کنونی گاهی پاسخگوی ملزومات بالینی نیستند؛ از این رو، پانسمان های هوشمند چند عملکردی با قابلیت برهمکنش با ریزمحیط زخم به منظور بهبود فرایند ترمیم زخم در حال توسعه می باشند. در ساخت این گونه از پانسمان ها از انواع سنسورها و مواد هوشمند همچون مواد با قابلیت پاسخ به محرک استفاده می گردد تا فرایند بهبود زخم سریع تر و کارآمدتر انجام گردد . در این مقاله مروری، پیشرفت های دهه اخیر در زمینه پانسمان های زخم هوشمند ازجمله پانسمان های بیومکانیکی، پانسمان های پاسخ دهنده به محرک، پانسمان های خود حذف شونده، پانسمان های خود بهبود شونده برای زخم های متحرک و نیز پانسمان های چند عملکردی با قابلیت نظارت بر زخم بررسی شده است. همچنین مواد هوشمند مورد استفاده در آن ها از جمله نانومواد معرفی گردیده اند. در نهایت، چالش های مرتبط به استفاده از این گونه پانسمان ها و چشم اندازهای مربوط به پیشرفت های آتی آن ها مورد بحث قرار گرفته است.

    کلیدواژگان: پانسمان های زخم هوشمند، مواد هوشمند، نانومواد، پانسمان های زخم نانوساختار، بهبود زخم
  • مهشید گلستانه صفحات 49-62

    کتکول یک آلاینده مهم زیست محیطی به شمار می رود. بنابراین اندازه گیری سریع و دقیق آن اهمیت زیادی دارد. در این مقاله، یک روش الکتروشیمیایی گزینش پذیر و حساس برای تشخیص کتکول در نمونه های واقعی با کمک الکترود خمیر کربن اصلاح شده با نانولوله های کربنی چند دیواره (MWCNTs/CPE) گزارش شده است. برای بررسی رفتار الکتروشیمیایی کتکول از ولتامتری چرخه ای (CV) و ولتامتری پالسی تفاضلی (DPV) استفاده شد. الکترود اصلاح شده خاصیت الکتروکاتالیستی عالی نسبت به جریان ردوکس کتکول نشان داد. پارامترهای تجزیه ای مانند محدوده خطی بودن، گزینش پذیری، تکرارپذیری و پایداری بررسی شد. پس از بهینه سازی شرایط تجربی، پیک جریان آندی کتکول در محلول بافر فسفات 0/1 مولار (PH = 7)، در محدوده غلظت 0/5 - 200 میکرومولار خطی بود. حد تشخیص 0/1 میکرومولار (S/N = 3) بدست آمد. علاوه بر این، حسگر پیشنهادی با موفقیت برای تشخیص کتکول در نمونه های واقعی با بازیابی (102/4 - 96/0 درصد) بکار رفت که نشان دهنده کارایی روش توسعه یافته در کاربردهای عملی است.

    کلیدواژگان: کتکول، ولتامتری، نانو لوله های کربنی چند دیواره، الکترود خمیر کربن
  • مهدی شریعت صفحات 63-70

    چاپ پلاسمایی به عنوان یک روش نوین برای رسوب گذاری نانو مواد کاربردی، روی زیر لایه های مختلف در حال توسعه است. در این کار، از یک جت پلاسمای غیر حرارتی که در فشار اتمسفری کار می کند برای رسوب‏گذاری نانو ذرات نقره روی زیر لایه های انعطاف‏پذیر پارچه پلی استر استفاده شد. قطرات میکرومتری، از محلول نیترات نقره در معرض پلاسما قرار گرفته و به نانو ذرات نقره احیا می شود. این نانو ذرات به کمک پلاسما روی سطح زیرلایه به طور کنترل شده رسوب‏گذاری می شود. نتایج پراش پرتوی ایکس نشان داد که نانو مواد نقره با ساختار بلوری مکعبی مرکز سطحی روی زیرلایه پارچه پلی استر چاپ شده است. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی تایید کرد که نانو ذرات نقره تقریبا کروی شکل روی سطح زیرلایه، لایه نشانی شده است. اثر پراکندگی رامان ارتقاء یافته سطحی (SERS) پارچه‏های لایه‏ نشانی شده با پلاسما توسط مولکول نشانگر رودامین بی مورد بررسی قرار گرفت. اثر SERS پارچه های رسوب‏گذاری شده در غلظت های مختلف پیش ماده نقره و زمان‏های مختلف لایه نشانی مورد مطالعه قرار گرفت. بیشترین اثر SERS برای پارچه چاپ شده در غلظت نیترات نقره mM24 و طی زمان رسوب‏گذاری 5 دقیقه حاصل شد. همچنین، از پارچه چاپ شده نقره برای شناسایی باقی‏مانده سولفایت در کشمش دودی شده با SO2 استفاده شد، که این نشان دهنده پتانسیل بالا این زیر لایه های SERS برای ردیابی سموم در صنایع غذای است.

    کلیدواژگان: جت پلاسمای غیر حرارتی، نانوذرات نقره، پراکندگی رامان ارتقاء یافته سطحی، پارچه
  • عرفان بهرامی، مهدی خدایی صفحات 71-88

    نگاهی به پژوهش های پیشین نشان می دهد که سامانه های دارورسانی تراپوستی با وجود همه مزایایی که دارند، همچنان برای داروهایی با دوز مصرف روزانه بالا و به صورت هدفمند پاسخگو نبوده و نیاز به طراحی سامانه هایی برای داروهایی با دوز مصرف بهینه تر احساس می شود. در واقع، میزان بارگذاری دارو در این سامانه ها یکی از مشکلاتی است که باید برای رفع آن چاره ای اندیشیده شود. هدف از استفاده از میکروسوزن ها، دارورسانی هدفمند به میزان مشخص به ناحیه مشخص است. در میان میکروسوزن های مختلف، میکروسوزن های پلیمری زیست تخریب پذیر اهمیت ویژه ای دارند و قسمت زیادی از مطالعات جدید را به خود اختصاص داده اند. در مطالعه حاضر سعی بر آن شده است تا در مورد دارورسانی هدفمند نانوداروها و نانوذرات به منظور درمان تومورها و بافت های سرطانی، دارورسانی از طریق پوست، انواع میکروسوزنها و روش های تولید آن ها صحبت شود.

    کلیدواژگان: میکروسوزن، سامانه تراپوستی، دارورسانی هدفمند، دارورسانی نانوذرات، تومور و سرطان
|
  • mohamadreza alipoor, mahdi eshghi Pages 1-9

    In this study, we have evaluated gamma ray and neutron shielding of platinum carbon nanotubes using Geant 4 Monte Carlo simulator in the photon energy range of 15-0.015 (𝑀𝑒𝑉) . We have calculated the mass attenuation coefficient, the half value layer, the tenth value layer, the mean free path and the ratio of the linear attenuation coefficient of Compton scattering to the total linear attenuation coefficient and the remove cross section of fast neutrons, which is necessary to check the performance of a shield for these parameters. XMuDat program was used to validate the data. The Geant4 results are in good agreement with the values obtained from the XMuDat program. We have also analyzed them. Finally, the results obtained for nanomaterials have been depicted in suitable forms. At the end, suggestions for using these nanomaterials in places where there are restrictions on weight, mechanical stability and strength are given .

    Keywords: Gamma-ray Shielding, nanotube, Monte Carlo simulations, Carbon, platinum
  • seyede mahdie akbari, Alireza Mehregan Nikoo Pages 10-25

    The perishable nature of fruits and vegetables limits their postharvest storage in natural conditions; therefore, postharvest management of these products is necessary in order to reduce losses and ensure their global supply. Nanotechnology is one of the emerging preservation techniques in various industries, including the food industry, which has had extensive innovative applications in various sectors of the food industry, including production, processing, and packaging. In this study, the conventional techniques of postharvest storage and their limitations are discussed, and the use of nanotechnologies such as nanoparticles, nanocoating, nanolaminate, nanosensor and nanobiosensor to increase the quality and shelf life of fruits and vegetables is examined. Nanoparticles, as an active system, have been widely used, the most important of which are antimicrobial properties. Nanocoating and nanolaminates, with their barrier function, maintain the quality and increase the shelf life of food products, and nanosensors and nanobiosensors are used to control quality changes and detect pathogens, toxins, pesticides, and other foreign substances. Therefore, with the development of nanotechnology, we can expect that this knowledge, in the stages of postharvest storage, transportation and processing of products, by providing unique and specific capabilities compared to conventional methods, will pave the way for solving many barriers in the agricultural sector.

    Keywords: Increasing shelf life, Nanotechnology, Nanomaterial, Nanocoating, Nanosensor
  • Nasrin Farahani, Dalia Jomehpour Pages 26-48

    Complications regarding the treatment of cutaneous wounds bring about numerous social and economic problems for both patients and healthcare systems. Conventional wound dressings do not often fulfill the clinical requirements; therefore, smart, multifunctional wound dressings with potential to interact with the wound microenvironment are being developed to improve the process of wound healing. Various sensors and smart materials, namely stimuli-responsive materials are implemented in the development of such wound dressings to improve the efficacy and the speed of the wound healing process. In this review article, recent advances regarding smart wound dressings including biomechanical wound dressings, stimuli-responsive wound dressings, self-removal wound dressings, self-healing wound dressings for motional wounds and multifunctional wound dressings with monitoring capacity have been investigated. Furthermore, the utilized smart materials in these wound dressings in particular nanomaterials have been introduced. Finally, challenges with respect to the application of such wound dressings and prospective of the future advancements have been discussed.

    Keywords: smart wound dressings, smart materials, nanomaterials, nanostructured wound dressings, wound healing
  • Mahshid Golestaneh Pages 49-62

    Catechol is an important environmental pollutant. Therefore, its quick and accurate measurement is so important. This article reported a selective and sensitive electrochemical method for determination of catechol in real samples with the help of a carbon paste electrode modified with multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs/CPE). Cyclic voltammetry (CV) and differential pulse voltammetry (DPV) were used to investigate the electrochemical behavior of catechol. The modified electrode showed excellent electrocatalytic properties towards catechol redox. Analytical parameters such as linearity range, selectivity, reproducibility, and stability were investigated. After optimizing the experimental conditions, the peak current of catechol in 0.1 M phosphate buffer solution (pH = 7) was linear in the concentration range of 0.5 - 200 μM. The detection limit was 0.1 μM (S/N = 3). In addition, the proposed sensor was successfully used to detection of catechol in real samples with satisfactory recovery (0.96 -102.4 %), which indicates the efficiency of the developed method in practical applications.

    Keywords: Catechol, Voltammetry, Multi-walled carbon nanotubes, Carbon paste electrode
  • Mahdi Shariat Pages 63-70

    Plasma printing techniques are being developed as a modern approach for depositing different functional materials. In this work, a nonthermal plasma jet working in atmospheric pressure was employed to print silver nanoparticles on flexible polyester fabric substrates. Atomized droplets of silver nitrate solution were exposed to plasma reducing them to silver nanoparticles, which were printed on the substrates in a controlled condition. X-ray diffraction results confirmed the deposition of face-center cubic nanoparticles on the substrates. Field-enhanced electron scanning microscopy images demonstrated that these nanoparticles have an almost spherical shape. Surface-enhanced Raman scattering (SERS) responses of the coated substrates were investigated using a Raman marker of Rhodamine B. SERS performance for coated fabrics printed in various precursor concentrations and printing durations was investigated. The best performance corresponded to the fabric printed with a precursor of 24mM concentration and a printing time of 5min. Finally, Ag-printed fabrics were used to detect sulfite remainders of SO2-treated raisins showing promising potential in trace analysis.

    Keywords: Plasma jet, silver nanoparticles, surface-enhanced Raman scattering, fabric
  • Erfan Bahrami, Mehdi Khodaei Pages 71-88

    Comprehensive survey of the previous research on targeted medicines shows that transdermal drug delivery systems, despite all the advantages they have, are still not responsive to drugs with high daily dosages and in a targeted manner, and there is a need to design systems for drugs with optimal dosages. In fact, the amount of drug loading in these systems is one of the problems that must be solved. The purpose of using microneedles is to deliver targeted medicine in a specific amount to a specific area. Among different microneedles, biodegradable polymer microneedles are of particular importance and have been the subject of many new studies. In the present study, an attempt has been made to prepare a comprehensive literature review about the targeted drug delivery of nanomedicines and nanoparticles for the treatment of tumors and cancerous tissues by drug delivery through the skin. In addition, the production methods of microneedles have been investigated.

    Keywords: Microneedle, transdermal system, targeted drug delivery, nanoparticle drug delivery, tumor, cancer