وبلاگ شیمی - زندگی - سلامت wellcome to my weblog

پژوهشگران دریافتند که با کوچک شدن ابعاد نانوذرات نقره، استوکیومتری واکنش تشکیل آمالگام تغییر می‌کند. آنها دریافتند که اگر نانوذرات نقره کوچکتر از 32 نانومتر شوند این تغییر اتفاق می‌افتد.

کسانی که گمان می‌کنند از آمالگام تنها برای پر کردن دندان استفاده می‌شود کاملا در اشتباه هستند. آمالگام که آلیاژ جیوه با فلزات دیگر است، بیش از 2500 سال است که برای تولید جواهر و استخراج فلزاتی نظیر طلا و نقره ار معادن به‌کار گرفته می‌شود. این روزها واکنش معکوس این فرآیند بسیار مورد توجه محققان است. دانشمندان به‌دنبال زدایش جیوه از پساب‌ها با استفاده از فلزات گرانبها هستند.

سنیا کاتکوک و همکارانش اخیرا مقاله‌ای در این باره در نشریه Angewandte Chemie  به چاپ رساندند. نتایج این پروژه نشان داد که هر قدر اندازه نانوذرات نقره کاهش یابد، مقادیر بیشتری جیوه بازیابی خواهد شد.

در فرآیندهای رایج، همیشه دو اتم نقره با یک یون جیوه واکنش می‌دهد، جیوه دارای دو بارمثبت بوده  که توسط نقره خنثی می‌شود. استوکیومتری واکنش 1 به 2 (جیوه به نقره) است. یک تیم تحقیقاتی از دانشگاه‌ برایتون در انگلستان با همکاری محققانی از قزاقستان، فرانسه و ژاپن دریافتند که با کاهش قطر نانوذرات نقره به زیر 32 نانومتر، این استوکیومتری تغییر می‌کند. این اثر که به هایپراستوکیومتری شهرت دارد وابسته به اندازه نانوذرات است. زمانی که قطر نانوذرات به 10 نانومتر برسد آنگاه  نسبت جیوه به نقره 1 به 1.1 و 1 به 1.7 می رسد که این مقدار بستگی به تعداد یون‌های جیوه دارد. در این پژوهش اتفاقی که افتاده کاملا با آنچه که در حالت معمولی رخ می‌دهد تفاوت دارد. پژوهشگران تصور می‌کنند که یون‌های نقره به نانو ذرات نقره می‌چسبند که این اتفاق در اثر خاصیت کاتالیستی نانوذرات نقره انجام می‌شود. سپس این فرآیند به حالت معکوس انجام می‌شود یعنی نقره عنصری با جیوه حاصل از نمک جیوه واکنش می دهد. در این تحقیق از نمک استات و نیترات نقره استفاده شد. نتایج نشان داد که نانوذرات کوچک‌تر دارای خواص کاتالیستی بهتری هستند که دلیل این امر خواص سطحی نانوذرات نسبت به مواد توده‌ای است. از پدیده هایپراستوکیومتری می‌توان برای تصفیه پساب‌ها و همچنین فعالیت‌های کاتالیستی استفاده کرد.

برای تولید نانوذرات بسیار کوچک، دانشمندان از سطح دی اکسید سیلیکون حاوی گروه‌های هیدرید سیلیکون (SiH - ) استفاده کردند. این گروه‌ها قادرند یون‌های نقره را به اتم‌های نقره تبدیل کنند، آنها احتمالا به‌عنوان سایت‌هایی برای تجمع نانوذرات نقره عمل می‌کنند. دانسیته گروه‌های هیدرید سیلیکون و زمان واکنش می‌تواند به‌عنوان پارامترهای کنترل کننده ابعاد ذرات به‌کار گرفته شوند. برخلاف فرآیندهای معمول، این واکنش نیاز به پایدار کننده ندارد.

http://www.physorg.com/news/2012-02-silver-nanoparticles-mercury.html

در یک مطالعه که توسط محققان MIT صورت گرفته است و می‌تواند بر هدایت و انتقال داروها تاثیر بگذارد، اولین نانو‌ذرات مصنوعی ساخته شده‌اند که قادرند بدون ایجاد منفذ در غشاء محافظ سلولی و کشتن آنها به درون سلول‌ها وارد شوند.

کلید انجام این کار در روکش نانوذرات است. آنها دریافتند که نانو ذرات طلای روکش شده با دو نوع مختلف از ملکول‌ها قادرند بدون آسیب رساندن به سلول‌ها وارد آنها شوند در حالی که ذرات روکش شده بصورت تصادفی با همان مواد قادر به ورود نبودند.

به‌گفته یکی از محققان، آنها توانسته‌اند اولین ماده کاملاً مصنوعی که قادر است از غشاء سلول‌ها بدون آسیب رساندن به آنها عبور کند را بسازند و جهت این منظور نظم در سطح اندازه‌های نانو ضروری است. علاوه بر کاربرد این نانو ذرات در دارورسانی، محققان MIT از این ذرات برای انتقال عوامل تصویربرداری به درون سلول‌ها نیز استفاده کردند.

این ذرات کوچک قادر به توضیح نحوه ورود برخی مواد زیستی هم‌چون پپتیدها به درون سلول‌ها هستند. تاکنون هیچ کس در خصوص نحوه ورود این مواد زیستی نفوذ کننده به سلول‌ها اطلاعاتی بدست نیاورده است اما با استفاده از این نانو ذرات، اطلاعات بیشتری در خصوص عوامل همتای زیستی آن ها بدست خواهد آمد.

در حالت عادی هنگامی که غشاء سلول یک جسم خارجی مانند نانو ذرات را شناسایی می‌کند آن را احاطه کرده و به‌داخل سلول می کشد و در این حالت جسم به‌صورت حبابی در درون سلول تشکیل می شود هر دارو یا عوامل دیگری که به نانوذرات متصل می شود هیچگاه به مایع اصلی درون سلول که محل اثر آن است، نمی رسد.

این نانوذرات را با حمایت برخی ملکول‌ها زیستی می توان وارد سلول ها کرد اما این کار نیز مشکلاتی دارد. برخی ملکول‌های حامی در انواع از سلول‌ها عمل می کنند و در برخی دیگر خیر از طرفی این حامی ها برخی ملکول‌ها را منتقل می‌کنند و برخی دیگر را منتقل نمی سازند.

از این رو مطالعه محققان MIT جهت ساخت نانوذراتی که مستقیماً می توانند از غشاء سلول‌ها عبور کنند و حامل‌های خود را به درون سلول بدون کشتن آنها منتقل سازند حائز اهمیت ویژه ای است.

نتایج این مطالعه در مجله Nature Materials منتشر شده است.

http://www.physorg.com/news132230866.html