دکتر کوروش کلانترزاده، دانشیار دانشگاه (آر.اِم.آی.تی.)به همراه (مایکل استرانو)، دانشیار دانشگاه (اِم.آی.تی.) آمریکا نوعی نیرو کشف کرده اند که بازده آن به نسبت منبع اولیه انرژی سه تا چهار برابر مقداری است که در حال حاضر بهترین باتری های «لیتیوم- یونی» قادر به تولید آن هستند.

این دو پژوهشگر در حال کار بر روی اندازه گیری شتاب یک واکنش شیمیایی در طول نانو لوله ها بودند که به شکلی تصادفی قدرت تولیدی از واکنش را کشف کردند. در پی این دستاورد، زوج علمی فوق تصمیم گرفتند که تخصص های خود را هم کاسه کنند و برای اکتشاف دقیق تر این پدیده به همکاری با یکدیگر ادامه دهند
دکتر کوروش کلانترزاده می گوید که سیستم آزمایشی او، بر پایه یکی از مواد برگرفته از فن آوری نانو -نانو لوله های کربنی -طراحی شده است.
وی می افزاید: چیزی که در گذشته از دید دانشمندان مخفی مانده بود ویژگی مولد قدرت بودن این ماده است.

درباره جزئیات این روش دکتر کوروش کلانترزاده  توضیح می دهد: وقتی یک سر نانو لوله دارای پوشش سوخت نیتروسلولز را مشتعل کردیم، یک موج انفجار در طول لوله به جریان افتاد. بدین ترتیب متوجه شدیم که نانو لوله ها رسانایی عالی برای حرارت ناشی از اشتعال سوخت هستند، مهمتر اینکه موج انفجار یک جریان الکتریسیته قوی نیز تولید می کند.
کشف تأثیر خاصیت رسانایی مضاعف نانو لوله ها بر عملکرد موج انرژی حرارتی در طول این لوله ها، به گفته کوروش کلانتر زاده، دانسته های متعارف را در شاخه «دما برق» زیر و رو خواهد کرد.
وی می گوید: روش ما نخستین راهکار عملی تولید قدرت در مقیاس نانو، با استفاده از تأثیر دمابرق، از طریق حل مسئله عملی بودن کار با چنین ابعاد بسیار کوچکی است.
اما آیا این روش در آینده برای تولید نیرو مورد استفاده بشر قرار خواهد گرفت؟ به عقیده دکتر کلانتر زاده :برای مهار کردن این امواج هنوز چند مسئله وجود دارد که پژوهش ها و بررسی های بیشتری را می طلبد، اما در نهایت نتیجه این پژوهش ها مشخص خواهد کرد که آیا این امواج در آینده جایی دارند یا خیر.

دکتر کلانتر زاده مدرک کارشناسی مخابرات از دانشگاه شریف وکارشناسی ارشد از دانشگاه تهران و دکترای نانو الکتریک از دانشگاه ملبورن را دارد.

پژوهشگران ایرانی موفق به ساخت و اصلاح عملکرد غشاء نانوفیلتر سلولز استات جهت جداسازی سموم نیتروآروماتیکی از آب شدند. فرآیندهای غشایی به علت دارا بودن مزایایی مانند کارایی بالا در تصفیه آب و پساب و استفاده مجدد از آب‌های آلوده ،سادگی عملیات، عدم استفاده از مواد شیمیایی و صرف هزینه کمتر به عنوان راهکاری مفید در این طرح بکار گرفته شده است.

نانوفیلترها که دسته‌ای از غشاءها هستند توانایی جداسازی ذرات در اندازه نانومتر را دارا هستند وکاربردهای فراوانی در علوم و صنایع دارند که از آن جمله می‌توان به تصفیه آب، پساب شهری و صنعتی، انواع صنایع شیمیایی، داروسازی و ... اشاره نمود.

پلیمر سلولز استات به علت آبدوستی بالا، مقاومت خوب در برابر حلال‌ها و همچنین هزینه پایین، یکی از انتخاب‌های محققین برای ساخت غشاءهای نانوفیلتر است. با این وجود، غشاءهای ساخته شده از این پلیمر، نسبتا متراکم و دارای لایه سطحی با ضخامت بالا است که این امر منجر به کاهش نسبتا زیاد فلاکس عبوری و نیز کاهش عملکرد کلی غشاء نانوفیلتر می‌گردد. به همین علت، محققین این طرح اهداف خود را در راستای بهبود ساختار نانوفیلترهای سلولز استات و بهبود عملکرد آن‌ها با استفاده از سورفکتانت آنیونی سدیم دودسیل سولفات (SDS) جهت جداسازی سموم نیروآروماتیکی از آب تحت شرایط عملیاتی مختلف و ارتقاء سطح عملکرد انتخاب کردند.

دکتر نگین قائمی، عضو هیات علمی گروه مهندسی شیمی دانشگاه صنعتی کرمانشاه، درباره‌ی این تحقیقات گفت: در این تحقیق، ابتدا غشاء نانوفیلتر سلولز استات با استفاده از روش جدایش فازی ساخته شد و سپس جهت اصلاح ساختار و خواص آن، از سورفکتانت آنیونی سدیم دودسیل سولفات (SDS) در غلظت‌های مختلف استفاده گردید. پس از ساخت و اصلاح، تجهیزات خاص ارزیابی نظیر انواع میکروسکوپ‌ها جهت بررسی ساختار و آزمایش‌هایی جهت بررسی آبدوستی و بار سطحی نانوفیلترها مورد استفاده قرار گرفت. در انتها، دو پارامتر مهم، فلاکس و درصد پسدهی سموم نیتروآروماتیکی تحت شرایط محیطی مختلف، جهت ارزیابی عملکرد نهایی نانوفیلترها مورد بررسی قرار گرفتند.

از ویژگی‌های این طرح، می‌توان به استفاده از سورفکتانت آنیونی سدیم دودسیل سولفات (SDS) به عنوان ادیتیو اصلاح کننده، اشاره کرد که علاوه بر کاهش اندازه حفرات نانوفیلتر و افزایش بار در راستای افزایش دافعه ذرات از سطح نانوفیلتر، باعث تغییر چشمگیری در جذب سطحی مواد بر سطح نانوفیلترها شده است.

وی در این باره توضیح داد: دافعه بار بین نانوفیلتر و حل شونده پس از اصلاح فیلتر اولیه افزایش یافته و در نتیجه عملکرد فیلتر در جداسازی سموم بهبود یافته و با توجه به آنالیزهای انجام شده مشخص شد که اندازه حفره‌های نانوفیلتر پس از اصلاحات انجام شده بر روی آن، به مقادیر کمتری نسبت به فیلتر اولیه کاهش یافته است.

جمهوری اسلامی ایران در سال 2013 همانند سال گذشته جایگاه هشتم دنیا در تولید مقالات فناوری نانو را در اختیار دارد. کشورهای چین، آمریکا و هند به ترتیب اول تا سوم هستند

انتقال دارو به سلول‌های سرطانی با نانوذرات

پژوهشگران دانشگاه تربیت مدرس با استفاده از نانوذرات حاوی داروی ضد سرطان، موفق به تولید یک سامانه جدید ‏دارورسانی هدفمند شدند که دارو را به بافت آسیب دیده منتقل می‌کند.

این محققان در این پژوهش، ابتدا نانو ذرات آلبومینی حاوی داروی ضد سرطان «5-فلورویوراسیل» را تولید و سپس به منظور رسانش مؤثر ‏داروی مذکور به محل سلول های سرطانی، یک پادتن تک دودمانی ضد ‏«MUC1‎‏» به نام ‏«PR81‎‏» به سطح نانوذرات به صورت ‏کووالانسی متصل کردند.

اتصال پادتن به سطح نانوذرات حاوی دارو این امکان را فراهم می آورد تا دارو به طور اختصاصی به محل ‏سلول های سرطانی رسانده شود و آسیب رسیدن به بافت های سالم به حداقل برسد.
‏
هدف از انجام این پژوهش تولید یک سامانه جدید دارورسانی بر پایه نانوذرات آلبومینی است که ‏جهت رسانش هدفمند داروهای ضد سرطانی به سلول های هدف است.

این سامانه ‏می تواند برای بارگذاری انواع مختلفی از داروهای ضد سرطانی مانند دوکسوروبیسین و پکلیتاکسیل نیز مورد استفاده قرار گیرد. ‏مزیت اصلی این سامانه رسانش هدفمند دارو به محل آسیب دیده است.

نتایج این تحقیقات منجر به تولید و تأیید کارایی یک سامانه جدید دارورسانی بر پایه نانوذرات آلبومینی شد که می تواند برای ‏رسانش انواع مختلفی از داروهای شیمی درمانی سرطانی مورد استفاده قرار گیرد.

تولید نانو حامل برای 6 داروی تومور مغزی

محققان دانشگاه علوم پزشکی تهران نانو حامل‌هایی را برای شش داروی درمان تومورهای مغزی در فاز آزمایشگاهی طراحی کردند که قادر است دارو را به صورت هدفمند در قسمت مورد نظر تومورها رهاسازی کند و این پژوهشگران امیدوارند این نانو حامل‌ها با گذشتن از سیستم ایمنی مغز بتوانند روش را برای درمان این بیماری ارائه دهند.

دکتر مسعود خسروانی- مجری طرح با اشاره به چالش های درمان برخی از بیماری ها گفت: درمان برخی از بیماری ها چون انواع سرطان ها، دیابت و بیماری های متابولیکی با چالش هایی مواجه است که استفاده از فناوری در این زمینه می تواند بسیار موثر باشد.

وی فناوری نانو را از جمله فناوری های مناسب برای حل چالش های حوزه پزشکی دانست و افزود: در این فناوری اتم ها و مولکول ها به ابعاد نانومتر تبدیل می شوند از این رو می تواند خدمات بسیاری در درمان بیماری های صعب العلاج چون انواع سرطان ها ارائه دهد.

خسروانی، ماکرومولکول های موجود در سلول های بدن را واحدهای مسئول برای حفظ سلامتی بدن انسان معرفی کرد و افزود: برای از بین بردن سلول های سرطانی به ویژه تومورهای مغزی نیاز به ساختارهایی به اندازه ماکرو مولکول ها داریم که با تعامل با ماکرومولکول ها اقدام به از بین بردن این سلول ها کند.

مجری طرح با اشاره به چالش های موجود در درمان سرطان و تومورهای مغزی خاطرنشان کرد: در مغز سیستم ایمنی بسیار قوی به نام «Blood – Brain- Barrier» یا سد ایمنی مغز وجود دارد که به هیچ عنوان اجازه ورود مولکول و یا دارویی را به سلول عصبی نمی دهد و در صورت ورود دارو به بافت عصبی بلافاصله به وسیله پمپ هایی به نام پیگلینت پروتئین به بیرون رانده می شود.

عضو هیات علمی دانشگاه علوم پزشکی تهران افزود: از این رو نیاز به نانو حامل هایی در ابعاد 100 تا 200 نانو متر داریم تا دارو را در داخل آنها اعمال کنیم و با اصلاح سطح آن با سایر مواد، این نانو حامل ها بتوانند در داخل خون حرکت کنند و ضمن آنکه اثرات سمی نداشته باشند، به وسیله سیستم ایمنی بدن جذب نشوند.

وی پایداری بودن را از دیگر ویژگی های مهم این نانو حامل ها ذکر کرد و گفت: از سوی دیگر این نانو حامل ها باید توانایی جذب لیگاندهایی را داشته باشند تا بتوانند دقیقا به سمت قسمت های مورد نظر تومورهای مغزی حرکت و دارو را در آن قسمت رها کند.

خسروانی مسئولیت نانوحامل ها را حمل هدفمند دارو ذکر کرد و یادآور شد: با توجه به اهمیت تومورهای مغزی تیمی را تشکیل و مطالعاتی را در این زمینه در دستور کار قرار دادیم.

مجری طرح از تولید نانو حامل های مختلف برای تومورهای مغزی خبر داد و افزود: در حال حاضر نانوحامل های مختلف را برای شش داروی درمان این نوع تومورها طراحی و تولید کردیم.

وی یکی از نانو حامل های تولید شده را نانو حامل سالید لیپید نانو پارتیکل ذکر کرد و افزود: بر روی این نانوحامل داروی «کورکومین» را بر روی آن اعمال کردیم.

عضو هیات علمی دانشگاه علوم پزشکی تهران با تاکید بر اینکه تا چند ماه آینده سایر داروهای درمان تومور مغزی بر روی سایر نانو حامل ها اعمال خواهد شد، اظهار کرد: داروهای مورد نظر بر روی سایر نانو حامل های تولید شده چون آلبومین و «PAGAL»  اعمال خواهد شد و پس از آن بررسی خواهد شد که این نانو حامل ها با آن شرایط که مد نظر را دارا هستند یا خیر.

خسروانی با اشاره به اقدامات بعدی خاطر نشان کرد: پس از این مرحله، نتایج به دست آمده در محیط «in vitro» (خارج از محیط طبیعی در آزمایشگاه) بر روی تومور گلیو بلاستوما (کشنده ترین و معمول ترین نوع تومور مغزی بدخیم) بررسی می شود.

مجری طرح با تاکید بر اینکه نتایج به دست آمده تاکنون مطلوب بوده است، ابراز امیدواری کرد که با انتشار مقالات این پژوهش با استقبال خوبی مواجه شود.(مهر)