تحقیق در مورد نانو ذرات نقره

بخشی از مقاله

نانو ذرات نقره

این محلول را میتوان به عنوان داروی خوراکی استفاده کرد که در آن صورت ، محلول باید از ۸۰ % نقره عادی (فلز) و ۲۰ % یون نقره تشکیل شود، زیرا یونها در معده با اسید هیدروکلریک واکنش داده و نقره کلرید درست می شود .

امروزه به کمک علم پزشکی، هر روز به تعداد بیماریهایی که قابل درمان می باشند، افزوده می شود. این کار به وسیله داروهایی انجام می شود که عوامل بیماری را از بین برده و سلامت را به انسان باز می گردانند.

در راستای تحولات اخیر زندگی انسان، علم نانو تکنولوژی توسعه یافته و تقریبا ً در همه رشته های علمی، نشانه هایی از آن یافت می شود. محققان نانو تکنولوژی با فناوری جدیدی در رابطه با نانو ذرات آشنا شده اند که ممکن است نقش بسیار زیادی در پزشکی آینده ایفا کند. در فناوری نانوسیلور(Nano Silver )، یونهای نقره به صورت کلوییدی در محلولی به‌ حالت سوسپانسیون قرار دارند که خاصیت آنتی باکتریال ( ضد باکتری)، آنتی فونگاس ( ضد قارچ) و آنتی ویروس دارند.

● سوسپانسیون:
به مخلوط کلوئیدی جامد در مایع سوسپانسیون گفته می شود. سوسپانسیون ها در حالت عادی ناپایدار هستند و با گذشت زمان ذرات آنها ته نشین شده و در اثر این پدیده فاز مایع از جامد جدا می شود. آب گل آلود نمونه ای از یک سوسپانسیون طبیعی است. هر چند این فناوری به تازگی مورد توجه زیادی قرار

گرفته و رونق بسیاری پیدا کرده ، اما از آن در طب قدیم استفاده می شده بدون آنکه دلیل تاثیر آن شناخته شود وحتی در جنگ برای کنترل عفونت زخم سربازان از سکه های نقره استفاده می شده است . محلول های نانو سیلور از یونهای نقره در اندازه های ۱۰۰-۱۰ نانومتر (۹- ۱۰) تشکیل شده اند و در مقایسه با محلولهای دیگر پایداری بیشتری دارند. یونهای نقره به دلیل اندازه کمی که دارند، سطح تماس بیشتری با فضای بیرون دارند و تأثیر بیشتری برمحیط می گذارند.
● نانو ذرات نقره
این محلول را میتوان به عنوان داروی خوراکی استفاده کرد که در آن صورت ، محلول باید از ۸۰ % نقره عادی (فلز) و ۲۰ % یون نقره تشکیل شود، زیرا یونها در معده با اسید هیدروکلریک واکنش داده و نقره کلرید درست می شود که خاصیت خود را از دست می دهد. برای مصرف این دارو به صورت خوراکی بهتر است از محلولی با غلظت ۲۰ppm استفاده شود تا تأثیر بیشتری در بدن داشته باشد. از نانو سیلور به عنوان دارو می توان در درمان بیماریهای پوستی ،جوش و ... ، انواع جراحات و سوختگی ها، بیماریهای باکتریایی و قارچی ، بیماریهای گوارشی ، بیماریهای جنسی و ... استفاده کرد .

نقره در ابعاد بزرگتر، فلزی با خاصیت واکنش دهی کم میباشد، ولی زمانیکه به ابعاد کوچک در حد نانومتر تبدیل میشود خاصیت میکرب کشی آن بیش از ۹۹ درصد افزایش می یابد، به حدی که می توان از آن جهت بهبود جراحات و عفونتها استفاده کرد. نقره در ابعاد نانو بر متابولیسم، تنفس و تولید مثل میکروارگانیسم اثر می گذارد. تاکنون بیش از ۶۵۰ نوع باکتری شناخته شده را از بین برده است.
دو مکانیسم عمده نانو نقره ها عبارتند از :

۱) مکانیسم کاتالیستی :
تولید اکسیژن فعال توسط نقره، این مکانیسم بیشتر درمورد کامپوزیت۲های نانو نقره ای صدق میکند که روی پایه های نیمه هادی مانند TiO۲ یا SiO۲ قرار گرفته می شود. در این وضعیت ذره مانند یک پیل الکتروشیمیایی۳عمل میکند و با اکسید کردن اتم اکسیژن، یون اکسیژن و با هیدرولیزکردن آب، یون OH- را تولید می کند که هر دو از بنیان های فعال و از قوی ترین عاملین ضد میکربی نیز می باشند.
۲) مکانیسم یونی:

دگرگون ساختن میکروارگانیسم به وسیله تبدیل پیوند های SH ــ به Sag ــ . دراین مکانیسم ذرات نانونقره فلزی به مرور زمان یونهای نقره از خود ساطع می کنند. این یونها طی واکنش جانشینی، باندهایSH- را در جداره میکروارگانیسم به باندهای -SAg تبدیل می کنند، که نتیجه ای واکنش تلف شدن میکروارگانیسم است.

● خصوصیات نانو سیلور :
۱) تاثیر بسیار زیاد
۲) تاثیر سریع
۳) غیر سمی
۴) غیر محرک برای بدن
۵) غیر حساسیت زا

۶) قابلیت تحمل شرایط مختلف (پایداری زیاد)
۷) آب دوست بودن
۸) سازگاری با محیط زیست
۹) مقاوم در برابر حرارت
۱۰) عدم ایجاد و افزایش مقاومت و سازگاری در
میکروارگانیسم

از دیگر قابلیتهای نانو سیلور، اضافه شدن به الیاف، پلیمر، سرامیک، سنگ، رنگ و... ، بدون تغییر دادن خواص ماده است.
● موارد استفاده پلیمرهای نانو سیلور:

۱) شیشه شیر و پستانک نوزادان ،مسواک و برسهای بهداشتی حمام و ...
۲) ظروف پلاستیکی ( غذایی ، دارویی ، آرایشی )

۳) لوازم خانگی(یخچال، جارو برقی، ماشین ظرف شویی، سیستم تهویه و تصفیه هوا و رطوبت زا)
۴) مواد بسته بندی برای تازه و بهداشتی نگه داشتن مواد غذایی
۵) بدنه وسایلی که انسان مداوم با آن تماس دارد( گوشی موبایل ، کیبورد و ...)
● خصوصیات پلیمرهای نانو سیلور آنتی باکتریال :

▪ اندازه ذرات نقره کمتر از ۲۰ نانو متر است
▪ ۴۵۰ppm غلظت تقریبی
▪ مطابق با شرایط مختلف جوی

▪ آنتی اسید و آنتی آنیون
▪ سازگار با محیط زیست و غیر سمی
▪ بی ضرر برای انسان
▪ تاثیر داشتن روی باکتریها ، قارچها و... و خوشبو کننده

▪ قابلیت از بین بردن ویروسها
▪ صرفه اقتصادی و قابل رقابت از نظر عملکرد با دیگر فراورده ها
این پلیمرها باید در محیط سرد و خشک و به دور از آفتاب نگهداری شوند که تحت این شرایط تا دو سال قابل نگهداری هستند.
ذرات نانو سیلور را می توان به صورت پودر درآورد و در مواد و وسایل مختلف استفاده کرد ( مسواک ، خمیر دندان ) ، که در آن صورت به محض تماس ماده با آب ، نقره فعال شده و خاصیت آنتی باکتریال پیدا می کند. طی آزمایشی که اخیرا دانشمندان، روی درمان بیماران مبتلا به ایدز به وسیله نانو سیلور انجام داده اند، متوجه شدند که ویروسهای HIV نوع۱، به طور کامل از بین رفته اند و بدین ترتیب دانشمندان امیدوار شده اند که شاید بتوان این ویروس را به طور کامل از بین

برد. نانو سیلور یک دستاورد شگرف علمی از نانو تکنولوژی است که در عرصه های مختلف پزشکی، صنایع مختلف مثل کشاورزی و دامپروری و بسته بندی، لوازم خانگی، آرایشی، بهداشتی، و نظامی کاربرد دارد. این فناوری از طریق کنترل فعالیت عوامل بیماری زا در خدمت بشر می باشد. از این رو، به لحاظ بازدهی بالا، عملی بودن ، و افزایش ظرفیت ها و مقرون به صرفه بودن از نظر اقتصادی و سازگاری با محیط زیست و ماندگاری بسیار زیاد، در مقایسه با دیگر روشهای بهبود فرآوری و تولید ، ارجحیت دارد .

نانو سیلور و اکسید تیتانیوم

نانو فناوري، دستيابي به فناوري كار بر روي ذراتي با ابعادنانو متر مي باشد كه به نانو
ذرات موسومند. دليل انتخاب اين مقياس براي كار بر روي مواد، خواص خارق العاده اي است كه
در ذراتي با اين سايز ظاهر مي شود و امروزه بشدت مورد توجه دانشمندان قرار گرفته است.

کاربردها نانو سیلور و اکسید تیتانیوم
فناوري نانو بسته به نوع محصول كاربردهاي مختلفي دارد.
1- صنعت نساجی
2- صنعت پلیمر
3- صنعت سرامیک
4- صنعت رنگ
5- کشاورزی
6- صنعت دارویی، آرایشی و بهداشتی

صنعت نساجی:
الف: ویژگی ها
آنتي باكتريال ، ضد قارچ و ضد ويروس
کاهش بوهای نامطبوع
آنتي استاتيك
حفظ توازن بیولوژیکی پوست و طراوت بهداشتی محصول در جریان فعالیتهای ورزشی.
پايداري خواص فوق حتي پس از 10 بار شستشو
ب – نوع محصولات
الياف ( الياف طبيعي و مصنوعي ، الياف ظريف ، الياف دو يا چند جزئي ، nanofiber و... )
پارچه
منسوجات بي بافت (nonwoven) (امكان بكارگيري نانونقره در فرايندهاي Spunbonded ، Meltblown و ....)
البسه و پوشاك ( پوشاك روزمره ، پوشاك مصرفي در صنايع پزشكي ، بهداشتي و نظامي و ...)
انواع باند و پانسمان
فرش و موكت
پتو
روكشها و فيلمهاي پليمري
فيلترها
ج- مصارف عمده
البسه و پوشاك عمومي ( زير پوش ، پيراهن ، تي شرت ، لباس كار ، جوراب ، دستكش
، البسه ي زير ، حوله ، پوشاك بچه و... )
منسوجات پزشكي (منسوجات بهداشتي ، باند و گاز ، روكش و پانسمان زخم
- wound dressings - ، روپوشها و روكشهاي آزمايشگاهي ، بيمارستاني و اتاق عمل و .
منسوجات نظامي (البسه و متعلقات سرباز ، چادرهاي صحرايي و ...)
البسه ي ورزشي ( لباس اسكي ، لباس شنا ، لباس و ....)
منسوجات خانگي و تزئيني ( فرش ، موكت ، مبل ، پرده ، روميزي و ... )
انواع فيلتر( فيلترهاي تهويه مطبوع ، فيلتر دياليز ، فيلتر كولر ، ماسك ، فيلترها و
غشاهاي تصفيه ي آب و پساب و ...)
منسوجات مصرفي در صنعت بسته بندي (بسته بندي مواد غذايي و ...)
البسه مورد نياز كارگران مرغداريها و دامداريها

صنعت پلیمر:
يكی از گسترده ترين كاربردهای كامپوزيت نانوسیلور و اکسید تیتانیوم، استفاده از آن برای
ايجاد انواع پليمر آنتی باكتريال می باشد. پليمرهايی كه آنتی باكتريال ضد قارچ و ضد ويروس
هستند و هيچگونه ضرری براي محيط زيست ندارند و برای تركيب كامپوزيت نانوسیلور و
اکسید تیتانیوم با انواع پليمر مانندABS ، PET ، PP ، PE و ... بهترين راه بكارگيری مستربچ
مناسب با پليمر می باشد كه به ميزان 20-10درصد با كامپوزيت نانوسیلور و اکسید
تیتانیوم اختلاط میشود . اين امر برای بكار گيری مستربچ به همراه گرانولهای خام در
دستگاههای اكسترودر يا تزريق برای رسيدن به يك اختلاط كاملا يكنواخت در درصدهاي
اختلاط 5/0-1/0 ميباشد.
پليمرهای ميكس شده دارای كاربردهای مختلف صنعتی و خانگی و بيمارستانی می باشند.
از جمله بدنه داخلی يخچال ، انواع فيلترهای آب و هوا ، ظروف پلاستيكی و .

صنعت سرامیک:
در هنگام انجام عمليات بال ميل جهت بدست آوردن پودر( (Fine Powderاز فريت كريستاله, پودر نانوسیلور و اکسید تیتانیوم به فريت اضافه شده تا طي عمليات بال ميل بصورت هموژن در
پودر فريت توزيع گردد.( پس از اين مرحله پروسه لعاب سازي صورت ميگيرد)
درصد اختلاط و نوع پودر در پروسه ذكر شده به ميزان خاصيت ضد باكتريایی محصول نهايي
توليد كننده بستگي دارد.
مصارف آن شامل سنگ توالت – وان حمام – ظرف دست شویی و...
صنعت رنگ:
ویژگی ها:
1. آنتي باكتريال ، ضد قارچ و ضد ويروس
2. افزایش پوشش دهی
3. براقيت بالا
4. افزایش چسبندگي

کاربرد رنگ آنتی باکتریال:
1. پوشش دیوارهای بیمارستانی و خانگی.
2. رنگهای صنعتی قابل استفاده در ماشین آلات (کانتینرها و یخچالها و ...)
3. لوازم خانگی
4. کشتی ها و انواع دستگاههایی که در محیط مرطوب قرار میگیرند.
5. استخرها
کاربرد در کشاورزی
امروزه صدها نوع ماده شيميايي براي محافظت گياهان در مقابل عوامل بيماريزا توسط
كارخانجات توليد كننده در دنيا به بازار عرضه مي گردد كه متاسفانه عوارض و خسارت
مختلفي را به محيط زيست وارد نموده است.
امروزه با كشف و معرفي تكنولوژي نانو و اختراعات در بخش نانو بيوتكنولوژي مقابله و كنترل آفات
و بيماريها را در بخش كشاورزي به شیوه نوینی انجام می شود.
كلوئيدهاي نانوسیلور و اکسید تیتانیوم براي باغباني
مبارزه بر مبناي نانو بيوتكنولوژي با آفات و بيماريهاي گياهي يكي از روشهاي مبارزه است كه از
چند سال پيش با توجه به خطراتي كه مبارزه شيميايي و استفاده بي رويه از سموم براي
محيط زيست ، جانوران ، انسان بوجود آورده مورد توجه محققين و كارشناسان قرار گرفته است
و روز به روز در جهان در حال گسترش است

مزيت ها :
كاربرد آسان بوسيله اسپري نمودن مستقيم بر روي گياه
غير شيميايي بودن پايه اين مواد و سازگار بودن با محيط زيست
عدم ايجاد مقاومت در ا نواع باكتري و ميكروب
دوام خاصيت آنتي باكتريال قابل توجه
نانوسیلور و اکسید تیتانیوم غير سمي است و از فلز نقره و تیتانیوم تهيه مي شود.
براي انسان و دام بي خطر مي باشد
از نظر اقتصادي مقرون به صرفه است.

صنعت دارویی، آرایشی و بهداشتی
كلوئيد نانوسیلور و اکسید تیتانیوم علاوه بر اينكه به عنوان يك ماده شوینده و استريليزه كننده
در تمام بخشهاي پزشكي قابل كاربرد است حتي تحقيقات بسيار گسترده اي در جهان بر روي
آن به عنوان
يك دارو در مواردي همچون داروهاي تشخيصي ، ايدز ، هپاتيت C ،سرطان پوست ، برونشيت
و غيره انجام پذيرفته است و اين به دليل ایمن بودن و موثر بودن آن بر روي اين بيماريها مي باشد.

به طور خلاصه كاربرد كلوئيد و كامپوزيت نانو نقره را در تجهيزات و پزشكي مي توان بصورت زير
برشمرد:
توليد البسه و باندهاي استريل آنتي باكتريال و ضد ميكروب با اثرگذاري طولاني مدت
توليد سراميكهاي آنتي باكتريال با اثرگذاري طولاني مدت جهت استريل بودن سطح سراميك شده
توليد رنگهاي آنتي باكتريال براي رنگ آميزي سطوح
استريل كردن تمام سطوح بوسيله كلوئيد نانونقره
.ايجاد فيلتراسيون هوا بوسيله كامپوزيت نانونقره براي از بين بردن انواع باكتري و قارچ
استريل كردن كليه تجهيزات پزشكي