بخشی از مقاله
چکیده
در این تحقیق نانوکامپوزیتهای مغز- پوست QDs-Gelatin/Copolymer تهیه و مشخصهیابی شدند. وقتی نانوذرات کادمیوم سلناید با عامل پوششی ژلاتین از طریق جاذبه الکتروستاتیکی به کوپلیمرهای خطی- دندریمری - پلی اتیلن گلیکول-پلی سیتریک اسید- پلی اتیلن گلیکول - متصل شدند، کوپلیمرها بصورت پوسته اطراف نانوذرات کادمیوم سلناید را احاطه کرده و نانوکامپوزیت مغز- پوست QDs-Gelatin/Copolymer را ایجاد کردند. در نانوکامپوزیت، پوسته بیرونی برای حمل و انتقال مولکولهای کوچک مهمان از قبیل داروها بسیار مناسب است.
مقدمه
بخش وسیعی از سیستمهای در اندازه نانو را اتمهای سطحی تشکیل میدهند؛ که در مقایسه با حالت کپهای متناظرشان، این حالتهای سطحی نقش بسیار مهمی در تعیین ویژگیهای فیزیکی-شان ایفا میکنند. سطح نانوذرات از اتمهایی تشکیل شده که کاملاًهماهنگ نیستند و دارای فعالیت بسیار بالایی میباشند. این اتمهایسطحی مشابه نواقص عمل میکنند؛ مگر اینکه با لیگاندهای آلی یا
مواد نیمرسانای با گاف نواری پهن غیرفعال شوند 2]و.[1ژلاتین ساختاری مارپیچی دارد که دارای خواص مفیدی از قبیل زیست سازگاری خوب، عدم سمیت، کشش چشمگیر به پروتئینها و قابلیت بالا در تشکیل ژل است .[3-5]
در این پژوهش نقاط کوانتومی درجا در محلول ژلاتین بدون استفاده از عامل تثبیت کننده و کاهنده دیگری تهیه شدند. مزیت استفاده از ژلاتین به عنوان عامل پوششی این است که آنها پایداری بلند مدتی را در نانوذرات ایجاد کرده و از تجمع و به هم چسبیدن نانوذرات جلوگیری میکنند.پیشرفت قابل توجه در تحقیقات بر روی نانومواد، در استفاده از پلیمرها و کوپلیمرهای خطی- دندریمری به عنوان مواد با عامل- های فراوان برای سنتز نانوساختارها در کاربردهای شیمیایی و بیولوژیکی حاصل شده است .[6] در این تحقیق نانوکامپوزیتهای مغز- پوست QDs-Gelatin/Copolymer تهیه و مشخصهیابی شدند.
کننده به کار میرود و هم به عنوان عامل کاهنده، و نیاز به ماده کاهنده دیگری نمیباشد. بعد سلنوسولفات سدیم را به منبع حاوی کادمیوم تحت اولتراسونیک و جو نیتروژن در دمای 70 C تزریق میکنیم. پس از سرد شدن، بوسیله سانتریفیوژ رسوبگیری کرده ودر خلا - دما - 50 C خشک میکنیم.نانوذرات کادمیوم سلناید با عامل پوششی ژلاتین را به مقدارمشخصی آب مقطر اضافه کرده و به مدت 20 دقیقه داخل حمام اولتراسونیک میگذاریم تا خوب حل شود. سپس مقداری کوپلیمر - پلی اتیلن گلیکول-پلی سیتریک اسید- پلی اتیلن گلیکول - ، به نسبت وزنی 1:100 - کوپلیمر:نانوذرات - ، را به نقاط کوانتومی ذکرشده، تحت همزن مغناطیسی و دمای 50 C میافزاییم. تصویر نانوکامپوزیت حاصل در شکل 1 نشان داده شده است.
بخش تجربی
مواد استفاده شده در این پروژه از شرکت مرک خریداری شدند. و حمام آلتراسونیک - Model: 5RS, 27 KHZ - برای پخش مواد در حلال استفاده شد. طیف IR با دستگاه اسپکتروفوتومتر نیکولت 320 بر روی قرص پتاسیم برمید ثبت شد. طیف جذب با استفاده از اسپکتروفوتومتر مدل شیمادزو PC - - 1650 با استفاده از آب به عنوان حلال در دمای اتاق ثبت شد.در پلیمریزاسیون کوپلیمر - پلی اتیلن گلیکول-پلی سیتریک اسید- پلی اتیلن گلیکول - ، ابتدا اتیلن گلیکول و سیتریک اسید را داخل آمپول پلیمریزاسیون میریزیم. بعد تحت همزن مغناطیسی و محیط خلا در دمای 110-150 C به مدت 60 دقیقه، میماند. سپس در THF حل کرده و با دی اتیل اتر خالص سازی میکنیم.برای تهیه منبع سلنیوم - سلنوسولفات سدیم - ، ابتدا سولفات سدیم را در آب مقطر حل کرده، سپس سلنیوم را اضافه می کنیم و برای مدت 24 ساعت در دمای حدود 90 C تحت گاز نیتروژنوهمزن مغناطیسی میماند.در تهیه نانوذرات کادمیوم سلناید با عامل پوششی ژلاتین، ابتداکادمیوم کلراید و پلیمر ژلاتین را به آب مقطر تحت همزن مغناطیسی، بترتیب میافزاییم.
بحث و نتایج
وقتی نانوذرات کادمیوم سلناید با عامل پوششی ژلاتین از طریق جاذبه الکتروستاتیکی به کوپلیمرهای خطی- دندریمری - پلی اتیلن گلیکول-پلی سیتریک اسید- پلی اتیلن گلیکول - متصل شدند، کوپلیمرها بصورت پوسته اطراف نقاط کوانتومی را احاطه کرده و نانوکامپوزیت مغز- پوست - کوپلیمر/ نانوذره - را ایجاد کردند. درنانوکامپوزیت پوسته بیرونی برای حمل و انتقال مولکولهای و نیز مدهای ارتعاشی C-H زنجیرهای پلی اتیلن گلیکول داخلی،کوچک مهمان از قبیل داروها بسیار مناسب است. یا مد ارتعاشی N-H ژلاتین نسبت داده میشود.شکل 2 تصویر TEM نانوکامپوزیت نمونه را نشان میدهد. باتوجه به این تصویر اندازه میانگین این نانوکامپوزیتها حدود 80نانومتر میباشد. لکه تیره پررنگ در شکل 2 نشان دهنده نانوذرات کادمیوم سلناید و لایه احاطه کننده آن کوپلیمر خطی- دندریمری میباشد.
در شکل 4 وجود جابهجایی در محل پیکها و تغییر در پهنای باندها، نسبت به شکل 3 ، میتواند موید وجود کوپلیمرهای پلی اتیلن گلیکول-پلی سیتریک اسید- پلی اتیلن گلیکول در نانوکامپوزیت بدست آمده، باشد.شکل 3 طیف FT-IR مربوط به نقاط کوانتومی کادمیوم سلناید با عامل تثبیت کننده ژلاتین را نشان میدهد. باندهای ظاهر شده در 1600 cm-1 و 1500 بترتیب به ارتعاشات کششی C=O و C-N نسبت داده میشوند. مد کششی متقارن و نامتقارن - CH2- در2900 cm-1 و 2850 رویت میشود. پیک جذب قوی در محدوده 3450 cm-1 میتواند به مد کششی N-H گروه آمیدی در ژلاتین مربوط باشد که بیانگر جذب عامل پوششی ژلاتین روی سطح نقطهکوانتومی کادمیوم سلناید است.
شکل 4 طیف FT-IR مربوط به نانوکامپوزیتهای مغز پوست نمونه میباشد. در شکل 4 ، باندهای واقع در 1650 cm-1 و 1750به دلیل ارتعاشات نامتقارن و متقارن گروه کربونیل، در نتیجهحضور کوپلیمر - پلی اتیلن گلیکول-پلی سیتریک اسید- پلی اتیلن گلیکول - و مولکول ژلاتین در محصول نهایی میباشد. باند پهن در
3500 cm-1 به گروههای عاملی هیدروکسیلدار پلی سیتریک اسیداتصال میان زنجیرهای کوپلیمر خطی- دندریمری و نانوذرات بوسیله برهمکنشهای الکتروستاتیکی میان کوپلیمرهای باردار منفی
و بارهای مثبت حاضر بر سطح نانوذرات رخ میدهد.شکل 5 طیف جذب نانوذرات کادمیوم سلناید با عامل پوششی ژلاتین و نانوکامپوزیتهای مغز- پوست نمونه را در مدت زمان100 دقیقه نمایش میدهد. مشاهده میشود که با افزودن کوپلیمر به نانوذرات، هم شدت جذب در نانوکامپوزیت کاهش یافته است
