پاورپوینت نانو راکتورها

بخشی از پاورپوینت

اسلاید 1 :

عنوان: نانو راکتورها (1)

اسلاید 3 :

نانوراکتورها
در مقیاس ماکروسکوپی، یک راکتور شیمیایی محفظهای است که انجام واکنش را در حجم مشخصی ممکن میسازد.
از مزایای استفاده از راکتور، امکان کنترل دقیق شرایط واکنش نظیر حلال، دما و سرعت هم زدن میباشد.

اسلاید 4 :

در مقیاس میکرو و نانو نیز میتوان محفظههایی ایجاد کرد که حجم مشخصی از مخلوط واکنش را از محیط توده (Bulk Medium) جدا میکنند.
اگر یک واکنش شیمیایی درون چنین محفظهای محصور شود، در این صورت این محفظه یک نانوراکتور تلقی میشود.

اسلاید 5 :

مزایای استفاده از نانوراکتورها:
اعمال کنترل بیشتر بر انجام واکنش
انتخابپذیری
جدا کردن مواد سمی و ناپایدار از محیط توده
کاهش سمیت سیستم
افزایش پایداری کاتالیزور
ایدهآل بودن در فرایندهایی مانند دارورسانی
به دلیل اندازه کوچک آنها

اسلاید 6 :

معمولاً مواد متخلخلی که یک بعد آنها کمتر از nm 100 باشد، یا محفظههایی با قطر کمتر از nm 500 به عنوان نانوراکتور در نظر گرفته میشوند.
در حالت کلیتر، قطر نانوراکتور را µm 1 ≥ در نظر میگیرند.
در یک دستهبندی کلی، نانوراکتورها به دو گروه نانوراکتورهای طبیعی و نانوراکتورهای سنتزی طبقه بندی میشوند.

اسلاید 7 :

نانوراکتورهای طبیعی شامل موارد زیر میباشند:
میکرومحفظههای پروتئینی باکتریایی
(Protein-based Bacterial Microcompartment)
قفسهای پروتئینی (Protein Cages)
ویروسها

اسلاید 8 :

نانوراکتورهای سنتزی تنوع بیشتری دارند و در برگیرنده موارد زیر هستند:
مولکولها
درشت مولکولها
نانوساختارها
مواد جامد متخلخل
هر یک از این موارد نیز زیرگروههای دیگری را شامل میشوند.

اسلاید 9 :

نانوراکتورهای طبیعی
سلولها و اندامکهای سلولی که ایدهآلترین نانوراکتورها محسوب میشوند، دارای غشاهای لیپیدی هستند.
این نانوراکتورها انتخابپذیر میباشند..
بدین معنی که قادر به تمایز بین مولکولهای مختلف بوده و تنها به مولکولهای خاصی اجازه ورود به حفره داخلی خود را میدهند.

اسلاید 10 :

نانوراکتورهای طبیعی
سلولها با دارا بودن منافذی در غشا که با محرکهای بیرونی نظیر تغییر pH باز و بسته میشوند، دارای حساسیت نیز میباشند.
انتخابپذیری و حساسیت ویژگی همه نانوراکتورهای طبیعی است.

اسلاید 11 :

نانوراکتورهای طبیعی
اخیراً محفظههای پروتئینی توجه زیادی را به خود جلب کردهاند.
در طبقهبندی کلی، پروتئینها در شاخه درشت مولکولها قرار میگیرند.

اسلاید 12 :

میکرومحفظههای پروتئینی باکتریایی
نخستین نمونه از نانوراکتورهای طبیعی، میکرومحفظههای باکتریایی هستند که به عنوان اندامکهای پروتئینی در سلولهای باکتریها حضور دارند.
در این نانوراکتورها، چند هزار پروتئین، پوستهای با ساختار چند وجهی را تشکیل میدهند.
که قطری بین 80 تا nm 150 دارد و حاوی چندین آنزیم مختلف است.

اسلاید 13 :

میکرومحفظههای پروتئینی باکتریایی
کربوکسیزومها (Carboxysomes) از این نوع میکرومحفظهها هستند.
در همه سیانوباکتریها یافت میشوند.
با کپسوله کردن (Encapsulating) آنزیمهای فرایند سوخت و ساز، سبب افزایش تثبیت دیاکسید کربن (CO2 Fixation) میگردند.

اسلاید 14 :

قفسهای پروتئینی
در مقایسه با میکرومحفظههای پروتئینی که در زمینههای زیستی مورد استفاده قرار میگیرند،..
قفسهای پروتئینی به عنوان نانوراکتور کاربردهای غیر زیستی دارند.
فریتینها (Ferritins) پروتئین ذخیرهسازی آهن هستند.
فریتینها دارای هسته اکسید آهن (III) آبدار میباشند.
نخستین قفسهای پروتئینی هستند که به عنوان کاتالیزور مورد استفاده قرار گرفتهاند.

اسلاید 15 :

قفسهای پروتئینی
واکنشهایی که از فریتین به عنوان کاتالیزور استفاده میشود:
احیای نوری برخی از ترکیبات آلی
احیای یونهای فلزی نظیر کروم (VI) و مس (II) در محلول آبی

اسلاید 16 :

قفسهای پروتئینی
پروتئینهای دیگری نظیر پروتئینهای متصل به DNA که از آن در برابر آسیبهای اکسایشی محافظت میکنند نیز، به عنوان قفس پروتئینی مورد مطالعه قرار گرفتهاند

اسلاید 17 :

ویروسها
قفس پروتئینی ویروسها که نوکلئیک اسید آنها را دربرمیگیرد، کپسید (Capsid) نامیده میشود.

اسلاید 18 :

ویروسها
با وجود تنوع کپسیدهای شناخته شده، تاکنون فقط یک کپسید به عنوان نانوراکتور برونتن (In-vitro) مورد استفاده قرار گرفته است.
این کپسید متعلق به CCMV (Cowpea Chlorotic Mottle Virus) است که ویروس عامل بیماری در گیاه لوبیا است.

اسلاید 19 :

ویروسها
قطر خارجی آن nm 28 بوده و از 180 لایه پروتئینی تشکیل شده است که حفرهای با قطر nm 18 را دربرمیگیرند.
اکسایش یک ترکیب غیر فلووروسانس (Non-fluorescent) و تبدیل آن به محصولی فلوروسانسی درون این نانوراکتور انجام شده است.
از آنزیم پراکسیداز (Peroxidase) به عنوان کاتالیزور، در این اکسایش استفاده میشود.
تصویر TEM از
CCMV (تصویر بزرگ)
کپسید خالی آن (تصویر کوچک)

اسلاید 20 :

نانوراکتورهای سنتزی
پوستههای پروتئینی ساختارهای طبیعی منحصربفردی برای کاتالیز واکنشها در مقیاس نانومتر محسوب میشوند.
اما این ترکیبات بسیار پیچیده هستند.
مولکولهای سنتزی نانوراکتورهای سادهتری هستند.
مولکولهای سنتزی نسبت به انواع طبیعی قابل کنترلتر هستند.