مشخص نیرو و زمان بحرانی برای جابجایی نانوذرات زیستی

به گزارش مجله سیاران، محرم حبیب نژاد کورایم محقق این طرح گفت: با قرار دریافت میکرو/نانوذرات با جنس ها و شکل های مختلف، به عنوان ذره هدف، در محیط های متفاوت زیستی، نیروی موجود بین این میکرو/نانوذرات و محیط زیستی، متفاوت از نیروهای موجود در محیط هواست.

مشخص نیرو و زمان بحرانی برای جابجایی نانوذرات زیستی

وی با بیان اینکه هدف از انجام این کار، آنالیز کلی و مدل سازی نیروهای مهم موجود در محیط زیستی و آنالیز جابه جایی دقیق این ذرات بوده است، گفت: در جابه جایی مکانیکی، نیروی اعمالی بر ذره تا مقدار بحرانی که بتواند بر نیروهای چسبندگی و اصطکاکی بین ذره و صفحه مبنا غلبه کند، افزایش می یابد که در این لحظه حرکت ذره روی صفحه مبنا آغاز می گردد.

حبیب نژاد در ادامه با اشاره به اینکه ذرات زیستی افزایش بیش از حد این نیرو سبب آسیب دیدگی سلول می گردد، اضافه کرد: محاسبه دقیق نیروی بحرانی در جابه جایی میکرو/نانوذرات زیستی از اهمیت بالاتری نسبت به ذرات غیرزیستی برخوردار است.

به گفته وی به دلیل بالا بودن هزینه انجام کارهای تجربی، با استفاده از مدل سازی می توان این هزینه ها را کاهش و سرعت انجام جابه جایی و دقت جابه جایی را تا حد زیادی افزایش داد.

براساس اعلام ستاد نانو، پژوهشگران این طرح، در ابتدا به آنالیز کلی و شبیه سازی نیروهای مهم موجود در محیط های زیستی پرداخته و نیروهایی چون چسبندگی، آبپوشی و نیروی الکترواستاتیک دولایه را در محیط های مختلف شامل آب، الکل و پلاسمای خون مدل سازی و شبیه سازی نموده اند.

همچنین در ادامه با در نظر دریافت نیروهای موجود در محیط های مختلف، مدل سازی جابه جایی میکرو/نانوذرات مختلف از جمله طلا، دی اِن اِی و مخمرها در این محیط ها پرداخته شده است.

نتایج این کار نشان می دهد که در محیط هوا و مایع، ذرات زیستی نسبت به ذرات طلا با تأخیر بیشتر و تحت تأثیر نیروی بالاتری آغاز به حرکت می کنندو این موضوع با توجه به خواص و چسبندگی ذرات زیستی قابل پیش بینی است. همچنین با مقایسه نتایج به دست آمده تعیین شده که نیروی بحرانی و زمان بحرانی جابه جایی در محیط آب نسبت به محیط هوا برای نانوذرات طلا و زیستی افزایش اندکی دارد. این امر به دلیل خواص آب و نیروهای مقاوم موجود در آب در برابر حرکت نانوذرات است.

نتایج تئوری به دست آمده با نتایج تجربی موجود مقایسه و صحت آن ها مورد تأیید قرار گرفته است؛ به گونه ای که اختلافی تنها حدود 7 درصدی با نتایج تجربی موجود برای میکروذرات مخمر به دست آمده است.

محرم حبیب نژاد کورایم، عضو هیأت علمی دانشگاه علم و صنعت تعیین طاهری، دانشجوی دکترای همین دانشگاه، و امین حبیب نژاد کورایم در انجام این پژوهش همکاری داشته اند که نتایج آن در مجله Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers (جلد 228، شماره 4، سال 2014، صفحات 414 تا 425) چاپ شده است.

به گزارش مجله سیاران، میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) یک ابزار منحصر به فرد جهت جابه جایی سلول های زیستی به ویژه در محیط های مایع است که به تازگی، محققان در پی سنجش نیروهای متقابل ذرات و محیط به منظور بهبود قابلیت اطمینان نتایج انجام این کار بوده اند. با این حال بیشتر مدل های پیشنهادی، در محیط های هوا و یا خلأ به کار رفته است؛ لذا این مدل ها قادر به پیش بینی دقیق شرایط تماسی جهت جابه جایی میکرو/نانوذرات مختلف در شرایط زیستی نیستند.

منبع: خبرگزاری مهر
انتشار: 6 تیر 1399 بروزرسانی: 6 مهر 1399 گردآورنده: cyaran.ir شناسه مطلب: 394

به "مشخص نیرو و زمان بحرانی برای جابجایی نانوذرات زیستی" امتیاز دهید

امتیاز دهید:

دیدگاه های مرتبط با "مشخص نیرو و زمان بحرانی برای جابجایی نانوذرات زیستی"

* نظرتان را در مورد این مقاله با ما درمیان بگذارید