نام کاربری یا پست الکترونیکی
رمز عبور

سلول ttedit کنسرسیوم دانشگاهیان و متخصصان ایران - سلول

مولکول

محققان ژاپنی یک مولکول جدید ساختند که دی.ان.ای را هدف قرار می دهد و می تواند زمینه را برای ابداع اولین درمان های بازسازی بافت هموار سازد

این مولکول ساختگی می تواند باعث شود که سلول های بنیادی به سلول های عضله قلب تبدیل شوند.محققانی که این مولکول جدید را ساخته اند، معتقدند که موفقیت آنها می تواند باعث شود سلول های بنیادی به انواعی از سلول های مختلف تبدیل شود و راه را برای بازسازی بافت هموار سازد.

سلول های بنیادی پرتوان القایی انسان، سلول های بنیادی بالغی هستند که می توانند به هر نوع سلولی تبدیل شوند. تغییر شکل آنها توسط یک سری سیگنال های ژنتیکی و پروتیینی دیکته می شود. این رویه بیان ژن توسط مولکول های خاصی ایجاد می شود.

محققان مولکول هایی را کشف کرده اند که می توانند سیگنال های ژنتیکی ایجاد کنند اما هنوز مولکول هایی را که بتوانند سیگنال های ژنتیکی خاصی را در سلول های بنیادی پرتوان از فعالیت بیاندازند، نیفته اند.

اما محققان دانشگاه کیوتو در ژاپن یک مولکول جدید به نام PIP-S2 ساختند که می تواند سیگنالینگ ژن را در سلول های بنیادی پرتوان القایی انسان ( hiPSCs ) تغییر دهد. این مولکول با چسبیدن به یک قسمت خاص کد ژنتیکی عمل می کند.

محققان معتقدند که می توانند از مولکول جدید برای تبدیل سلول های بنیادی پرتوان القایی انسان به انواع مختلف سلول استفاده کنند.

مشروح موفقیت آنها هفته جاری در مقاله ای در مجلهNucleic Acids Research منتشر شده است.

نانو تکنولوژی

تعريف نانو تکنولوژی و آشنايی با آن

نانو تکنولوژی، توانمندی توليد مواد، ابزارها و سيستم های جديد با در دست گرفتن کنترل در سطوح ملکولی و اتمی و استفاده از خواص است که در آن سطوح ظاهر ميشود. از همين تعريف ساده برميآيد که نانوتکنولوژی يک رشته جديد نيست، بلکه رويکردی جديد در تمام رشته هاست. برای نانوتکنولوژی کاربردهايی را در حوزه های مختلف از غذا، دارو، تشخيص پزشکی و بيوتکنولوژی تا الکترونيک، کامپيوتر، ارتباطات، حملونقل، انرژی، محيط زيست، مواد، هوافضا و امنيت ملي برشمرده اند.کاربردهای وسيع اين عرصه به همراه پيامدهای اجتماعی، سياسی و حقوقی آن، اين فن آوری را به عنوان يک زمينه فرا رشته ای و فرابخش مطرح نموده است.

هر چند آزمايش ها و تحقيقات پيرامون نانوتکتولوژی از ابتدای دهه ۸۰ قرن بيستم بطور جدی پيگيری شد، اما اثرات تحول آفرين، معجزه آسا و باورنکردنی نانوتکنولوژی در روند تحقيق و توسعه باعث گرديد که نظر تمامی کشورهای بزرگ به اين موضوع جلب گردد و فناوری نانو را به عنوان يکی از مهمترين اولويت های تحقيقاتی خويش طی دهه اول قرن بيست و يکم محسوب نمايند.

استفاده از اين فن آوری در کليه علوم پزشکی، پتروشيمی، علوم مواد، صنايع دفاعی، الکترونيک، کامپوترهای کوانتومی و غيره باعث شده که تحقيقات در زمينه نانو به عنوان يک چالش اصلی علمی و صنعتی پيش روی جهانيان باشد. لذا محققين، اساتيد و صنعتگران ايرانی نيز بايد در يک بسيج همگانی، جايگاه، موقعيت و وضعيت خويش را در خصوص اين موضوع مشخص نمايند و با يک برنامه ريزی علمی دقيق و کارشناسانه به حضوری فعال و حتی رقابتی سالم در اين جايگاه، عرض اندام و ابراز وجود نمايند و برای چنين کاری طراحی يک برنامه منسجم، فراگير و همه جانبه اجتناب ناپذير است.

سه فناوری تسخیر کننده
از طرفی شاید بتوان گفت تسخیر کنندگان علم و فناوری آینده در سه گروه فناوری اطلاعات ، نانو فناوری و زیست فناوری خلاصه می‌شوند. قرارگیری مقادیر و حجم زیادی از اطلاعات در فضائی کوچک از ابعاد همگرایی نانو فناوری و فناوری اطلاعات می‌باشد، از طرفی در زیست فناوری و یا به عبارتی برای زیست شناسان قرار گیری حجم زیادی از اطلاعات در یک فضای بسیار کوچک موضوعی بسیار آشنا می‌باشد.

در کوچکترین سلول انسانی همه اطلاعات مربوط به یک موجود زنده از قبیل رنگ مو ، رشد استخوان و عصبها وجود دارد. حتی در قسمت بسیار کوچکی از سلول به نام DNA که شامل حدودا پنجاه اتم می‌باشد، همه این اطلاعات ذخیره می‌گردد (نه تنها سطح یا به عبارتی تعداد اتم ها بلکه نحوه قرار گرفتن این زنجیره‌ها در ذخیره سازی اطلاعات زیستی اهمیت دارد). شاید یکی از علل همگرائی این فناوری و فناوری اطلاعات وجود همین مسائل مشترک این سه فناوری است.

نانوتکنولوژی از کجا آمده است؟
برای اولین بار ریچارد فاینمن برنده جایزه نوبل فیزیک پتانسیل نانو علم را در یک سخنرانی تکان‌ دهنده با نام "درپایین اتاق های زیادی وجود دارد"، مطرح کرد. فاینمن اصرار داشت، که دانشمندان ساخت وسائلی را ، که برای کار در مقیاس اتمی لازم است، شروع کنند. این موضوع مسکوت ماند، تا اینکه اریک درکسلر (دانشجوی تحصیلات تکمیلیMIT) ندای فاینمن را شنید و یک قالب ‌کاری برای مطالعه "وسایلی که توانایی حرکت دادن اشیاء مولکولی و مکان آنها را با دقت اتمی دارند" ایجاد کرد، که در سپتامبر 1981 در مقاله‌ای با نام "پروتئین راهی برای تولید انبوه مولکولی ایجاد می‌کند" آن را ارائه داد.

درکسلر آن را با کتابی بنام "موتورهای خلقت" دنبال کرد و توسعه مفهوم نانو تکنولوژی را همانند یک کوشش علمی ادامه داد. اولین نشانه‌های ثبت ‌شده از این مفهوم نانو تکنولوژی تغییر مکان دادن اشیا مولکولی ، در سال 1989 بود، موقعی که دانشمندی در مرکز تحقیقات آلمادن IBM اتمهای منفرد گزنون را روی صفحه نیکل حرکت داد، تا نام IBM را روی سطح نیکل نقش کند.

وضعیت جهانی نانوتکنولوژی
از فناوری نانو به عنوان "رنسانس فناوری" و "روان کننده جریان سرمایه گذاری" یاد می‌شود. ورود محصولات متکی بر این فناوری جهشی بس عظیم در رفاه و کیفیت زندگی و توانائی های دفاعی و زیست محیطی به همراه خواهد داشت و موجب بروز جابجائیهای بزرگ اقتصادی خواهد شد. هم اکنون بخشهای دولتی و خصوصی کشورهای مختلف جهان شامل ژاپن ، آمریکا ، اتحادیه اروپا ، چین ، هند ، تایوان ، کره جنوبی ، استرالیا ، اسرائیل و روسیه در رقابتی تنگاتنگ بر سر کسب پیشتازی جهانی در لااقل یک حوزه از این فناوری به سر می‌برند. 

ایران نیز در فناوری نانو مقام هفتم را در دنیا داراست.

کاربردهای فناوری نانو ( ریز ذره)
علوم و فناوری نانو، عنصر ی اساسی در درک بهتر طبيعت در دهه‌های آتی خواهد بود. از جمله موارد مهم در آینده، همکاری های تحقيقاتی ميان‌رشته‌ا‌ی، آموزش خاص و انتقال ايده‌ها و افراد به صنعت خواهد بود. بخشی از تاثيرات و کاربردهای نانوتکنولوژی به شرح زير میباشد:

۱ – توليد ، مواد و محصولات صنعتی :

نانو تکنولوژی

نانوتکنولوژی تغيير بنيانی مسيری است که در آينده، موجب ساخت مواد و ابزارها خواهد شد. امکان سنتز بلوک‌های ساختمانی نانو با اندازه و ترکيب به دقت کنترل‌شده و سپس چيدن آنها در ساختارهای بزرگتر، که دارای خواص و کارکرد منحصربه‌فرد باشند، انقلابی در مواد و فرآيندهای توليد آنها، ايجاد می کند.
محققين قادر به ايجاد ساختارهايی از مواد خواهند شد که در طبيعت نبوده و شيمی مرسوم نيز قادر به ايجادشان نبوده‌است. برخی از مزايای نانوساختارها عبارتست از: مواد سبک‌تر، قویتر و قابل برنامه‌ريزی ؛ کاهش هزينه عمر کاری از طريق کاهش دفعات نقص فنی ؛ ابزارهايی نوين بر پايه اصول و معماری جديد ؛ بکارگيری کارخانجات مولکولی يا خوشه‌ا‌ی که مزيت مونتاژ مواد در سطح نانو را دارند.

۲- نانوتکنولوژی در پزشکی و بدن انسان:

نانو تکنولوژی

 

رفتار مولکولی در مقياس نانومتر، سيستم های زنده را اداره میکند. يعنی مقياسی که شيمی، فيزيک، زيست‌شناسی و شبيه‌سازی کامپيوتری، همگی به آن سمت درحال گرايش هستند.

• فراتر از سهل‌شدن استفاده بهينه از دارو، نانوتکنولوژی میتواند فرمولاسيون و مسيرهايی برای رهايش دارو ( Drug Delivery ) تهيه کند، که به‌ نحو حيرت‌انگيزی توان درمانی داروها را افزايش میدهد.
• مواد زیست سازگار با کارآيی بالا، از توانايی بشر در کنترل نانوساختارها حاصل خواهدشد. نانومواد سنتزی معدنی و آلی را مثل اجزای فعال، میتوان برای اعمال نقش تشخيصی (مثل ذرات کوانتومی که برای مرئی سازی بکار میرود) درون سلولها وارد نمود.

• افزايش توان محاسباتی بوسيله نانوتکنولوژی، ترسيم وضعيت شبکه های ماکروملکولی را در محيط‌های واقعی ممکن میسازد. اينگونه شبيه‌سازیها برای بهبود قطعات کاشته‌ شده زيست‌سازگار در بدن و جهت فرآيند کشف دارو، الزامی خواهدبود.

3- دوام‌ پذيری منابع: کشاورزی ، آب، انرژی، مواد و محيط زيست پاک:
نانوتکنولوژی چنان چه ذکر شد، منجر به تغييراتی شگرف در استفاده از منابع طبيعی، انرژی و آب خواهد شد و پس اب و آلودگی را کاهش خواهد داد.همچنين فناوری های جديد، امکان بازيافت و استفاده مجدد از مواد، انرژی و آب را فراهم خواهند کرد. در زمينه محيط زيست ، علوم و مهندسی نانو، میتواند تاثير قابل ملاحظه‌ا‌ی ، در درک مولکولی فرآيندهای مقياس نانو که در طبيعت رخ میدهد ؛ در ايجاد و درمان مسائل زيست‌محيطی از طريق کنترل انتشار آلاينده‌ها ؛ در توسعه فناوری سبز جديد که محصولات جانبی ناخواسته کمتری دارند و یا در جريانات و مناطق حاوی فاضلاب، داشته‌ باشد. لازم به ذکراست، نانوتکنولوژی توان حذف آلودگی های کوچک از منابع آبی (کمتر از ۲۰۰ نانومتر) و هوا (زير ۲۰ نانومتر) و اندازه‌گيری و تخفيف مداوم آلودگی در مناطق بزرگتر را دارد.

نانو تکنولوژی

در زمينه انرژی ، نانوتکنولوژی میتواند به‌طور قابل ملاحظه‌ا‌ی کارآيی، ذخيره‌سازی و توليد انرژی را تحت تاثير قرار داده مصرف انرژی را پايين بياورد . به عنوان مثال، شرکت های مواد شيميايی، مواد پليمری تقويت‌ شده با نانوذرات را ساخته‌اند که میتواند جايگزين اجزای فلزی بدنه اتومبيل ها شود. استفاده گسترده ازاين نانوکامپوزيت‌ها میتواند ساليانه ۵/۱ ميليارد ليتر صرفه‌جويی مصرف بنزين به ‌همراه داشته‌ باشد .
يا انتظار میرود تغييرات عمده‌ا‌ی در فناوری روشنايی در ۱۰ سال آينده رخ دهد. میتوان نيمه‌هادی های مورد استفاده در ديودهای نورانی ( LED ها) را به مقدار زياد در ابعاد نانو توليد کرد. در ا مريکا ، تقريبا” ۲۰% کل برق توليدی، صرف روشنايی (چه لامپهای التهابی معمولی و چه فلوئورسنت) میشود. مطابق پيش‌بينی ها در ۱۰ تا ۱۵ سال آينده ، پيشرفتهايی از اين دست میتواند مصرف جهانی را بيش از ۱۰% کاهش دهد که ۱۰۰ ميليارد دلار در سال صرفه‌جويی و ۲۰۰ ميليون تن کاهش انتشار کربن را به‌همراه خواهد داشت .
۴ – تکنولوژی نانو در هوا و فضا :
محدوديت‌های شديد سوخت برای حمل بار به مدار زمين و ماورای آن، و علاقه به فرستادن فضاپيما برای ماموريت های طولانی به مناطق دور از خورشيد ، کاهش مداوم اندازه، وزن و توان مصرفی را اجتناب‌ناپذير میسازد. مواد و ابزارآلات نانوساختاری، اميد حل اين مشکل را بوجود آورده‌است.
“نانوساختن” ( Nanofabrication ) همچنين در طراحي و ساخت مواد سبک‌ وزن، پرقدرت و مقاوم در برابر حرارت، موردنياز برای هواپيماها، راکت‌ها، ايستگاه های فضايی و سکوهای اکتشافی سياره‌ا‌ی يا خورشيدی، تعيين‌کننده است. همچنين استفاده روزافزون از سيستم های کوچک‌شده تمام خودکار، منجر به پيشرفت های شگرفی در فناوری ساخت و توليد خواهدشد. اين مساله با توجه به اينکه محيط فضا، نيروی جاذبه کم و خلا بالا دارد، موجب توسعه نانوساختار ها و سيستم های نانو  که ساخت آنها در زمين ممکن نيست در فضا خواهد شد.
۵- کاربرد ریزذره ها در صنایع نظامی و امنيت ملی:
برخی کاربردهای دفاعی ریز ذره ها عبارتند از: تسلط اطلاعاتی از طريق نانوالکترونيک پيشرفته بعنوان يک قابليت مهم نظامی ، امکان آموزش موثرتر نيرو، به کمک سيستم های واقعيت مجازی پيچيده‌تر حاصله از الکترونيک نانوساختاری ، استفاده بيشتر از اتوماسيون و نانوربات های پيشرفته برای جبران کاهش نيروی انسانی نظامی، کاهش خطر برای سربازان و بهبود کارآيی خودروهای نظامی ، دستيابی به کارآيی بالاتر (وزن کمتر و قدرت بيشتر) موردنياز در صحنه‌های نظامی و در عين‌حال تعداد دفعات نقص فنی کمتر و هزينه کمتر در عمر کاری تجهيزات نظامی ، پيشرفت در امر شناسایی و در نتيجه مراقبت عوامل شيميايی، زيستی و هسته‌ا‌ی ، بهبود طراحی در سيستم های مورد استفاده در کنترل و مديريت عدم تکثير سلاح های هسته‌ا‌ی ، تلفيق ابزارهای نانو و ميکرومکانيکی جهت کنترل سيستم های دفاع هسته‌ا‌ی. در بسياری موارد، فرصت های اقتصادی و نظامی مکمل هم هستند. کاربردهای درازمدت نانوتکنولوژی در زمينه‌های ديگر، پشتيبانی کننده امنيت ملی است و بالعکس.
۶- کاربرد نانوتکنولوژی در صنعت الکترونیک:

نانو تکنولوژی

ذخيره‌ سازی اطلاعات در مقياس فوق‌ العاده کوچک، با استفاده از اين فناوری میتوان ظرفيت ذخيره سازی اطلاعات را در حد ۱۰۰۰ برابر يا بيشتر افزايش دهد و نهايتاً به ساخت ابزارهای ابرمحاسباتی به کوچکی يک ساعت مچي منتهی شود.

ظرفيت نهايی ذخيره اطلاعات به حدود يک ترابيت در هر اينچ ربع برسد، و اين امر موجب مي‌شود که ذخيره‌ سازی ۵۰ عدد DVD يا بيشتر در يک هارد ديسک با ابعاد يک کارت اعتباری شود.

ساخت تراشه‌ها در اندازه ­های فوق­ العاده کوچک به عنوان مثال در اندازه­ های ۳۲ تا ۹۰ نانو متر، توليد ديسک‌های نوری ۱۰۰ گيگا بايتی در اندازه­ های کوچک نيز مي­باشد.

نانو تکنولوژی

خلاصه:
فناوري‌هاي نانو در زمينه‌هاي گوناگوني همچون توسعه داروها، آلودگي‌زدايي آب‌ها، فناوري‌هاي ارتباطي و اطلاعاتي توليد مواد مستحكم‌تر و سبك‌تر داراي مزاياي بالقوه مي‌باشند. در حال حاضر شركت‌هاي زيادي نانوذرات را به شكل پودر، اسپري و پوشش توليد مي‌‌كنند كه كاربردهاي زيادي در قسمت‌هاي مختلف اتومبيل، راكت‌هاي تنيس، عينك‌هاي آفتابي ضدخش، پارچه‌هاي ضدلك، پنجره‌هاي خود تميزكن و صفحات خورشيدي دارند.
اما اثرات افزايش بيش از حد توليد و استفاده از نانومواد در سلامت كاركنان و مصرف كننده‌ها، سلامت عمومي و محيط زيست بايد به دقت مورد توجه قرار گيرد. از آنجايي كه فرآيند رشد و واكنش‌هاي شيميايي كاتاليستي در سطح اتفاق مي‌افتند، يك مقدار مشخصي از ماده در مقياس نانومتري بسيار فعال‌تر از همان مقدار ماده با ابعاد بزرگ‌تر مي‌باشد. اين ويژگي‌ها ممكن است بر روي سلامتي و محيط زيست اثرات منفي داشته و منجر به سميت زياد نانوذرات شوند.

مقدمه :
فناوري‌هاي نانو در زمينه‌هاي گوناگوني همچون توسعه داروها، آلودگي‌زدايي آب‌ها، فناوري‌هاي ارتباطي و اطلاعاتي توليد مواد مستحکم‌تر و سبک‌تر داراي مزاياي بالقوه مي‌باشند. در حال حاضر شرکت‌هاي زيادي نانوذرات را به شکل پودر، اسپري و پوشش توليد مي‌‌كنند که کاربردهاي زيادي در قسمت‌هاي مختلف اتومبيل، راکت‌هاي تنيس، عينک‌هاي آفتابي ضدخش، پارچه‌هاي ضدلک، پنجره‌هاي خود تميزکن و صفحات خورشيدي دارند. اما اثرات افزايش بيش از حد توليد و استفاده از نانومواد در سلامت کاركنان و مصرف کننده‌ها، سلامت عمومي و محيط زيست بايد به دقت مورد توجه قرار گيرد. از آنجايي که فرآيند رشد و واکنش‌هاي شيميايي کاتاليستي در سطح اتفاق مي‌افتند، يک مقدار مشخصي از ماده در مقياس نانومتري بسيار فعال‌تر از همان مقدار ماده با ابعاد بهمزمان با توسعه دانش ما در مورد مواد در مقياس‌نانو و افزايش توانايي کار کردن با ساختارها در اين مقياس، فناوري‌نانو رفته رفته گسترش يافته و سرمايه‌گذاري جهاني در اين زمينه نيز افزايش مي‌يابد. فناوري‌هاي نانو در زمينه‌هاي گوناگوني همچون توسعه داروها، آلودگي‌زدايي آب‌ها، فناوري‌هاي ارتباطي و اطلاعاتي توليد مواد مستحکم‌تر و سبک‌تر داراي مزاياي بالقوه مي‌باشند. در حال حاضر شرکت‌هاي زيادي نانوذرات را به شکل پودر، اسپري و پوشش توليد مي‌‌كنند که کاربردهاي زيادي در قسمت‌هاي مختلف اتومبيل، راکت‌هاي تنيس، عينک‌هاي آفتابي ضدخش، پارچه‌هاي ضدلک، پنجره‌هاي خود تميزکن و صفحات خورشيدي دارند. تعداد اين شرکت‌ها روز به روز در حال افزايش است.
محدوده اندازه ذراتي که چنين علاقه‌مندي را به خود جلب کرده است، عموما کمتر از 100 نانومتر است. براي داشتن تصوري از اين مقياس لازم به ذکر است که موي انسان داراي قطر 10000 تا 50000 نانومتر، يک سلول قرمز خوني داراي قطر حدود 5000 نانومتر و ابعاد يک ويروس بين 10 تا 100 نانومتر است. با کاهش اندازه ذرات، نسبت تعداد اتم‌هاي سطحي به اتم‌هاي داخلي افزايش مي‌يابد. به عنوان مثال درصد اتم‌هاي سطحي يک ذره با اندازه 30 نانومتر، 5 درصد است، در حالي که اين نسبت براي يک ذره با اندازه 3 نانومتر، 50 درصد مي‌باشد.
بنابراين نانوذرات در مقايسه با ذرات بزرگ‌تر نسبت سطح به وزن بسيار بزرگ‌تري دارند. با کاهش اندازه ذرات به يک دهم نانومتر يا کمتر، اثرات کوانتومي پديدار مي‌شوند و اين اثرات، مي‌تـوانـند به مقـدار زيــادي ويـژگي‌هـاي نــوري، مغـناطيسي و الكتـريكي مواد را تغيير دهند. از طريق پي‌گيري ساختار مواد در مقياس نانو، امکان طراحي و ساخت مواد جديد با ويژگي‌هاي کاملا نو به وجود مي‌آيد. تنها با کاهش اندازه و ثابت نگهداشتن نوع ماده، ويژگي‌هاي اساسي از قبيل هدايت الکتريکي، رنگ، استحکام و نقطه ذوب ماده (که معمولا براي هر ماده مقدار ثابتي از آنها را در نظر مي‌گيريم) مي‌تواند تغيير کند.
در حال حاضر نانوذراتي که به طور ناخواسته، از طريق فرآيندهاي احتراق انجام شده جهت توليد انرژي يا در اتومبيل‌ها، فرآيندهاي خوردگي مکانيکي و يا فرآيندهاي صنعتي معمول به وجود مي‌آيند، بيش از توليد صنعتي نانوذرات بر محيط زيست و زندگي انسان تاثير مي‌گذارند. اما اثرات افزايش بيش از حد توليد و استفاده از نانومواد در سلامت کاركنان و مصرف کننده‌ها، سلامت عمومي و محيط زيست بايد به دقت مورد توجه قرار گيرد. از آنجايي که فرآيند رشد و واکنش‌هاي شيميايي کاتاليستي در سطح اتفاق مي‌افتند، يک مقدار مشخصي از ماده در مقياس نانومتري بسيار فعال‌تر از همان مقدار ماده با ابعاد بزرگ‌تر مي‌باشد. اين ويژگي‌ها ممکن است بر روي سلامتي و محيط زيست اثرات منفي داشته و منجر به سميت زياد نانوذرات شوند.

تنفس نانوذرات:
خطرات احتمالي نانوذراتي كه در هوا پخش شده‌اند، يعني آئروسل‌ها از اهميت بيشتري برخوردارند. اين قضيه به دليل تحرك بالاي آنها و امكان جذب آنها از طريق ريه، كه راحت‌ترين مسير ورود به بدن مي‌باشد، اهميت پيدا مي‌كند. اندازه ذرات تا حدزيادي تعيين‌كننده محل نشست اين ذرات در دستگاه تنفسي مي‌باشد. به خاطر راحت‌تر شدن كار، دستگاه تنفسي را به سه قسمت ناحيه‌اي و كاركردي تقسيم مي‌‌كنيم:
1- مسير‌هاي هوايي بالايي،
2- ناحيه نايژه‌ها، كه هر دوي آنها به وسيله لايه موكوس حفاظت مي‌شوند. در اينجا ذرات بزرگ‌تر، از طريق نشستن بر روي ديواره مسير هوايي، از هواي ورودي به ريه جدا مي‌شوند. حركات مژه‌هاي اين قسمت، خلط را به سوي گلو بالا برده و از آنجا يا در اثر سرفه خارج و يا بلعيده مي‌شوند. ذرات كوچكتر (كوچكتر از 2.5 ميكرومتر) و نانوذرات ممكن است وارد كيسه‌هاي هوايي شوند، كه ناحيه مبادله گاز در ريه مي‌باشند. جهت تسهيل جذب اكسيژن و دفع دي‌اكسيد كربن، تمام غشاها و سلول‌ها در اين قسمت از ريه، نازك و آسيب‌پذير بوده و هيچ‌گونه لايه حفاظتي ندارند. تنها مكانيسم حفاظتي در اين قسمت از طريق ماكروفاژها مي‌باشد.
3- ماكروفاژها سلول‌هاي بزرگي هستند كه اشياي خارجي را بلعيده و از طريق جابه‌جا كردن آنها، به عنوان مثال به سوي گره‌هاي لنفاوي، آنها را از كيسه‌هاي هوايي خارج مي‌كنند. نانوذرات تا حد زيادي از اين سيستم حفاظتي رها شده و مي‌توانند وارد بافت‌هاي تنفسي گردند. ذرات و الياف باقي‌مانـده مي‌تواننـد با بافت‌هاي مخاطي ريوي بر هم كنش داده و منجر به ايجاد التهاب شديد، زخم و از بين رفتن بافت‌هاي ريوي گردند. اين وضعيت ريه‌ها شبيه حالت به وجود آمده در بيماري‌هايي همچون بيماري باكتريايي ذات‌الريه، يا بيماري‌هاي ريوي صنعتي مهلك همانند سيليكوسيس يا آزبستوسيس مي‌باشد.

سيليكوسيس و آزبستوسيس:
با وجودي كه بيماري‌هاي سيليكوسيس و آزبستوسيس از طريق نانوموادي كه به روش تكنيكي توليد شده‌اند به وجود نمي‌‌آيند، اما منشا ايجاد اين بيماري‌ها، تنفس موادي شبيه نانوذرات است كه اطلاعات قديمي در مورد اثرات زيان‌بخش آنها بر روي سلامتي وجود دارد. سيليكوسيس زماني ايجاد مي‌شود كه گرد و غبار حاوي سيليس به مدت طولاتي به درون ريه تنفس شود. سيليس بلوري براي سطح بيروني ريه سمي مي‌باشد. زماني كه سيليس بلوري در تماس با ريه قرار مي‌گيرد اثرات التهابي شديدي به وجود مي‌آيد. در مدت زمان طولاني اين التهاب باعث مي‌شود تا بافت ريه به طور برگشت‌ناپذيري آسيب‌ديده و ضخيم شود كه اين پديده به نام فيبروسيس ناميده مي‌شود.
سيليس بلوري عموما در ماسه‌سنگ، گرانيت، سنگ لوح، زغال سنگ و ماسه سيليسي خالص وجود دارد. بنابراين افرادي همچون كارگران كارخانه‌هاي ذوب فلزات، سفال‌گران و كارگراني كه با ماسه كار مي‌كنند، در معرض خطر قرار دارند. سيليس بلوري از سوي سازمان بهداشت جهاني به عنوان يك ماده سرطانزا معرفي شده است.
الياف پنبه نسوز داراي طول چند ميكرومتر مي‌باشند و در نتيجه جزء نانومواد قرار نمي‌گيرند. با اين‌ حال جزء ذرات و الياف مجموعه امراض شغلي قرار مي‌گيرند. پنبه نسوز يك فيبر معدني طبيعي است كه در بيش از 3000 ماده ساختماني و محصول توليد شده به كار گرفته شده است. تمام انواع پنبه نسوز تمايل به خرد شدن به الياف بسيار ريز دارند.
به دليل كوچك بودن، اين الياف پس از پخش شدن در هوا ممكن است به مدت چند ساعت يا حتي چند روز معلق بمانند. الياف پنبه نسوز تخريب‌پذير نبوده و در طبيعت پايدار مي‌باشند. اين الياف در مقابل مواد شيميايي پايدار هستند، تبخير نمي‌شوند، در آب حل نمي‌شوند و در طول زمان تجزيه نمي‌گردند. پنبه نسوز موجب ايجاد سرطان ريه و مزوتليوما مي‌شود كه نوعي تومور خطرناك غشايي است كه ريه را مي‌پوشاند .
آلودگي ذره‌اي هوا در مشاغل ديگري همچون توليد و فرآوري كربن سياه و الياف مصنوعي نيز موجب ايجاد نگراني مي‌شود.

آلودگي ذره‌اي هوا:
آلودگي هوا مخلوط كمپلكسي از تركيبات مختلف در فاز گاز، مايع و جامد است. خود مواد ذره‌اي مخلوطي ناهمگن از ذرات معلق هستند كه تركيب شيميايي و اندازه آنها متفاوت است. در مطالعات اپيدمي‌شناسي، انواع مختلفي از آلودگي‌هاي ذره‌اي هواي معـرفي شـده‌اند كـه از آن جمـله ميـتـوان بـه TPS (مجموع مواد معلق) و PM 10 (مواد ذره‌اي با قطر موثر آئروديناميك كمتر از 10 ميكرومتر) اشاره كرد. در سال‌هاي اخير مطالعات زيادي در زمينه مواد ذره‌اي ريز PM 2.5 (ذراتي با قطر آئروديناميك كمتر از 2.5 ميكرومتر) و فوق ريز (ذرات با قطر كمتر از 100 نانومتر) انجام گرفته است.
با وجودي كه ميزان خالص آلودگي‌ ذره‌اي هواي شهري (يعني مقدار PM 2.5)، با كم شدن نشر ذرات از صنايع و مراكز توليد انرژي كاهش يافته است، غلظت ذرات فوق‌ريز ناشي از ترافيك افزايش يافته است. هر چند غلظت اين ذرات كوچك معمولاً مهمتر است اما سهم آنها معمولاً پايينتر از غلظت كل است. بنابراين اندازه‌‌گيري توزيع اندازه ذرات تا چند نانومتر ، براي توصيف ذرات پخش‌شده از ترافيك ضروري است.
با توسعه روش‌هاي اندازه‌گيري آثار روشن‌تري از ذرات با اندازه كوچك‌تر مشاهده گرديد. با اين‌حال، بسياري از مطالعات هنوز ادامه دارند و تعداد بسيار كمي از آنها تاكنون به نتيجه رسيده‌اند. پيشنهاد شده است كه اثرات زيان‌آور آلودگي ذره‌اي هوا به طور عمده به غلظت ذرات كوچك‌تر از 100 نانومتر ارتباط دارد و به غلظت جرمي ذرات بزر‌گ‌تر بستگي چنداني ندارد. بنابراين معقول به نظر مي‌رسد كه اطلاعات به دست آمده از اپيدمي‌شناسي محيطي را با داده‌هاي حاصل از مطالعات سم‌شناسي انجام گرفته بر روي حيوانات و يا ساير داده‌هاي تجربي تركيب نماييم.
مطالعات اپيدمي‌شناسي زيادي ثابت كرده‌اند كه ارتباط مستقيمي بين افزايش مقطعي مواد ذره‌اي و افزايش بيماري و مرگ و مير ناشي از نارسايي‌هاي قلبي و عروقي وجود دارد. بيماران مسن‌تري كه سابقه بيماري‌هاي قلبي و يا تنفسي دارند و همچنين بيماران ديابتي، در معرض خطر بيشتري قرار دارند.
مدارك تجربي، مكانيسم‌هاي بيولوژيكي محتملي همچون تحريك دستگاه تنفسي و فشار اكسيدي جهازي را نشان مي‌دهند. در نتيجه اين تحريك‌ها، مجموعه‌اي از پاسخ‌هاي زيستي همانند موارد زير ممكن است ايجاد شوند:
تغيير جريان خون به نحوي كه موجب ايجاد انعقاد در قسمتي از رگ‌هاي خوني گردد، به هم خوردن آهنگ ضربان قلب، عملكرد نادرست و بحراني رگ‌ها، ناپايداري پلاكت‌هاي خوني، و در طولاني مدت توسعه تصلب شرايين، التهاب مزاجي و ريوي ناشي از ذرات، تصلب شرايين تسريع شده و عملكرد تغيير يافته ارادي قلب.
اين موارد ممكن است بخشي از عوامل زيستي باشند كه آلودگي ذره‌اي هوا را به مرگ و مير ناشي از بيماري‌هاي قلبي ارتباط مي‌دهند. همچنين نشان داده شده است كه نشست ذرات در كيسه‌هاي هوايي شش‌ها منجر به فعال شدن توليد سيتوكين به وسيله ماكروفاژها و سلول‌هاي اپيتليال كيسه‌هاي هوايي گشته و موجب التهاب سلول‌ها مي‌شود. در نمونه‌هايي كه به طور تصادفي از ميان بزرگسالان سالم در معرض آلودگي ذره‌اي هوا انتخاب شده بودند، افزايش ويسكوزيته پلاسما، فيبرينوژن و پروتئين فعال C مشاهده گرديد.

خلاصه و چشم‌انداز بحث:
در مجموع مدارك بسيار زيادي حاصل از مطالعات اپيدمي‌شناسي وجود دارد كه اثرات زيان‌آور ذرات فوق‌ريز را بر روي سلامتي نشان مي‌دهند. همچنين از مدت‌ها پيش مدارك زيادي مبني بر زيان‌آور بودن تنفس ذرات قابل تنفس در محيط‌هاي كاري وجود دارد. به طور كامل مشخص نيست كه اين مسائل به نانومواد ساخت بشر مربوط است يا نه. با اين حال منطقي آن است تا زماني كه بر اساس مطالعات بيشتر اپيدمي‌شناسي، همچنين مطالعات انجام شده بر روي حيوانات، اثرات زيان‌آور اين نانومواد كاملا مشخص نشده است، از اين داده‌ها چشم‌پوشي نكنيم.
در حال حاضر هيچ قانوني در مورد توليد و كاربرد نانومواد براي سلامتي كاركنان و مصرف‌كنندگان و همچنين براي مسائل زيست‌محيطي وجود ندارد. همچنين در زمينه قانون‌گذاري براي مواد شيميايي، هيچ گزينه‌اي براي اندازه ذرات در هنگام ثبت يك ماده مدنظر قرار نمي‌گيرد.
پيش از انجام هرگونه قانون‌گذاري در زمينه نانومواد، بايد اطلاعات بسيار زيادي راجع به اثرات فرآيندها و محصولات نانو، بر روي سلامتي انسان و همچنين محيط زيست به دست آيد. اما حتي با در نظر گرفتن عدم قطعيت علمي موجود، شواهد كافي براي انجام اقدامات پيشگيرانه در محيط‌هاي كاري و بسته وجود دارد.

دپارتمان های علمی

درباره کنسرسیوم

پنل آموزشی

آمار سایت

تعداد اعضای آنلاین : 0

تعداد کل اعضای کنسرسیوم : 1692

برای مشاهده اعضای آنلاین کلیک کنید

مراکز خدماتی و رفاهی طرف قرارداد

marakez

دندان پزشکی روش اسپیرال پروتزهای نازک بیوپرینتینگ دستیار دندانپزشک کیست مدیریت خدمات بهداشتی درمانی پرینترهای سه بعدی اعضای بدن آلاینده بازرسی مواد نظارت تفسیر وجه تمایز طب سنتی و گیاهان دارویی در تبریز لوله استخدام نسخه پیچ داروخانه رحم جایگزین، والدین حکمی، تعهّدات، قرارداد، مادر جانشین هيأت علمي درآمد مهندسی پزشکی اندوسکوپی نوین الکتروانسفالوگرافی شناسایی مواد حقوق نسخه پیچ تبریز تصوير برداری مولکولی تولید ماشین بیهوشی در ایران خود درمانی شب تقدیر طراحی آشنایی با نوار قلب آموزش مجازی NDT کالیبراسیون دستگاه فتومتر دستیار دندانپزشک جهاد دانشگاهی شیراز انجمن مهندسان کمک به تشخیص بیماری های تنفسی گل SLS چیست Henri Becquerel دوره تست های غیرمخرب و بازرسی جوش در تهران استخدام دستیار دندانپزشک در بیمارستان مشهد حساسیت به نور آزمایشگاه‌های کامپیوتر اموزش دستیار دندانپزشکی در اصفهان din سطح خطر وسايل پزشکی دوره های کمک های اولیه فشار سنج های عقربه ای دوره آموزش تعمیرات تجهیزات دندانپزشکی سیلیکوسیس دندان دائمی سونا تست فناوري اطلاعات پزشكي قطعات مورد نیاز عمومی بازرسی جرثقیل آموزش خواند نسخه دوره دستیار دندانپزشکی در اهواز نرمالیزه کردن کلاس دستیار دندانپزشک در اهواز ابوريحان محمد بن احمد بيروني الکترود جوشکاری دوره تست های غیرمخرب و بازرسی جوش در تبریز

logo کنسرسیوم دانشگاهیان و متخصصان ایران - سلول

حامیان کنسرسیوم ایرکاس

  • IRSME
  • RKA
  • ACS
  • IUE
  • RFTC
  • BQC
  • DNW
  • ICS
  • TUV-EMB
  • QAL
  • Ino
  • Allaiance
  • Tckit

تبلیغات در ایرکاس

دسترسی به ژورنال مقالات

az3

تصاویر اینستاگرام ایرکاس