سنتز و تولید انواع نانوذرات فلزی، پلیمری و نانوامولسیون

نانوذرات فلزی (همچون طلا، نقره، مس و آلومینیوم و … ) دارای یک هسته فلزی متشکل از فلز معدنی یا اکسید فلز هستند که معمولا با پوسته ای از مواد آلی یا معدنی یا اکسید فلزی پوشیده شده است. این نانوذرات کاربرد های متنوعی در زندگی روزمره ما دارند. این نانوذرات به دلیل خواص ویژه نوری، الکتریکی و مغناطیسی باعث کاربردهای گسترده آنها در فعالیت‌های تحقیقاتی و صنعتی شده است. از مهم‌ترین ویژگی‌های نانوذرات فلزی، می توان به خاصیت نوری آن اشاره کرد که این خواص طبق پدیده‌ تشدید پلاسمونیک سطح ایجاد می‌شود. نانوذرات فلزی توسعه روش های اقتصادی جدیدی برای بازار محصولات مصرفی و تولیدی مختلف مانند کرم ها، شامپوها، لباس ها، و ظروف پلاستیکی ایجاد کرده است. مجموعه هیستوژنوتک با استفاده دستگاه های پیشرفته و متخصصین مجرب امکان تهیه و آنالیز این نانومواد را مهیا نموده است.

همواره نقره به علت خواص ضد باکتریایی خود شناخته می شود. نانوذرات نقره به دلیل آزادسازی یون نقره و اثر بر غشا و نهایتا تغییر مورفولوژی ساختاری در باکتری، آن ها را به سمت مرگ برده و از این طریق خاصیت ضدباکتریایی خود را  بر علیه باکتری‌های هوازی و بی‌هوازی نشان می‌دهند. بنابراین از این نانوذره برای پانسمان ها، زخم پوش ها، پماد های زخمی و ضد عفونی کننده های پوستی استفاده می شود. نانوذرات نقره، با اتصال به گلیکوپروتئین‌های سطح ویروس مانع از اتصال آن‌ها به سلول‌های میزبان شده و در نهایت مرگ آن ها را منجر می شود می‌شوند. از کاربردهای مهم دیگر این نانوذرات نقره می‌توان به نقش حامل دارو و ژن، استغاده در بیوسنسورها برای تشخیص سرطان، استفاده در در تصویربرداری‌های پزشکی و  پوشش‌دهی پروتزهای عروقی و کاترهای درون وریدی  اشاره نمود. شرکت دانش بنیان بافت و ژن پاسارگاد (هیستوژنوتک) با تجارب بالا در ساخت انواع نانوذرات نقره آماده تولید این نانوذره برای محققین متخصص در این عرضه می باشد.

انواع مختلفی از نانوذرات اکسید فلزی و فلزی برای تهیه نانوذرات زیستی برای اهداف پزشکی و دارویی استفاده شده است که از پرکاربردترین آن­ها می­توان به اکسید روی  اشاره نمود. در مطالعات قبلی در زمینه اثرات ضدباکتریایی نانوذرات اکسید روی شیمیایی و زیستی بیانگر تأثیرات مثبت این نانوذرات در کنترل رشد باکتری­ها می­باشد. بنابراین این نانو ذرات با دارا بودن خاصیت آنتی باکتریال و ضد عفونی کننده که عموما در پزشکی با نام زینک اکساید معروف هستند، استفاده گسترده ای می شود. در کل نانوذرات اکسید روی دارای با ساختار کریستالی خود ( شش وجهی و مکعبی) که البته به دلیل پایدارتر بودن ساختار شش وجهی نسبت به ساختار مکعبی در دمای محیط، در صنعت معمول تر است. مهم ترین ضعف آنتی بیوتیک ها ایجاد پاتوژن هایی با مقاومت آنتی بیوتیکی بسیار زیاد است. اما نانو مواد اکسید روی با توجه به عملکردی که در مقابل پاتوژن ها دارد باعث جلوگیری از ایجاد فنوتیپ های مقاومتی می شود و نیازی به مصرف زیاد و روز به روز آن نیست. این مواد از پایداری بسیار بالایی برخوردار است و به دلیل زیست سازگار بودن آنها زیانی به محیط زیست و انسان نمی رسانند. هیستوژنوتک با بهره مندی از متخصصین کارآمد و تکنولوژی به روز خود، خدمات تولید نانوذرات فلزی برای دانشجویان و محققان را به ارمغان آورده است.

ذرات اکسید آهن با ابعاد نانو معایبی همچون ناپایداری ذاتی در مجاورت هوا (اکسیده شدن)،  بدن قادر به عدم متابولیسم و حذف بدن از جمله آن است. بنابراین غلظت بالای یون آهن قادر به عبور از دیواره میتوکندری و هسته بوده و ایجاد سمیت می کند. در نتیجه به منظور به حداقل رساندن این ویژگی‌ها، هسته‌های آهن را به کمک پلیمر‌های ارگانیک یا غیر ارگانیک پوشش می‌دهند. بدین ترتیب، علاوه بر افزایش زیست سازگاری این ذرات، امکان اتصال لیگاند‌های مختلف از جمله پادتن به سطح آن‌ها فراهم می‌ کند.  هدایت مغناطیسی سلول با اتصال ذرات آهنربایی به سلول و اعمال میدان مغناطیسی بر بافت هدف اثرات خود را اعمال می کنند. تا سلول‌های متصل به ذرات آهنربایی را پس از تزریق گیر انداخته و در بافت هدف نگه دارد. از میان همه اجزای آهنربایی موجود، نانوذرات اکسید آهن سوپرپارامغناطیس (SPIONs) کاربردی‌ترین گزینه برای هدایت مغناطیسی هستند. ذرات آهن در مقیاس نانو، ذرات ریز میکرومتری فلز آهن هستند. آنها به دلیل سطح بزرگی که دارند بسیار واکنش پذیر می باشند  و در حضور اکسیژن و آب به سرعت اکسید شده و یون آهن آزاد را تشکیل می دهند. تحقیقات نشان داده است که ذرات آهن در مقیاس نانو را می توان به طور موثر برای درمان انواع مختلفی از آلودگی زمین، از جمله زمین های آلوده به بی فنیل های پلی کلره، حلال های آلی کلردار و آفت کش ها استفاده کرد. آزمایشگاه نانوتکنولوژی هیستوژنوتک با استفاده تجهیزات پیشرفته تحقیقاتی آماده خدمت رسانی در این حوزه به محققان می باشد.

نانوذرات پلیمری (NPs) با خواص متنوعی که دارد امید به بهبود کیفیت درمان را با استفاده از روش‌های نوین نانوپزشکی ایجاد کرده است. اولین دسته‌ی نانوذرات پلیمری غیر زیست تخریب پذیری مانند پلی اکریل آمید، پلی استایرن و پلی اکریلات‌ها بودند که به دلیل عدم سهولت در تجزیه و همچین تجمع آن‌ها در بافت‌های بدن باعث ایجاد سمیت می‌شد.  پلیمرهای زیست تخریب‌پذیر (پلیمرهای سینتیکی و پلیمرهای طبیعی) جایگزین مناسبی بودند که در آن ها این مشکلات بسیار کم بود. از پلیمرهای سینتیکی می‌توان به و پلیمرهای طبیعی مانند کیتوزان، آلژینات، ژلاتین و آلبومین هستند. این نانوذرات شامل ترکیباتی هستند که اندازه آنها بین ۱۰ تا ۳۰۰ نانومتر است. از نانوذرات پلیمری سینتیکی می توان به پلی لاکتید (PLA)، پلی کربنات (PCL) و پلی لاکتید کگلی کولید (PLGA)  و پلیمرهای طبیعی به کیتوزان، آلژینات، ژلاتین و آلبومین اشاره کرد.. این نانوذرات با دارا بودن خواص متنوع راه حلی برای درمان با استفاده از روش های نانو پزشکی ترسیم می کنند. از این روش در زمینه بیماریهای سرطانی، اختلالات نورولوژیک و بیماری های قلبی و عروقی استفاده می گردد. مواد پلیمری زیست سازگار به علت سمیت کمتر و توانمندی در رهایش دارو به عنوان جایگزین مناسبی برای مواد پلیمری غیر زیست تخریب‌پذیر در زمینه نانوپزشکی مطرح شدند. مجموعه هیستوژنوتک امکان تولید این نانوذرات را به همراه آنالیز کامل تخصصی آن دارد.