دانشکده علوم پایه

پایان‌نامه دوره کارشناسی ارشد

رشته فیزیک گرایش اتمی مولکولی

عنوان:

سنتز نانوذرات کوپلیمری Zeolite-PEG متصل به حساسگر نوری متیلن بلو به منظور بررسی خواص فتوفیزیکی آن

استاد راهنما:

دکتر حسن کریمی نژاد

استاد مشاور:

دکتر ستاره حبیب زاده

بهمن 1393

 

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده درج نمی شود

تکه هایی از متن به عنوان نمونه :

***ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل و با فرمت ورد موجود است***

متن کامل را می توانید دانلود نمائیدچون فقط تکه هایی از متن پایان نامه در این صفحه درج شده (به طور نمونه)

ولی در فایل دانلودی متن کامل پایان نامه با فرمت ورد word که قابل ویرایش و کپی کردن می باشند موجود است

چکیده

روش­های پیشین درمان انواع بیماری­ها و از جمله سرطان­ها بدلیل داشتن عوارض جانبی ما را به سوی درمان­های جدید هدایت کرده است. یکی از این روش­های نوین درمانی فتوداینامیک­تراپی می­باشد که با استفاده از یک ماده حساس به نور، اکسیژن و نور با طول موج مناسب مواد سمی تولید می­نماید. از سویی دیگر فناوری نانو با استفاده از ساختارهای جدید دارورسانی عملکرد بهتری نسبت به روش­های پیشین داشته است. در این پژوهش پس از بررسی سیستم­های داروئی جدید، از متیلن بلو به عنوان ماده حساس به نور در دسترس و از لیزر دیودی به عنوان سیستم نوردهی استفاده شده است. در این پژوهش از دو زئولیت در ابعاد نانو و یک زئولیت طبیعی بعنوان حامل دارویی استفاده نمودیم. سنتز زئولیت­های مصنوعی شامل ZSM-5 و Sodalite با استفاده از روش هیدروترمال صورت پذیرفت. در ادامه پگیلاسیون بمنظور محافظت ساختارهای زئولیتی از سدهای زیستی روی ساختار زئولیتی صورت پذیرفت و متیلن بلو بر روی ساختار نهایی قرار داده شد. تجزیه های طیف سنجی فرابنفش- مرئی، تبدیل فوریه مادون قرمز، پراش پرتو ایکس، تصویر میکروسکوپ الکترونی روبشی به منظور بررسی خواص فیزیکی و شیمیایی این ساختارها بکار گرفته شد. تعیین ابعاد، پیوند­های شیمیایی درگیر و مورفولوژی ساختارهای حاصل بر­اساس این نتایج مورد تحلیل قرار گرفت. مقایسه نرخ تولید اکسیژن یکتایی متیلن بلو و ساختارهای زئولیتی پگیله شده متصل به متیلن بلو با استفاده از پدیده فتواکسیداسیون دی فنیل ایزو بنزوفوران بعنوان مقیاسی در توانمندی تولید عوامل سمی تحت پرتوهای نور قرمز مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل مبین تاثیر چشمگیر نانوساختار زئولیتی ZSM-5 و میکروساختار زئولیتی طبیعی کلینوپتیلولیت بر نرخ تولید اکسیژن یکتایی می­باشد. از سویی دیگر این نتایج در نانوساختار زئولیتی سودالیت امید بخش نیست.

واژه‌های کلیدی:  متیلن بلو، ساختارهای متخلخل زئولیتی، اکسیژن یکتایی، فتوداینامیک تراپی

فهرست مطالب

عنوان صفحه
فصل اول: مقدمه 1
1-1 مقدمه 2
1-2 سرطان 3
1-2-1 راه­های گسترش سرطان 3
1-2-2 روش­های تشخیص 4
1-2-2-1 غربالگری(بیماریابی) 4
1-2-2-2 آزمایش خون 4
1-2-2-3 رادیوگرافی از قفسه سینه(CXR) 5
1-2-2-4 ماموگرافی 5
1-2-2-5 سونوگرافی 5
1-2-2-6 نمونه­برداری 5
1-2-2-7 آندوسکوپی 5
1-2-2-8 آزمایش ادرار 5
1-2-2-9 آزمایش خون مخفی در مدفوع 5
1-2-2-10 اسمیر دهانه رحم(پاپ اسمیر) 6
1-2-2-11 سی­تی­اسکن 6
1-2-3 روش­های درمان سرطان 6
1-2-3-1 درمان سیستمیک 6
1-2-3-2 هورمون درمانی 7
1-2-3-3 درمان زیست شناختی 7
1-2-3-4 شیمی درمانی 8
1-2-3-5 پرتو­درمانی سیستمیک 8
1-2-3-6 درمان موضعی 9
1-2-3-7 جراحی 9
1-2-3-8 پرتودرمانی موضعی 9
1-2-3-9 پیوند سلول­های بنیادی 10
1-3 فتوداینامیک­تراپی 11
1-3-1 منبع نور 12

 

1-3-2 ماده حساس به نور 13
1-3-3 مکانیسم درمان 15
1-3-4 برتری­های روش فتوداینامیک تراپی 16
1-3-5 چالش­های فتوداینامیک تراپی 16
1-4 سیستم­های دارورسانی 17
1-4-1 دارورسانی به روش سنتی 17
1-4-2 دارورسانی نوین 17
1-5 مروری بر مقالات 20
1-6 هدف پژوهش 23
فصل دوم: زئولیت­ها 24
2-1 مقدمه 25
2-2 طبقه بندی زئولیت­ها 27
2-3 خواص زئولیت­ها 27
2-3-1 ظرفیت تبادل کاتیونی 28
2-4 ویژگی فیزیکی و شیمیایی زئولیت­ها 29
2-5 دسته­بندی زئولیت­ها 30
2-5-1 زئولیت­های طبیعی 30
2-5-2 زئولیت­های مصنوعی 31
2-6 مقایسه زئولیت­های طبیعی و مصنوعی 32
2-7 معرفی زئولیت­های مورد استفاده 33
2-7-1 زئولیت طبیعی کلینوپتیلولیت 33
2-7-2 زئولیت سنتزی ZSM-5 34
2-7-3 زئولیت سنتزی سودالیت 35
2-8 تولید زئولیت­ها 36
2-9 منابع زئولیتی 37
2-10 روش­های سنتز زئولیت­ها 37
2-10-1 روش سنتز فاز مایع(فرآیند هیدروترمال) 38
2-10-2 روش انتقال فاز گاز(ژل خشک) 39
2-10-3 روش­های نوین سنتز 39
2-10-3-1 سنتز با استفاده از ژل و محلول شفاف 39
2-10-3-2 سنتز با استفاده از نانوبلورهای زئولیت در فضای بسته 41
2-10-3-3 رشد درونی مواد محافظ(ISS) 41
2-10-3-4 تبلور با حرارت­دهی توسط ریزموج 42
2-11 کاربرد­های زئولیت 43
2-11-1 زئولیت در پزشکی 43
2-12 نتیجه­گیری 45
فصل سوم: پلیمرها 46
3-1 مقدمه 47
3-2 پلیمر 47
3-3 توصیف پلیمرها 48
3-3-1 جرم مولکولی 49
3-3-2 ساختار مولکولی 50
3-3-3 مورفولوژی 50
3-3-4 خواص حرارتی 51
3-4 ساختار پلیمر­ها 51
3-5 پلی­اتیلن­گلیکول 52
3-5-1 تعریف 52
3-5-2 استفاده­های پزشکی جدید PEG 54
3-6 تهیه و کپسولاسیون دارو در نانوذرات پلیمری 55
3-7 پگیله­کردن 56
3-7-1 پگیله­کردن پروتئین­ها و اهمیت داروئی آن 61
3-7-2 ملاحظاتی راجع به PEGylation 61
3-7-3 روش­های تشخیص 63
3-7-4 پگیله­کردن برگشت­پذیر 64
3-7-5 محدودیت­های پگیله­کردن 64
3-7-6 دیدگاه­های آینده 64
فصل چهارم: مواد و روش­ها 65
4-1 مقدمه 66
4-2 مواد شیمیایی مورد استفاده 66
4-2-1 مواد شیمیایی جهت سنتز ZSM-5 66
4-2-2 مواد شیمیایی جهت سنتز سودالیت 67
4-2-3 مواد شیمیایی جهت تست تولید اکسیژن یکتایی 67
4-3 تجهیزات مورد استفاده 67
4-3-1 دستگاه سانتریفیوژ 67
4-3-2 آون 68
4-3-3 pH متر 68
4-3-4 دستگاه اسپکتروفتومتر فرابنفش- مرئی 69
4-3-5 دستگاه پراش پرتو ایکس 70
4-3-6 دستگاه طیف­سنجی مادون قرمز 73
4-3-7 میکروسکوپ الکترونی روبشی 74
4-3-8 سیستم پرتودهی نوری 75
4-4 سنتز ساختارهای زئولیتی 76
4-4-1 سنتز ZSM-5 76
4-4-2 تهیه ترکیب اصلاح­شده MPZ 76
4-4-3 سنتز سودالیت 78
4-4-4 تهیه ترکیب اصلاح­شده MPS 79
4-4-5 تهیه ترکیب اصلاح­شده MPC 79
4-5 آنالیز­های صورت پذیرفته 80
4-5-1 اسپکتروسکوپی فرابنفش- مرئی 80
4-5-2 طیف­سنجی مادون قرمز 80
4-5-2-1 آماده­سازی نمونه­ها جهت انجام آنالیز FTIR 80
4-5-3 پراش پرتو­ایکس 81
4-5-4 تصویر میکروسکوپ الکترونی روبشی(SEM) 81
4-5-5 آنالیز تولید اکسیژن یکتایی 82
فصل پنجم: نتایج 83
5-1 مقدمه 84
5-2 نتایج آنالیزها و آزمون تولید اکسیژن یکتایی زئولیت ZSM-5 84
5-2-1 سنتز پودر زئولیتی ZSM-5 84
5-2-1-1 برررسی نتایج طیف فرابنفش- مرئی 84
5-2-1-2 بررسی طیف سنجی مادون قرمز با تبدیل فوریه(FTIR) 86
5-2-1-3 بررسی پراش پرتوایکس(XRD) 89
5-2-1-4 آنالیز میکروسکوپ الکترونی روبشی(SEM) 91
5-2-1-5 نتایج آزمایش فتواکسیداسیون(DPBF) 92
5-3 نتایج آنالیزها و آزمون تولید اکسیژن یکتایی زئولیت سودالیت 95
5-3-1 سنتز پودر زئولیتی سودالیت 95
5-3-1-1 بررسی نتایج طیف فرابنفش- مرئی 95
5-3-1-2 بررسی طیف سنجی مادون­قرمز با تبدیل فوریه(FTIR) 96
5-3-1-3 بررسی پراش پرتوایکس(XRD) 98
5-3-1-4 آنالیز میکروسکوپ الکترونی روبشی(SEM) 100
5-3-1-5 نتایج آزمایش فتواکسیداسیون(DPBF) 101
5-4 نتایج آنالیزها و آزمون تولید اکسیژن یکتایی زئولیت کلینوپتیلولیت 103
5-4-1 زئولیت خالص کلینوپتیلولیت 103
5-4-1-1 بررسی نتایج طیف فرابنفش- مرئی 103
5-4-1-2 بررسی طیف­سنجی مادون قرمز با تبدیل فوریه(FTIR) 104
5-4-1-3 بررسی پراش پرتو ایکس(XRD) 107
5-4-1-4 آنالیز میکروسکوپ الکترونی روبشی(SEM) 108
5-4-1-5 نتایج آزمایش فتواکسیداسیون(DPBF) 109
فصل ششم: نتیجه­گیری و پیشنهادات 111
6-1 نتیجه­گیری 112
6-2 پیشنهادات 115
مراجع 116

فهرست شکل­ها

شکل(1-1) مکانیسم های فتوشیمیایی دخیل در ایجاد عوامل سمی در فتوداینامیک تراپی 12
شکل(1-2) اصول کلی و مراحل فتوداینامیک تراپی 16
شکل(2-1) سنگ زئولیتی 26
شکل(2-2) ساختمان اتمی زئولیت 26
شکل(2-3) زئولیت طبیعی کلینوپتیلولیت Na 34
شکل(2-4) شماتیکی از فرآیند کریستالیزاسیون زئولیت 38
شکل(3-1) هیدرولیز PLGA 55
شکل(3-2) نانوذرات زیست تخریب پذیر 56
شکل(3-3) فرآیند پگیله کردن نانوذرات 57
شکل(3-4) نانوذرات هدف دار 58
شکل(3-5) شمایی از پلیمر حاوی لیگاندهای هدفمند بارگیری شده با دارو 59
شکل(3-6) پوشش پلیمر با نانوذره 59
شکل(3-7) ساختار پلیمر 62
شکل(4-1) دستگاه سانتریفوژ مدل Z233M-2 67
شکل(4-2) آون شرکت Binder 68
شکل(4-3) PH متر Metrohm 780 69
شکل(4-4) اسپکتروفتومتر کری 50 70
شکل(4-5) نمودار شدت تابش هدف بمباران شده توسط اشعه الکترونی بر حسب طول موج 72
شکل(4-6) دستگاه پراش پرتو ایکس مدل GBC-WMA 72
شکل(4-7) دستگاه طیف سنجی مادون قرمز Bruker vector22 73
شکل(4-8) دستگاه میکروسکوپ الکترونی روبشی Vega2-Tescan 75
شکل(4-9) لیزر دیودی mw100 مورد استفاده در طول موج nm 655 76
شکل(4-10) توان سنج نوری PM160T 76
شکل(4-11) تصویر نمونه های اصلاح شده 80
شکل(5-1) طیف uv-vis الف)متیلن بلو، ب) PEG، ج) ZSM-5، د) نمونه اصلاح شده MPZ 85
شکل(5-2) طیف FTIR الف) متیلن بلو، ب) PEG، ج) ZSM-5، د) نمونه اصلاح شده MPZ 87
شکل(5-3) طیف XRD الف) ZSM-5 سنتزشده، ب) نمونه اصلاح شده MPZ 90
شکل(5-4) تصویر SEM الف) ZSM-5 سنتزشده، ب)نمونه اصلاح شده MPZ 91
شکل(5-5) تغییرات زمانی لگاریتمی جذب با استفاده از نور لیزر الف) متیلن بلو، ب) ZSM-5 سنتزشده، ج) نمونه اصلاح شده MPZ 94
شکل(5-6) طیف جذب UV-vis سودالیت سنتزشده، نمونه اصلاح شده MPS 96
شکل(5-7) طیف FTIR الف) سودالیت سنتزشده، ب) نمونه اصلاح شده 97
شکل(5-8) طیف XRD الف) سودالیت سنتزشده، ب) نمونه اصلاح شده MPS 99
شکل(5-9) تصویر SEM الف) سودالیت سنتزشده، ب) نمونه اصلاح شده MPS 101
شکل(5-10) تغییرات زمانی لگاریتمی جذب با استفاده از نور لیزر نمونه اصلاح شده MPS 102
شکل(5-11) طیف جذب UV-vissible زئولیت Clinoptilolite، نمونه اصلاح شده MPC 104
شکل(5-12) طیف FTIR الف) زئولیت Clinoptilolite، ب)نمونه اصلاح شده MPC 105
شکل(5-13) طیف XRD الف) زئولیت Clinoptilolite، ب) نمونه اصلاح شده MPC 107
شکل(5-14) تصویر SEM الف) زئولیت Clinoptilolite، ب) نمونه اصلاح شده MPC 108
شکل(5-15) تغییرات زمانی لگاریتمی جذب با استفاده از نور لیزر نمونه اصلاح شده MPC 110

فهرست جدول ها

جدول(1-1) انواع مواد حساس به نور 13
جدول(2-1) ویژگی های بعضی از کانی های زئولیت 33
جدول(5-1) نتایج طیف FTIR زئولیت ZSM-5 88
جدول(5-2) نتایج طیف FTIR نمونه اصلاح شده MPZ 89
جدول(5-3) نتایج طیف FTIR زئولیت Sodalite 97
جدول(5-4) نتایج طیف FTIR نمونه اصلاح شده MPS 98
جدول(5-3) نتایج طیف FTIR زئولیت Clinoptilolite 105
جدول(5-3) نتایج طیف FTIR نمونه اصلاح شده MPC 106

فهرست نمادها

نانومتر nm
آنگستروم A◦
گرم بر سانتی متر مکعب g/cm3
میلی متر mm
گرم بر مول g/mol
میکرومتر mµ
میلی آمپر mA
میلی لیتر mL
دور بردقیقه Rpm
مولار M
میلی گرم Mg
سی سی Cc
میلی گرم بر گرم mg/g

1-1 مقدمه

سرطان یا چنگار[1] تقسیم نامتقارن سلول­های بدن است. سرطان زمانی ایجاد می­شود که سلولهای قسمتی از بدن شروع به رشد غیر قابل کنترل کنند. سرطان­ها انواع مختلفی دارند ولی همه آنها زمانی ایجاد می­شوند که سلولهای غیر طبیعی خارج از کنترل شروع به رشد می­کنند، سلولهای سرطانی بیشتر از سلولهای طبیعی عمر کرده و تکثیر می شوند­[1]. سرطان یکی از علل عمده مرگ و میر در سراسر جهان است. طبق اعلام سازمان بهداشت جهانی[2] سرطان عامل 13% از مرگ­ها می­باشد. همچنین انجمن بهداشت امریکا گزارش می­دهد که 6/7 میلیون نفر در سال 2007 بر اثر سرطان جان خود را از دست داده­اند. و در گزارش دیگری WHO اعلام می­کند که 84 میلیون نفر در سال­های 2015-2005 بر اثر سرطان جان باختند­[2]. روش­های درمانی موجود علیرغم پیشرفت­های چشمگیر هم چنان نمی­توانند به درمان قطعی این بیماری اذعان نمایند. انتخاب پذیری پایین داروهای شیمیایی موجود در روش­های شیمی درمانی و نیز قرار گرفتن بافت­های سالم در معرض تابش پرتوهای پرانرژی موجب می­گردد که درمان­های متداول کنونی هدفمند نباشند. از سوی دیگر سیستم دفاعی بدن به عنوان سدی در برابر هجوم عوامل دارویی مانع از انتقال کامل دارو به بافت تومور می­گردد. از این رو دانشمندان به منظور غلبه بر این مشکلات به سوی روش­های کمتر تهاجمی مانند فتوداینامیک تراپی متمایل گشته اند. این روش درمانی با بهره گیری از منابع نور بی خطر به طور انتخابی تواماً هدف را مورد هجوم قرار داده و کمترین آسیب به بافت سالم وارد خواهد شد. از سویی دیگر هدایت مواد حساس به نور به بافت تومور نیازمند عبور از سدهای زیستی است که می­تواند تأثیر چشمگیری در راندمان درمانی و افزایش طول عمر بیماران داشته باشد.

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.

 

موضوعات: بدون موضوع  لینک ثابت


فرم در حال بارگذاری ...