تهيه نانوكامپوزيت هيبريد فولرن-اكسيد نيكل با رويكرد تهيه نانوذرات مغناطيسي جهت كاربرد در دارو رساني هدفمند و MRI. كاربرد فني اين نانوساختار در زمينه نانوفيزيك و نانوشيمي با رويكرد تهيه نانوساختارمغناطيسي جهت كاربرد در دارو رساني هدفمند و MRI مي باشد. بمنظور اينكه هيبريد سنتز شده بتواند داراي خواص اپتيكي و نيز حامل عناصر باشد نياز به يك مكان جهت قرار گرفتن عناصر داريم كه در اينجا از فولرن براي اين دو منظور استفاده شده است كه همزمان سه خاصيت مغناطيسي، حامل بودن و اپتيكي بودن را به هيبريد موردنظر بخشيده است. روش هايي كه در اين كار مورد استفاده قرار گرفته اند دورش مي باشد كه يكي از آنها روش سل-ژل و ديگري هم رسوبي مي باشد. از اين نانوذرات و نانوساختار مغناطيسي مي توان در دارو رساني هدفمند به دليل خصوصيات قابل توجه آنها از جمله كاهش ميزان مصرف دارو و هدف يابي دقيق تر در درمان بيماري ها استفاده كرد. اين ذرات به سبب خواص ناشي از مغناطيس ذاتي شان، بسيار مناسبتر از ساير نانو حامل ها مي باشند. با استفاده از اعمال ميدان مغناطيسي خارجي به ذرات كه هدف اصلي آنها دارو رساني يعني انتقال هدفمند دارو به بافت مورد نظر است مي توان اين هدف را تسهيل كرد و به آن سرعت بخشيد و اين كه اين نانوساختار سنتز شده داراي اندازه كوچكتر از 20 نانومتر مي باشد به راحتي توسط كليه دفع مي شود. همچنين از آنجا كه در روش سل-ژل ساختاري متخلخل قابل حصول مي باشد درصد احتمال قرار گرفتن دارو در ساختار افزايش مي يابد زيرا علاوه بر قرار گرفتن دارو در قفسه فولرن مي توان در ساختار متخلخل نانوكامپوزيت نيز به دام بيافتد. از آنجا كه نانوساختارهاي سنتز شده توسط دو روش داراي خاصيت سوپرپارامغناطيس در هر دو روش سل-ژل و هم رسوبي مي باشند و لوپ هيسترزيس خود را از دست داده اند مي توان از اين نانوساختارها در MRI نيز استفاده نمود همچنين مي توان از ساختار توخالي فولرن متصل به اكسيد نيكل براي قرار دادن ماده حاجب (ماده رنگي) جهت افزايش كانتراست تصوير استفاده نمود.

كاربرد فني اين نانو ساختار در زمينه نانو پزشكي با رويكرد ايجاد تضاد تصويري بالاتر در تصوير برداري تشديد مغناطيسي مي باشد. تصوير برداري رزونانس مغناطيسي يك ابزار تشخيص معمول در پزشكي باليني است. امروزه تشخيص به موقع يك نياز مبرم براي درمان بيمتري هاي خطرناك چون سرطان است. از مزاياي بالاي تصوير برداري تشديد مغناطيسي، قابليت بدست آوردن اطلاعات توموگرافي سه بعدي در مورد جزييات آناتوميك بدن با قدرت تفكيك مكاني و تضاد تصويري بالا در مورد بافت هاي نرم را فراهم مي كند. درحال حاضر اكثر پروب هاي ايجاد تضاد تصويري بالادر تصوير برداري تشديد مغناطيسي، ذرات گادولونيوم ادر قالب پارامغناطيس است. اما استفاده از آنها با فيبروز كليوي يا عوارض جانبي همراه است. با اين وجود نياز به يك جايگزين مناسب وجود دارد. از ميان ذرات، نانوذرات بر پايه منگنز با توجه به سميت ذاتي پايين مورد توجه قرار دارند. در طرح ارايه شده ساختار هيبريدي فلزي فولن-اكسيد منگنز، مي تواند به عنوان جايگزين مناسب با ايجاد تضاد تصويري بالا و همچنين سميت وعوارض جانبي كمتر به دليل پوشيده شدن با ذرات زيست سازگار فولرن مي باشد. هم چنين طبق تحقيقات به عمل آمده مي تواند تضاد تصويري بالاتري نيز ايجاد كند زيرا ذرات اكسيد منگنز با ساختار تتراگونال مي تواند تضاد تصويري بهتري ارايه دهند. با توجه به آناليز پراش اشعه ايكس وجود اين ساختار كاملا مشهود است. هم چنين طيف هاي امواج مادون قرمز و ماوراي بنفش نيز وجود ساختار هيبريدي را ثابت مي كند.

تهيه هيبريد نانوكامپوزيت فولرن-دي‌اكسيد تيتانيوم-نقره با رويكرد استفاده در دارورساني كاربرد فني اين نانو ساختار در زمينه نانو پزشكي با رويكرد افزايش خاصيت آنتي‌باكتريال به منظور رهاسازي هدفمند دارو در درمان‌هاي ضدميكروبي مي‌باشد. كشف و ساخت آنتي‌بيوتيك‌ها و واكسن‌ها از مهم‌ترين نوآوري هاي بشر در زمينه پزشكي بوده است. در طول قرن گذشته، معرفي طيف گسترده‌اي از آنتي‌بيوتيك‌ها و واكسن‌ها باعث كاهش شديد عوارض مرگ و مير ناشي از عفونت‌هاي ميكروبي شده است. اما در چندين دهه‌ي اخير موارد قابل توجهي بوجود آمده است كه تامل‌برانگيز مي‌باشد و اين روند پيشرفت را دچار مخاطره كرده است. بزرگترين واصلي‌ترين نگراني مربوط به ظهور مقاومت ميكروبي مي‌باشد. استفاده بيش از حد، نامناسب وسوء استفاده از آنتي‌بيوتيك‌ها جزء عوامل اصلي بوجود آمدن اين پديده بوده‌اند. ادامه تكامل باكتري‌ها، مقاومت آن‌ها نسبت به آنتي‌بيوتيك‌ها باعث ناكارآمد شدن بسياري از آنتي‌بيوتيك‌هاي معمول شده است. از طرف ديگر با افزايش بيماري‌هاي عفوني، تشخيص سريع محل عفونت، درمان و كنترل گسترش بيماري بسيار ضروري و مهم مي‌باشد. بسياري از فلزات و اكسيدهاي فلزي به دليل خاصيت ضدباكتريايي ذاتي، به عنوان مواد ضدباكتريايي در كنترل عفونت‌هاي باكتريايي استفاده مي‌شوند. از اين ميان بيشترين مطالعات روي نقره انجام گرفته است كه بر بسياري از ميكروب‌هاي مقاوم در برابر داروهاي ضدميكروبي موثر است. اضافه كردن نانوذرات نقره به نانوذرات دي‌اكسيد تيتانيوم با توليد جفت الكترون-حفره باعث افزايش فعاليت فوتوكاتاليستي و تشديد فعاليت ضدميكروبي مي‌گردد. با توجه به پوشيده شدن نانوكامپوزيت نقره-دي‌اكسيد تيتانيوم با نانو ذرات زيست سازگار فولرين، داراي سميت پايين تر و عوارض جانبي كمتر مي باشند. همچنين ساختار توخالي فولرين امكان به دام انداختن و انتقال داروهاي ضدميكروبي را فراهم مي‌سازد. آناليز پراش اشعه، هم چنين طيف هاي امواج مادون قرمز و ماوراي بنفش وجود ساختار هيبريدي را اثبات مي كند.

در اين تحقيق نانو ذرات هيبريد فولرن- اكسيدروي(C60-ZnO ) با روش همروسوبي سنتز شده اند. براي اين منظور ابتدا با ايجاد عامل هاي OH بر روي C60 ، فولرنول را تهيه نموده، سپس نانوذرات اكسيد روي را بر روي فولرن قرار داده ايم. گروههاي عاملي OH حلاليت فولرن را افزايش مي دهد و به راحتي با ساير مواد وارد واكنش مي شود. نانو ذرات اكسيد روي توسط فولرنول طوري سنتز شدند كه اين ذرات توسط لايه از فولرن ها حاطه شده اند. طيف هاي FT-IR، XRD ، Uv و عكس SEMوTEM نمونه به خوبي وجود اين نانوساختار را تائيد نمود و با استفاده از معادله ي شرر ميانگين اندازه نانو ذراتZnO -C60 ، 17 نانومتر بدست آمد. همچنين طيف PL نمونه نشان داد كه خواص فوتولومينسانس نانو ذرات اكسيد روي با پيوستن به فولرن به شدت بيشتر مي شود. اين نانو هيبريد مي تواند قابليت اتصال داروها را داشته باشد و جهت حمل دارو مورد استفاده قرار گيرد. همچنين به دليل خواص فوتولومينسانس بسيار خوب قابليت رديابي دارو افزايش مي يابد.

در اين تحقيق تهيه هيبريد فلزي از فولرن – نانوذرات طلا به دو روش آنزماتيك وگرمايي بررسي شده است. به اين منظور ابتدا سيتريك اسيد طي فرآيند استري شدن به دو روش گرمايي و انزماتيك به صورت گروه عاملي و از طريق پيوند كوالانس بر روي فولرنول (فولرن با گروه عاملي هيدروكسي ) قرار مي گيرد .سپس يونهاي طلاي موجود در محلول نمك طلا در محيط آبي توسط ساختار بدست آمده در مرحله قبل سنتز مي گردد.در روش انزماتيك از آنزيم Novozyme 435 و در روش گرمايي از دما به عنوان كاتاليزور استفاده شده است.ساختار اين هيبريد تحت آناليزهاي مختلف ازجملهUV-vis,FT-IR,DLS,AFM.TEM,Zeta موردبررسي قرارگرفته كه همگي سنتز و كاربردهاي اين ساختار را تاييد مي كنند.