زيست نانوكامپوزيت پكتين-نانوسلولز باكتريايي به عنوان پوششي محافظت كننده از انواع سلول هاي پروبيوتيك توليد شد. اين زيست نانوكامپوزيت با خاصيت پري بيوتيكي سبب افزايش رشد و فعاليت سلول هاي پروبيوتيك در داخل روده بزرگ مي شود. تركيب درصد بهينه زيست نانوكامپوزيت پكتين-نانوسلولز باكتريايي شامل 60 درصد نانوسلولز باكتريايي و 40 درصد پكتين است. اين زيست نانوكامپوزيت همزمان سبب افزايش زنده ماني پروبيوتيك هاي بارگذاري شده در داخل آن در مرحله خشك شدن، و محيط گوارشي معده و روده كوچك به ترتيب تا 99 و 95 درصد مي شود. هزينه كم مواد اوليه، سنتز آسان، نگهداري طولاني مدت، و همچنين موارد استفاده گسترده آن در صنايع غذا و دارو به عنوان مكمل هاي غذايي و دارويي قابليت صنعتي شدن آن را افزايش مي دهد.

در اين اختراع، روش خودآرايي به عنوان روشي جديد براي توليد نانوذرات آلبومين به منظور رسانش هدفمند داروها به بافتها و عضوها توسعه داده شده است. علاوه بر اينكه روش حاضر ساده، ارزان و عملياتي مي باشد و نيازي به تجهيزات پيچيده و پيشرفته ندارد، مزيت ديگر آن توليد نانوذرات آلبومين در زماني كوتاه است. بر اساس اين روش هسته آب گريز آلبومين با شكستن پيوندهاي دي سولفيدي توسط يك ماده كاهنده در معرض قرار مي گيرد و بر اثر برهم كنش هاي آب گريزي نانوذرات آلبومين تشكيل مي شوند. در اين اختراع از ماده كاهنده دي تيو بوتيل آمين (DTBA) براي شكستن پيوندهاي دي سولفيدي استفاده شده است. اين ماده احياگر براي اولين بار در سال 2012 توليد شده است و آزمايشها نشان دادهاند كه اين ماده 14 برابر سريعتر از (dithiothreitol(DTT پيوندهاي دي سولفيدي پاپائين را احيا ميكند.

از پليمر طبيعي اسكيزوفيلان، با استفاده از روش امولسيون معكوس نانوژل تهيه شد. براي شبكه اي كردن اسكيزوفيلان از اكسيد ساكارز به عنوان اتصال دهنده استفاده شد. با استفاده از آناليز طيف نگاري فروسرخ تبديل فوريه (FTIR)، تشكيل گروه هاي عاملي آلدهيد روي اكسيد ساكارز و هم چنين شبكه اي شدن ساختار اسكيزوفيلان از طريق تشكيل پيوند اتري تائيد شد. استفاده از حلال هاي آلي از قبيل سيكلوهگزان به عنوان فاز پيوسته روغن، كاربردهاي زيستي نانوژل را محدود مي كند، بنابراين حلال هاي گياهي از قبيل روغن زيتون و روغن نارگيل زنجيره متوسط براي تهيه نانوژل جايگزين شدند. عوامل زيادي در فرآيند توليد بر اندازه و عملكرد نهايي نانوژل تاثير مي گذارند. نانوژل اسكيزوفيلان بسيار زيست سازگار و زيست تخريب پذير بوده و در صنايع مختلف: دارويي، آرايشي- بهداشتي، غذايي، تجهيزات پزشكي و نفت- پتروشيمي كاربرد فراوان دارد. هزينه كم مواد اوليه، سنتز آسان، نگهداري طولاني مدت و همچنين موارد استفاده گسترده آن در صنايع مختلف، قابليت صنعتي شدن آن را افزايش مي دهد.

امروزه با پيدايش مقاومت دارويي، استفاده از نانوذرات به عنوان جايگزيني براي آنتي بيوتيك ها پيشنهاد مي شود. يكي از نانوذرات ضدميكروبي، نانوذرات روي اكسيد (ZnO) است كه به روش هاي مختلف تهيه و مورد مطالعه قرار گرفته است. روش هاي فيزيكي و شيميايي توليد نانوذرات روي اكسيد، داراي معايبي مانند استفاده از مواد شيميايي سمي وگران قيمت، توليد پسماندهاي آلوده كننده محيط زيست، مصرف انرژي بالا وبازده پايين است. براي حل اين مشكل، روش سنتز نانوذرات روي اكسيد با استفاده از باكتري هاي پروبيوتيك لاكتوباسيلوس اسيدوفيلوس پيشنهاد مي شود. در اين روش، پس از رشد پروبيوتيك، نمك فلزي حاوي يون روي به محيط كشت پروبيوتيك اضافه مي شود و با تغيير دما و زمان، يون هاي روي به نانوذرات روي اكسيد تبديل مي شوند. محصول نهايي حاوي نانوذرات روي اكسيد- لاكتوباسيلوس اسيدوفيلوس با بازدهي %85 و قطر متوسط 32 نانومتر است كه پس از سانتريفيوژ محيط كشت حاصل مي شود. از يك سامانه پروبيوتيك-نانوذره براي ازبين بردن باكتري ها و قارچ بيماري زا به منظور افزايش فعاليت ضدميكروبي استفاده مي شود.

نانوذرات آهن(III) اكسيد (Fe2O3) به دليل خاصيت ضد ميكروبي و سميت اندك، كاربردهاي فراواني در صنايع مختلف دارند و هر روزه بر دامنه به كارگيري آن‌ها در زندگي انسان افزوده مي شود. اهميت نانو ذرات با توجه به شكل و اندازه آن ها تعيين مي شود كه اين امر به روش سنتز آن ها بستگي دارد. در سال هاي اخير به دليل نياز و تقاضاي فزاينده به فناوري هاي توليد نانوذرات، رويكردهاي سبز با توجه به ملاحظات زيست محيطي و جنبه اقتصادي نسبت به روش هاي شيميايي و فيزيكي مورد توجه است. لذا طبق مطالعات انجام شده، تا كنون پژوهشي بر كاربرد باكتري هاي پروبيوتيك (لاكتوباسيلوس اسيدوفيلوس و لاكتوباسيلوس پلانتاروم) در توليد نانوذرات آهن(III) اكسيد انجام نشده است. بنابراين اختراع ارائه شده در رابطه با نحوه توليد، كاربرد و بررسي ساختاري و خاصيت ضد ميكروبي نانوذراتي است كه از طريق روش‌هاي سبز ايجاد شده است. در اختراع حاضر، نانوذرات آهن(III) اكسيد ، با استفاده از باكتري هاي پروبيوتيك لاكتوباسيلوس اسيدوفيلوس و لاكتوباسيلوس پلانتاروم ساخته و اثرات ضدباكتريايي، ضد قارچي و سميت سلولي آن ها بررسي شد. در اين اختراع به منظور ارزيابي نانوذرات از آزمايش هاي FE-SEM ، EDX، MAPPING ، FTIR ، XRD، ICP-OES، Disk diffusion Agar،MIC و MTTاستفاده شد. بنابراين طبق نتايج حاصل از اين اختراع مي توان گفت نانوذرات سنتز شده آهن(III) اكسيد توسط باكتري هاي پروبيوتيك لاكتوباسيلوس اسيدوفيلوس و لاكتوباسيلوس پلانتاروم علاوه بر داشتن ويژگي بهبود يافته از نظر اندازه، مورفولوژي، نسبت سطح به حجم و ساختار، داراي خاصيت ضد ميكروبي بالا و سميت اندك نسبت به ديگر نانوذرات سنتز شده در پژوهش هاي قبل مي باشند. هم چنين اين اختراع، ساخت سبز نانوذرات فلزي ضد ميكروبي از طريق باكتري هاي پروبيوتيك را نسبت به روش‌هاي معمول فيزيكي و شيميايي، بهتر، كم هزينه‌تر با آلودگي زيستي كمتر و دوست‌دار محيط زيست معرفي مي‌كند بنابراين نانوذرات سنتز شده با توجه به داشتن عملكرد و كاربرد عمومي مي توانند در صنايع مختلف مورد استفاده قرار گيرند.

ساخت و مشخصه‌سازي فتوبيوراكتور هواراند جديد براي توليد زيست¬توده ريزجلبكي و تثبيت CO2، در اين اختراع انجام شد. در اينجا، شرايط عملياتي بهينه و هندسه فتوبيوراكتور بر اساس مطالعه جامع رفتار هيدروديناميكي و انتقال¬جرم سيالات درون سامانه، تعيين شد. هدف اصلي ساخت اين فتوبيوراكتور، علاوه بر توليد ريزجلبك با دانسيته تراكمي بالا، رفع حداكثري نقايص سامانه¬هاي پيشين است. اين اختراع، ارتباط شديدي با كاهش آلايندگي گازهاي خروجي از دودكش صنايع داشته و زمينه فني آن زيرشاخه¬اي از رشته-هاي مهندسي شيمي، بيوتكنولوژي، مكانيك سيالات، محيط زيست، مكانيك ماشين¬آلات كشاورزي و علوم پايه است. استفاده از فتوبيوراكتور هواراند با گردش خارجي، از مناسب¬ترين روش¬هاي كشت سلول¬هاي ريزجلبكي و تثبيت CO2 است. مشكل فني اساسي موجود در اين نوع سامانه¬ها، سهم ناچيز بخش پايين¬رو فتوبيوراكتور در فرآيند اختلاط و انتقال¬جرم كل، بوده است. اين قسمت از بيوراكتورها كه معمولاً حجم زيادي از سامانه را نيز به خود اختصاص مي¬دهند، تنها بعنوان كانالي براي گذر مايع و انتقال آن از بخش جداكننده به قسمت بالارو بوده¬اند. در اين اختراع با مورب ساختن اين قسمت از بيوراكتور و ايجاد جريان ناهمسوي گاز-مايع در آن، اثرمتقابل فازهاي مختلف سيال بر هم را افزايش داده و بدين¬ترتيب اين ناحيه، به يكي از مناطق اصلي اختلاط و انتقال¬جرم ميان فازها تبديل شده است.