اين اختراع مربوط به حوزه علوم زيستي و مهندسي مي باشد و ماهيتي بين رشته اي دارد.از اين اختراع مي توان در آزمايشگاه هاي تشخيصي براي تشخيص بيماري هايي چون سرطان و ديابت و در آزمايشگاه هاي پژوهشي علوم زيستي استفاده نمود. اين اختراع اقدام به جداسازي اگزوزم از سيالات زيستي با بازده و هزينه اي مقرون به صرفه مي كند و مشكلات روش هاي سنتي مانند سانتريفوژ و فيلتراسيون چون وقت گير و پر هزينه بودن را حل مي كند.قابل حمل بودن چنين سيستمي و امكان آناليز نمونه هاي كم حجم از سيالات زيستي از نوآوري هاي قابل توجه اختراع مي باشد.همچنين استفاده همزمان از دو روش جداسازي بر اساس رسوب دهي و بر اساس خواص ميكرومتري سيال در اين دستگاه از نوآوري هاي اين اختراع بوده كه براي اولين بار در كشور مطرح شده است. در اين اختراع از بسترهاي سيليكوني با قطر 0.6 ميل متر و طول 10 سانتي متر براي تثبيت پليمر رسوب دهنده پلي اتيلن گلايكول 6000 استفاده شده است و اين بستر رسوب دهنده در سيستم شبيه سازي شده ميكروفلوئيديك قرار داده شده است. سپس از طريق پمپ سرنگي با دبي قابل تنظيم در محدوده 0.01-1 ميلي ليتر بر دقيقه مي توان سيال زيستي را به سامانه تزريق كرده و پس از انجام جداسازي از محلول بافر فسفات سالين (PBS) براي بازيابي اگزوزم هاي جداشده استفاده نمود.

اين اختراع در ارتباط با ساخت نانوزيست سامانه براي تشخيص فلزات سنگين در آب بر پايه روش تركيبي الكتروشيميايي- نوري است. پايش زيست محيطي فلزات سنگين هم از منظر ارزيابي هاي اكولوژيك و هم از لحاظ بهداشت عمومي از اهميت اساسي برخوردار بوده در صنايع مربوط به كنترل كيفيت آب و فاضلاب، محيط زيست و نمونه هاي بيولوژيكي، پايش و كنترل غلظت فلزات سنگين انجام مي شود. روش هاي مرسوم براي اندازه گيري فلزات سنگين از قبيل روش هاي طيف سنجي داراي معايبي از قبيل هزينه‌بر بودن، نياز به چند مرحله آماده سازي نمونه، پيچيدگي فرايند، نياز به نيروي ماهر و آزمايشگاه، استفاده از تكنيك‌هاي تكميلي استخراج و جداسازي از قبيل كروماتوگرافي و عدم امكان اندازه‌گيري درجا هستند. در اين اختراع با هدف مرتفع نمودن مشكلات مذكور، يك نانوزيست‌سامانه (نانوزيست‌حسگر) متشكل از بستر شيشه TCO داراي خواص همزمان رسانايي و شفافيت و اصلاح آن با نانوساختارهاي طلا عاملدار شده با اسيدهاي آمينه براي اندازه گيري مقادير كم غلظت يون فلزات سنگين در محلول هاي آبي بصورت انتخاب پذير، ارائه شده است. همچنين با استفاده از اين نانوزيست‌حسگر دو روش الكتروشيميايي و نوري جهت تجميع مزيت هاي اين دو روش، تركيب شده است.

طراحي و ساخت الكترودهاي آنزيمي زيست سازگار و ارزان براي تهيه يك پيل سوختي زيستي ايمپلنت در اين اختراع انجام شد. هدف هاي اصلي در طراحي و ساخت اين الكترودها افزايش دانسيته توان و طول عمر بعنوان دو مولفه اساسي جهت تجاري سازي پيل هاي سوختي زيستي ايمپلنت مي باشند. افزايش دانسيته توان با بارگزاري بالاي آنزيم روي سطح الكترودها و با كاهش مقاومت هاي كنتيكي حاصل مي شود. سطح الكترودها در اين اختراع با ميكرو/نانوسيم هاي زيست سازگار هادي الكتريسيته دي فنيل آلانين-نقره اصلاح شد. اين ميكرو/نانوسيم ها سطح بالايي را براي اتصال آنزيم ها فراهم نمودند. اصلاح شيميايي سطح اين ميكرو/نانوسيم ها با پلي آنيلين (يك ميانجي تبادلات الكتروني آنزيم گلوكز اكسيداز با الكترود) كنتيك بالاي انتقال الكترون از آنزيم به الكترود آندي را ممكن ساخت. مقاومت هاي كنتيكي موجود در الكترود كاتدي با استفاده از قابليت تبادل مستقيم الكترون از الكترود اصلاح شده با ميكرو/نانوسيم هاي دي فنيل آلانين-نقره به آنزيم لاكاز كاسته شد. الكترود آنزيمي با تثبيت آنزيم گلوكز اكسيداز برروي بستر پپتيدي به روش جذب سطحي، راسب سازي و اتصال عرضي تهيه شد. اين الكترود قابليت استفاده بعنوان الكترود آندي يك پيل سوختي زيستي آنزيمي كاملا زيست سازگار را دارد. تثبيت آنزيم لاكاز برروي بستر اصلاح شده با ميكرو/نانوسيم هاي دي فنيل آلانين-نقره به روش جذب سطحي، راسب سازي و اتصال عرضي انجام شد. اين الكترود آنزيمي با قابليت كاهش اكسيژن مولكولي پتانسيل به كارگيري بعنوان الكترود كاتدي يك پيل سوختي زيستي آنزيمي كاملا زيست سازگار را دارد.

بسمه تعالي خون مصنوعي (همگلوبين كپسوله شده ليپوزومي بر پايه پلي اتيلن اكسايد در مقياس نانو ) زمينه فني اختراع مربوط بشر از دير باز در پي يافتن جايگزيني براي خون بوده و در همين راستا از موادي همچون شير، صمغ و هموليزات گلبول قرمز نيز به صورت تزريق داخل رگي استفاده مي‌نموده است. كلمه جايگزين خون اولين بار براي افزايش دهنده هاي حجم پلاسما (plasma expanders) و سپس براي جايگزين‌هاي فرآورده هاي خوني استفاده گرديده است. امروزه اين واژه به مواد درماني اطلاق مي‌گردد كه در خارج از بدن تهيه گرديده و داراي اين توانايي مي‌باشند كه به جاي خون مصرف گرديده و ميزان نياز به تزريق خون را كاهش دهند. اگر اين مواد داراي توانايي تقليد عملكرد فرآورده خوني باشند به آن‌ها جايگزين‌هاي واقعي خون (red blood substitute) گفته مي‌شود. آن دسته از اين مواد كه باعث كاهش نياز به تزريق خون به وسيله تقويت توليد آن فرآورده مورد نياز در بدن مي‌گردند ( مانند اريتروپويتين، G-CSF ، ترومبوپويتين ، اينترلوكين¬ها وDDAVP ) به عنوان جايگزين خون حقيقي (virtual blood substitute) شناخته مي‌شوند. حتي بعضي افراد بر اين اعتقاد هستند كه در آينده سلول‌هاي بنيادي (stem cell) كه در محيط آزمايشگاهي فعال گرديده‌اند و ژن درماني نيز مي‌توانند به عنوان جايگزين‌هاي خون مطرح گردند. در كل جايگزين‌هاي خون به موادي گفته مي‌شوند كه علاوه بر افزايش حجم خون توانايي حمل و نقل اكسيژن را نيز داشته باشند . از ميان جايگزين‌هاي واقعي خون بيشتر از همه دو فرآورده جايگزين‌هاي RBC و پلاكت مورد بررسي و مطالعه قرار گرفته¬اند. علت ضرورت نياز به جايگزين خون : 1. با پيشرفت‌هاي سريع روش‌هاي جراحي و علي‌الخصوص افزايش درمان‌هاي سرطان توسط پروتكل‌هاي درماني اگرسيو نياز به تزريق RBC و پلاكت در سال‌هاي اخير از ميزان توليد آن توسط منابع انساني بيشتر شده است. بنابراين استفاده از جايگزين‌هاي خون وجهت كاهش فاصله موجود بين عرضه و تقاضا ضروري مي‌باشد. 2. ريسك انتقال عفونت‌هاي قابل انتقال از طريق تزريق خون (T.T.I) مانند HIV ، HBV ،HCV، مالاريا، سفليس، nvCJD، CMV و غيره در سال‌هاي اخير بسيار مورد توجه قرار گرفته است . اگرچه قوانين اجباري اسكرينينگ قبل از تزريق خون‌هاي آلوژن به ميزان بسيار قابل توجهي ريسك انتقال عفونت را كاهش داده است ولي هنوز هيچ كدام از فرآورده هاي توليدي كاملاً بدون خطر نمي‌باشد. به علاوه هيچ‌گاه هيچ تضميني وجود ندارد كه عوامل عفوني جديد و نوظهور در خون كشف نگردد. در اين زمينه نيز با توجه به اينكه جايگزين‌هاي خون مراحل بسيار سخت استريليزاسيون آزمايشگاهي را طي مي‌نمايند استفاده از اين نوع مواد مي‌تواند به ميزان قابل توجهي ريسك انتقال عفونت و هزينه هاي مربوطه را كاهش دهد. لازم به ذكر است كه هزينه تهيه و تزريق هر واحد خون در كشورهاي غربي بين 200 تا 250 دلار مي‌باشد. 3. در مواقعي كه به طور ناگهاني نياز به تزريق خون به ميزان زياد وجود دارد مانند تصادفات ، بلاياي طبيعي ، جنگ و غيره معمولاً دستيابي به خون آلوژن كافي در همان لحظه ممكن نبوده و استفاده از جايگزين‌هاي خون مي‌تواند نجات دهنده جان بيماران باشد. 4. تزريق خون آلوژن همواره داراي ريسك‌هاي ايموژنيك مانند واكنش‌هاي ناسازگاري ، GVHD، واكنش‌هاي آلرژيك و تب زا ، TRALI و ... مي‌باشد كه اگر چه اخيراً بسيار كاهش يافته ولي كاملاً از بين نرفته است . به علاوه هزينه يافتن اهدا كننده مناسب و خون گيري ، حمل و نقل خون ، نگهداري خون در دماي مناسب، انجام تست سازگاري ، كاهش لكوسيت خون ، اشعه دادن به خون و تكنيك‌هاي ديگر آماده سازي خون بسيار زياد مي‌باشد. اين در حالي است كه جايگزين‌هاي خون فاقد ماركرهاي ايمونوژن بوده و توانايي كاهش عوارض فوق‌الذكر را دارند. 5. طول عمر نگهداري (shelf life) خون آلوژن كوتاه بوده و همين مسئله باعث مي‌گردد كه با پايان تاريخ انقضا خون‌هاي مصرف نشده ميزان ضايعات خون افزايش يابد. در عوض جايگزين‌هاي خون داراي طول عمر نگهداري بسيار طولاني‌تر بوده و حتي در موارد ليوفليزه تا چندين سال قابل نگهداري مي‌باشند. 6. برخي از انسان‌ها و گروه‌هاي اجتماعي به دليل عقايد مذهبي خاص (مانند Jahova Witnesses) از دريافت خون و فرآورده هاي خوني انسان‌هاي ديگر منع گرديده و ممانعت مي‌نمايند. گاهي اوقات تنها جايگزين درماني اين افراد مي‌تواند استفاده از جايگزين‌هاي خون باشد . مشكل فني و بيان اهداف از مشكلات و معايب اين نوع هموگلوبين پاكسازي سريع آن از جريان خون توسط سلول هاي رتيكولواندوتليال مي‌باشد كه باعث كاهش طول عمر آن‌ها به چند ساعت مي‌گردد. مطالعات نشان داده كه حذف سياليك اسيد سطح غشا اين گويچه ها باعث افزايش سرعت پاكسازي آن‌ها از خون مي‌گردد. بنابراين در تركيبات جديد پلي ساكاريد غني از سياليك اسيد و داراي بار منفي سطحي به سطح غشا اضافه گرديده كه خود باعث افزايش زمان سيركولاسيون هموگلوبين كپسوله در خون مي‌گردد. هدف از انجام اين اختراع دستيابي به جايگزيني براي خون (خون مصنوعي) با قابليت انتقال بيشتر اكسيژن به بافت‌هاي آسيب ديده از جمله بافت هاي دچار ايسكمي در مواقع بحراني مي¬باشد. استفاده از فناوري نانوبيو جهت ساخت سامانه¬هاي نانويي كه حمل كننده هموگلوبين مي¬باشند و موجب افزايش قابل توجه انتقال اكسيژن به بافت¬ها مي¬باشند. د ) شرح وضعيت دانش پيشين و سابقه پيشرفت هايي كه در ارتباط با اختراع ادعايي وجود دارد. تاكنون طرحي ، در زمينه خون مصنوعي در ايران صورت نگرفته است. اولين تلاش براي كپسول دار كردن هموگلوبين توسط غشاهاي مصنوعي جهت مشابه سازي گلبول قرمز در سال 1957 گزارش گرديده است. هموگلوبين كپسول دار به فرم تترامريك بوده و داراي نمودار تجزيه اكسيژن مشابه گلبول قرمز طبيعي مي‌باشد. اين غشا مانع تجزيه هموگلوبين به فرم دايمر ميگردد تركيبات ليپوزومي كه در ساخت غشا اين نوع هموگلوبين مورد استفاده قرار مي گيرد عبارتند از كلسترول، فسفوليپيد و گانگليوزيد و آنزيم‌هاي ديگر مانند كربنيك انيدراز و كاتالاز را نيز مي توان به داخل كپسول حاوي همگلوبين اضافه نمود. مطالعات اوليه در حيوانات نشان داده كه از اين نوع هموگلوبين به خوبي مي توان در درمان خونريزي¬هاي شديد استفاده نمود و پس از تزريقات مكرر نيز هيچگونه عارضه پاتولوژيك در بافت¬هاي بدن از جمله مغز، قلب، كليه و ريه نيز ايجاد ننموده است. هـ) ارائه راه حل براي مشكل فني موجود همراه با شرح دقيق. به اين منظور با استفاده از فناوري نانوبيو مي¬توان تركيب و بار سطحي ليپوزوم¬هاي حاوي همگلوبين را طوري تعيين كرد كه كمترين برهمكنش را با سيستم ايمني بدن ايجاد نمايد و در واقع پتانسيل زتا آن به صفر نزديك باشد . در فرمولاسيون تركيب ليپوزوم مورد استفاده در اين اختراع، از كلسترول و فسفاتيديل كولين استفاده شده است كه در محيطي با pH حدود 4/7 بار سطحي آن نزديك به صفر مي-باشد. و ) بيان واضح و دقيق مزاياي اختراع ادعايي. 1.\\tداشتن ظرفيت بالاي انتقال اكسيژن و دي اكسيد كربن 2.\\tتبادل گازهاي تنفسي در حد فيزيولوژيك 3.\\tنيمه عمر داخل عروقي مناسب، فشار اسمزي و انكوتيك معادل خون 4.\\tعدم انتقال عفونت و عدم ايجاد واكنش ايمني 5.\\tقابل دسترس 6.\\tداراي هزينه توليد كم و مقرون به صرفه 7.\\tاين نوع خون در جريان خون و در داخل رگ به فرم دايمر شكسته نگرديده و در نتيجه فاقد سميت كليوي بوده و به سلول‌هاي اندوتليال عروق نيز صدمه نمي رساند. به علاوه به دليل عدم اتصال اكسيد نيتروژن(NO) ايجاد هيپرتانسيون و اسپاسم مري نيز نمي نمايد. ز ) ذكر صريح كاربرد. 1.\\tروشي نوين براي درمان ايسكمي بافتي 2.\\tروشي نوين براي خون رساني به بافت مورد نظر 3.\\tبا توجه به اينكه در حال حاضر موارد مصرف جايگزين¬هاي خون تنها محدود به مواقع اورژانس، درمان سريع شوك هموراژيك، رقيق نمودن خون قبل از جراحي Bypass قلبي عروقي و آنژيوپلاستي توسط بالن بوده و در واقع جايگزين خون به عنوان واسطه¬اي جهت فراهم نمودن زمان لازم براي تهيه و تزريق خون آلوژن عمل مي¬نمايد. 4.\\tبازگرداندن اكسيژن رساني به حالت اول پس از دست رفتن خون به علت آسيب در مواقع اورژانسي و ميدان جنگ. 5.\\tجلوگيري از نياز به تزريق خون در حين اعمال جراحي 6.\\tنگه داري از جريان اكسيژن به بافت‌هاي سرطاني كه ممكن است بتواند شيمي درماني را مؤثرتر كند. 7.\\tدرمان كم خوني كه موجب كاهش گلبول‌هاي قرمز خون مي‌شود. 8.\\tامكان اكسيژن رساني به بافت‌هاي متورم يا نواحي از بدن كه تحت تأثير كم خوني داسي شكل قرار گرفته‌اند. ح ) توضيح حداقل يك روش اجرايي براي به كارگيري اختراع. يكي از كاربردهاي تحقق اين امر درمان ايسكمي هاي بافتي مي‌باشد از كاربردهاي ديگر آن كنترل سرعت اكسيژن رساني به يك بافت مي‌باشد. خلاصه اي از توصيف اختراع: در اين اختراع از فناوري نانوليپوزوم براي كپسول دار كردن همگلوبين به عنوان خون مصنوعي استفاده شده است . از آنجا كه ميزان جذب اكسيژن و دي اكسيد كربن توسط اين محلول برابر با همين ميزان در خون واقعي ، ميتواند به عنوان جايگزيني براي خون در مواقع بحراني از آن استفاده نمود. بسمه تعالي ادعا نامه: اينجانبان: قاسم عموعابديني فرزند حسن متولد 1344 به شماره شناسنامه 920 صادره از تهران و ساكن تهران، آرش رمداني فرزند ولي متولد 1367 به شماره شناسنامه 13025 صادره از همدان و ساكن تهران هادي تابش فرزند محمدرضا متولد 1358 به شماره شناسنامه 62421 صادره از اصفهان و ساكن تهران، مدعي هستيم: كه اين اختراع\\\\\\" خون مصنوعي (همگلوبين كپسوله شده ليپوزومي در مقياس نانو بر پايه پلي اتيلن اكسايد)\\\\\\" براي اولين بار طراحي و نمونه داخلي و خارجي ندارد. اجزا دستگاه و شرح فرآيند: مواد مورد نياز براي تهيه نانوليپوزوم¬هاي همگلوبين به شرح زير است : o\\tدي پالميتوئيل فسفاتيديل كولين o\\tكلسترول o\\tپلي اتيلن اكسايد o\\tنمك فسفات o\\tكلروفرم o\\tهمگلوبين گاوي o\\tآب ديونيزه تجهيزات مورد نياز عبرتند از : o\\tهيتراستيرر o\\tروتاري o\\tپمپ خلا o\\tبالن ته گرد o\\tهموژنايزر o\\tpH متر o\\tدستگاه انجماد خشك در اين قسمت روند تهيه محلول‌ها و روند انجام مراحل شرح داده شده است. تهيه محلول بافرآبي نمك فسفات خريداري شده از شركت سيگما داراي 10 بسته نمك فسفات بود كه از اختلاط يك بسته نمك فسفات در 1 ليتر آب ديونيزه محلول بافرآبي با pH برابر با 4/7 حاصل شد. براي انحلال كامل نمك فسفات درون آب ديونيزه محتويات ارلن توسط يك مگنت مغناطيسي هم زده شد. اين كار به منظور تهيه‌ي محلول بافر با PH برابر با 4/7 به عنوان محيط آبي‌بافري براي تهيه‌ي ليپوزوم‌ها انجام شد. تهيه محلول همگلوبين مراحل اصلي براي تهبه محلول همگلوبين شرح زير است : 1.\\tسترون كردن تمامي ظروفي كه براي آماده سازي همگلوبين كپسوله شده ليپوزومي استفاده مي‌شود از جمله لوله هاي سانترفيوژ 2.\\tتوزين 6 گرم همگلوبين و انحلال آن در 100 ميلي ليتر محلول فسفات بافر سالين 3.\\tبراي افزايش pH محلول همگلوبين از 6.6 به 7.4 آن را در محلول فسفات بافر سالين(0.01 مولار , pH = 7.4) حل مي نماييم و همچنين براي افزايش تعادل اسمزي پلاسماي خون 4.\\tاضافه كردن آنتي بيوتيك ها براي مهار رشد باكتري ها كه مقادير مورد استفاده آن در هر ليتر از محلول همگلوبين به شرح زير است : Pencillin-50,000 units; Streptomycin -50 mg; Gentamycin-40 mg 5.\\tافزودن آنتي اكسيدان Glutathione به محلول همگلوبين : Glutathione واكنش همگلوبين با راديكال هاي آزاد را كاهش مي دهد و به اين ترتيب سرعت تشكيل methemoglobin (metHb) را در طول ذخيره سازي كاهش مي دهد. 6.\\tاضافه كردن انيدريد كربنيك به محلول همگلوبين به ميزان 2.5 ميلي گرم بر ميلي ليتر تا به سطح مشابه گلبول قرمز خون برسد. اضافه كردن انيدريد كربنيك اين اطمينان را براي كنترل انتقال جرم CO2 در in vivo ايجاد مي كند. 7.\\tسانترفيوژ محلول همگلوبين در (33000 Xg) (15,000 rpm) به مدت 30 دقيقه در دماي 4 درجه سانتيگراد به منظور حدف رسوبات احتمالي شكل گرفته ( دماي 4 درجه سانتي گراد به منظور پايين نگه داشتن سطح metHb مي باشد. فرآيند پس از شستشوي بالن ته گرد و بشرها با آب و مايع ظرفشويي و چندين بار شستشو با آب مقطر، ارلن درون آون در دماي 121 درجه‌سانتيگراد قرار گرفت تا از هرگونه آلودگي كه بتواند در اندازه نانوليپوزوم‌هاي تهيه شده اثرگذار باشد جلوگيري شود. پس از بيرون آوردن ارلن از درون آون براي خنك شدن آن به مدت 15 دقيقه زمان سپري ‌شد. در اين مرحله بعد از توزين تركيب فسفوليپيد طبق جدول زير درون بشر 40 ميلي‌ليتر كلروفرم توسط استوانه مدرج ريخته شد. وزيكول هاي ليپوزومي با انحلال مخلوط ليپيدهايي كه در جدول زير آمده است در حلال كلروفرم در دماي اتاق بدست مي آيد پس از انحلال , محلول حاصل را در روتاري (rotary evaporator) ريخته و حلال را تحت خلا نسبي تبخير مي نماييم تا فيلم ليپوزومي در ته بالن ته نشين گردد. سپس محلول هموگلوبين به فيلم ليپوزومي اضافه شده و به حالت تعليق در مي آيد. براي كاهش اندازه وزيكول هاي همگلوبين كپسوله شده ليپوزومي را چندين بار از طريق سيستم هموژنايزر اكستروژن مينماييم. سپس همگلوبين كپسوله شده ليپوزومي را سه بار در محلول ايزوتونيك نمك فسفات شسته و پس از هر بار شستشو در سانترفيوژ 15000 XG به مدت 20 دقيقه در دماي 4 درجه سانتيگراد قرار مي دهيم . هدف از اين روش شستشو اطمينان از حذف كامل تمام باقي مانده حلال آلي در صورت وجود و حذف پروتئين هاي هموگلوبين از فاز بيروني غشا ليپوزوم مي¬باشد. ليپوزوم ها شسته شده و در ايزوتونيك نمك فسفات پراكنده شدند. در اين مرحله همگلوبين كپسوله شده ليپوزومي آماده براي استفاده در مطالعات تجربي مي باشد. در مرحله‌ي بعد جذب مولكول‌هاي پلي اتيلن اكسايد با قرار دادن همگلوبين كپسوله شده ليپوزومي در انكوباتور به مدت 24 ساعت و در حضور حجم مساوي از نانو ذرات و محلول پوشش دهي پلي اتيلن اكسايد مربوطه صورت مي‌گيرد. ويژگي هاي اختراع: \\tداشتن ظرفيت بالاي انتقال اكسيژن و دي اكسيد كربن \\tتبادل گازهاي تنفسي در حد فيزيولوژيك \\tنيمه عمر داخل عروقي مناسب، فشار اسمزي و انكوتيك معادل خون \\tعدم انتقال عفونت و عدم ايجاد واكنش ايمني \\tقابل دسترس \\tداراي هزينه توليد كم و مقرون به صرفه \\tاين نوع خون در جريان خون و در داخل رگ به فرم دايمر شكسته نگرديده و در نتيجه فاقد سميت كليوي بوده و به سلول‌هاي اندوتليال عروق نيز صدمه نمي رساند. به علاوه به دليل عدم اتصال اكسيد نيتروژن(NO) ايجاد هيپرتانسيون و اسپاسم مري نيز نمي نمايد.

فرايند سنتز ميكرو/نانوساختارهاي كامپوزيتي پايدار زيست سازگار با گنجاندن فلزات واسطه درون نانوساختارهاي دي فنيل آلانين و پوشش پلي آنيليني تحت فرايند خودتجمعي در اين پژوهش انجام شد. اين ميكرو/نانوساختارهاي دي فنيل آلانين دي پپتيد كاربردهاي متعدد در زيست حسگرها، پيل هاي سوختي زيستي و زيست پزشكي دارند. اين ميكرو/نانوساختارهاي دي فنيل آلانين داربستي زيست سازگار و زيست تخريب پذير با سطح بالا براي تثبيت آنزيم ها، داروها و سلول ها مي باشند. سطح زياد و تخلخل بالاي اين داربست ها افزايش كارايي اين سامانه ها را در پي دارد. زيست سازگاري و هدايت الكتريكي ميكرو/نانوساختارها همچنين خصوصياتي ضروري براي كاربرد آن ها در نانوزيست فناوري و مدارهاي ميكروالكترونيك است. سنتز ميكرو/نانوساختارهاي دي پپتيدي زيست سازگار كامپوزيتي هادي الكتريسيته برپايه كاهش محلول نقره درون نانوساختارهاي دي فنيل آلانين در اين پژوهش انجام شده است. پوشش اين ميكرو/نانوساختارهاي دي پپتيدي با پليمر زيست سازگار پلي آنيلين با توجه به كاربردها و خواص ويژه اين پليمر انجام شد. توليد ميكرو/نانوساختارهاي كامپوزيتي دولايه دي فنيل آلانين-نقره/پلي آنيلين تحت فرايند خودتجمعي سبب افزايش مقياس آسان فرايند با هزينه پايين و تجاري سازي كاربردهاي منحصر به فرد اين محصول در سوپرخازن ها، زيست حسگرها و پيل هاي سوختي زيستي آنزيمي مي شود. فرايند سنتز مذكور مي تواند به تهيه كامپوزيت هاي زيست سازگار و پايدار برپايه گنجاندن فلزات واسطه مختلف درون نانوساختارهاي دي فنيل آلانين تعميم داده شود.

فرآيند خالص‌سازي بيوسورفكتانت با استفاده از نانوذرات مغناطيسي عملگرا شده يك فرآيند جديد در حوزه‌ي نانوبيوتكنولوژي، با هدف افزايش خلوص بيوسورفكتانت‌ها مي‌باشد و با توجه به اهميت و كاربرد وسيع بيوسورفكتانت‌ها در صنايع مختلف بخصوص صنعت نفت، تلاش براي يافتن روشي بهينه و اقتصادي براي خالص‌سازي اين مواد ارزشمند، امري بسيار ضروري مي‌باشد. امروزه بيوسورفكتانت‌ها به دليل دارا بودن مزايايي از قبيل سازگاري زيست‌محيطي، سميت كمتر، توانايي بالاي توليد كف، فعاليت بيشتر در شرايط سخت دمايي و سطوح مختلف شوري و pH، غلظت بحراني تشكيل مايسل پايين‌تر، تنوع ساختاري، قابليت تجزيه زيستي توسط ريزسازواره‌ها و توانايي سنتز آن‌ها از منابع غذايي ارزان قيمت و تجديد‌پذير، به همتاهاي شيميايي خود ترجيح داده مي‌شوند. با وجود افزايش درخواست براي بيوسورفكتانت‌ها، اين تركيبات از لحاظ اقتصادي با سورفكتانت‌هاي سنتزي قابل رقابت نمي‌باشند. علت اين امر هزينه‌هاي بالاي توليد آن‌ها مي‌باشد كه حدود ` كل اين هزينه‌ها را عمليات پايين‌دستي به خود اختصاص مي‌دهد. در نتيجه كاهش هزينه‌هاي ناشي از عمليات پايين‌دستي توليد بيوسورفكتانت‌ها، قابليت رقابت آن‌ها را با سورفكتانت‌هاي شيميايي و استفاده از آن‌ها را در صنايع مختلف افزايش مي‌دهد كه همين امر لزوم يافتن روشي مناسب و بهينه براي خالص‌سازي بيوسورفكتانت‌ها را دو چندان مي‌كند. بسياري از بيوسورفكتانت‌ها را به خاطر نسبت بالاي خاصيت آبگريزي آن‌ها به خاصيت آبدوستي‌شان، به راحتي مي‌توان با تلفيق روش‌هاي قديمي مانند سانتريفيوژ، كريستاليزاسيون، ته نشين‌سازي و استخراج، از محيط كشت جدا كرد. يكي از مهمترين معايب اين روش‌هاي قديمي، زمان بر بودن آن‌ها است. به علاوه حلال‌هاي فرار آلي و مواد شيميايي استفاده شده در روش استخراج بسيار پرهزينه، آلوده‌كننده‌ي هوا و سمي هستند. همچنين، عواملي مانند غلظت پايين محصول توليدي، طبيعت آمفيفيليك و كف‌زائي بيوسورفكتانت مانع از بازده بالاي اين فرآيند‌هاي خالص‌سازي مي‌شود. از اين رو در روش مورد ادعا با بهره‌گيري از ظرفيت جذب بالاي نانوذرات مغناطيسي عملگرا شده، ناخالصي‌هاي موجود در محيط كشت بيوسورفكتانت جدا شده و به اين ترتيب روشي آسان، سريع، بهينه و با بازده بالا براي خالص‌سازي بيوسورفكتانت‌ها ارائه شده است.

اين اختراع با عنوان توليد سورفكتين قابل كاربرد در پاكسازي زيستي در زمينه‌ي فني بيوتكنولوژي و زيست محيطي قرار مي‌گيرد. از چالش‌هاي عمده در صنايع نفت، رسوب ذرات هيدروكربني سنگين از جمله آسفالتين است. زمانيكه نفت خام در تانك‌هاي بزرگ ذخيره مي‌شود، لجن‌ها و برش‌هاي سنگين نفت كه در ته مخازن ذخيره نفت ته‌نشين مي‌شوند، رسوباتي با ويسكوزيته بالا و حتي جامد مي‌باشند كه با پمپ‌هاي جابه‌جايي قادر به جداكردن آن‌ها نيستند. جداسازي نيازمند شستشو با حلال يا پاكسازي دستي مي‌باشد. هر دو فرايند زمان‌بر، خطرناك و گران‌قيمت مي‌باشد. علاوه بر اين، حجم بزرگي از خاك‌هاي آلوده نفتي به همان صورت و دست‌نخورده باقي مي‌ماند. تلاش‌هاي زيادي به منظور توسعه روشي براي فرايند پاكسازي توسط تشكيل امولسيون غليظ روغن در آب به كمك عامل‌هاي فعال سطحي صورت گرفته است كه بدين ترتيب لجن‌هاي به حركت درآمده به بيرون پمپ مي‌شوند. يكي از راه‌هاي روانسازي اين لجن‌هاي نفتي استفاده از سورفكتين مي‌باشد كه با توجه به فرآيندهاي خالص‌سازي قديمي براي آن توانايي رقابت اقتصادي با ساير روش‌هاي روانسازي را ندارد ولي با به كارگيري فرآيند خالص‌سازي با استفاده از نانوذرات مغناطيسي، ضمن استفاده از فرآيندي ارزانتر و عملياتي ساده‌تر مي‌توان به سورفكتيني دست يافت كه قابل استفاده در پاكسازي زيستي مي‌باشد.

طراحي حسگر نرم بر پايه پردازش تصوير رنگي براي پايش دانسيته سلولي امروزه براي كاهش وقت و هزينه تحقيقات فرآيند هاي زيستي فرآيند هاي زيستي به سمت عمليات هاي موازي و كوچك مقياس در حركتند. در سال هاي اخير ميلي بيوراكتور و ميكروبيوراكتور با همين هدف، در داخل كشور طراحي و ساخته شده و به ثبت رسيده اند. همچنين در فرآيندهاي تخميري پارامترهاي وابسته به وضعيت رشد سلولي از اهميت ويژه اي برخوردارند. در ميان اين پارامترها دانسيته سلولي و غلظت سلولهاي زنده به دليل داشتن رابطه ي مستقيم با ميزان و كيفيت محصول نهايي از مهمترين پارامترها مي باشند. بنابر اين پايش بر خط اين پارامتر فوايد زيادي براي تنظيم مراحل رشد و شرايط توليد محصول و رسيدن به حالت بهينه توليد خواهد داشت. از اين رو كاربري روش هاي اندازه گيري در مقياس هاي كوچك داراي اهميت ويژه است. در اين اختراع حسگر نرمي طراحي شده است كه با استفاده از پردازش رنگي تصاوير گرفته شده از محيط كشت و با استفاده از الگوريتم MLP شبكه عصبي، دانسيته ي نوري را تخمين مي زند. اين حسگر نرم قابل پياده سازي براي پايش بر خط رشد سلولي در بيوراكتور هاي مينياتوري و بيوراكتور هاي معمولي است مي باشد.