سرفصل های درس اصول زیست فناوری

نام بسته درسی : سرفصل های درس اصول زیست فناوری

—————————————————————-

فهرست:

مقدمه

اهمیت مقیاس نانو

کاربرد زیست شناسی در نانو تکنولوژی و کاربرد علوم نانو در بیوتکنولوژی

نانو مواد

نانو ذرات

نانو ذرات فلزی

دندریمرها

کوانتوم  دات ها

نانوسیم ها و نانو میله ها

فولرین ها

نانو لوله های کربنی

نانو کامپوزیت ها

نانو مواد حفره دار

نانو مواد پپتیدی

پپتید نوکلئیک اسید

استفاده از باکتریو فاژها در نانو تکنولوژی

DNAنانو تکنولوژی

خود تجمعی در سیستم های زیستی و درمقیاس نانو

نانو ماشین های زیستی

لایه های S

حسگرهای زیستی

Microfluidic chip

تولید نانو ذرات توسط میکروارگانیسم ها

باکتری های مغناطیسی

تکنیک های مورد استفاده در نانو بیو تکنولوژی

میکروسکوپ ها

میکروسکوپ های پروبی روبشی

میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM)

میکروسکوپ  STM

میکروسکوپ روبش نوری میدان نزدیک (SNOM)

نانو لیتو گرافی

میکروسکوپ الکترونی

میکروسکوپ TEM

میکروسکوپ SEM

Circular  Dichorism(CD)

طیف سنجی مادون قرمز(IR)

پراکنش دینامیک نوری (DLS)

پراش پرتوX

پراش پرتوX با زاویه کوچک (SAXS)

پتانسیل زتا

محاسبه مساحت سطح نانو مواد

رزونانس مغناطیسی هسته (NMR)

تکنیک های حرارتی

رزونانس پلاسمون سطحی(SPR)

طیف سنجی رامان پیشرفته سطحی (SERS)

طیف سنجی جرمی

روش های مدلسازی

آزمون خودسنجی با پاسخ

منابع این بسته درسی

بخش هایی از بسته درسی سرفصل های درس اصول زیست فناوری

برای دریافت نسخه کامل این بسته درسی

به شماره 09306406058 پیام دهید.

مقدمه

در ابعاد نانو (متر)، نوع اتم ها، موقعیت آن ها، تعداد و نحوه ی آرایش آن ها مورد توجه قرار می گیرد. در واقع نانو ساختار یک ماده، ساختار آن در مقیاس اتمی است که خصوصیات فیزیکی و شیمیایی آن تفاوت زیادی با خصوصیات آن در مقیاس بالاتر دارد.

نخستین بار امکان دستکاری ماده در سطح نانو توسط ریچارد فاینمن^[1] مطرح شد. جمله ی معروف او«فضای زیادی در آن پایین وجود دارد»^[2] بود که دست ورزی در مقیاس اتمی را ممکن فرض می نمود. پس از او دانشمندان زیادی  در این زمینه کار کردند از جمله اریک درکسلر^[3] که اولین  بار از کلمه نانو فناوری استفاده کرد.

نانو تکنولوژی توانایی طراحی مهندسی، ساخت و کاربرد مواد، ابزارها و سیستم ها در مقیاس اتمی است که هر گاه با الهام از طبیعت انجام گیرد بیونانو تکنولوژی نام خواهد گرفت. امروزه مقیاس نانو از 1 تا 100 نانومتر در نظر گرفته می شود در بیوتکنولوژی تولید کنندگان درون سلول قرار دارند و هزاران مولکول با ویژگی های اتمی ساخته می شود.در واقع بیوتکنولوژی مهندسی و ساخت در مقیاس اتمی است که با الگو برداری از فرآیندهای زیستی انجام می شود در حالی که در بیونانوتکنولوژی مهندسی و ساخت نیاز به انسان دارد.(1) بر طبق تعریف ستاد ملی پیشگام نانو تکنولوژی آمریکا (NNI) نانو فناوری حاوی سه محور توسعه فناوری و پژوهش با هدف تولید و استفاده از ابزارها و ساختار هایی در مقیاس نانو با عملکرد ویژه و توانایی دست ورزی و کنترل آن ها در این مقیاس می باشد. ارتباط بین فناوری نانو و علوم زیستی می تواند به دو صورت باشد: استفاده از نانو مواد ساختارهای زنده و یا استفاده از ساختارهای زنده برای توسعه محصولات فناوری نانو.

دروس امتحانی رشته نانوبیوتکنولوژی(ریززیست فناوری)

اهمیت مقیاس نانو

هر چه ذرات کوچکتر می شوند سطح اشغال شده توسط واحد حجم افزایش می یابد. بنابراین تعداد ذراتی که در پتاسیم نانو در واحد سطح قرار می گیرند بسیار بیشتر از پتاسیم با ابعاد بزرگتر (مثل میکرون) است. نسبت سطح به حجم تعیین کننده میزان فعالیت نانو ذره است و هر چه بیشتر باشد نانو ذرات فعال تراند. نانو ذرات و نانو ماشین ها از فیزیک نیوتنی تبعیت نمی کنند به طور مثال در دنیای نانو جاذبه و یا دافعه بین ذرات قوی تر از نیروهای گرانشی است و قوانین جاذبه و اینرسی اثری ندارند. به طور مثال قطرات آب به دلیل همین نیروهای جاذبه می توانند از سقف آویزان شوند و یا ذرات گرد وغبار بدون سقوط معلق در هوا بمانند. بنابراین دنیای کوانتوم بهتر می تواند عملکرد سیستم های نانو را توضیح دهد.

نانو ذرات طلا

نانو ذرات طلا خواص جالبی دارند مثل پایداری، عدم سمیت، زیست سازگاری^[4] ، خواص نوری ویژه و رزونانس پلاسمون سطحی ^[5](SPR) که کاربرد های کاتالیتیک و بیولوژیک ویژه ای به آن می دهند.

ذرات کلوئیدی طلا با سایز های مختلف ، طول موج های مختلفی از نور مرئی را نشر می دهند. کوچکترین نانو ذره طلا رنگ صورتی یا بنفش از خود ساطع می کنند اما وقتی بهم می چسبند رنگ زرد ایجاد می شود.

خاصیت پلاسمون سطحی نیز به دلیل حساسیت زیاد به تغییرات محیطی کاربردهای زیستی فراوانی دارد همچنین در طیف سنجی فلورسانس پلاسمون سطحی و طیف سنجی رامان پیشرفته سطحی ^[6](SERS) کاربرد های بسیار مفیدی دارد (3)

برای دریافت نسخه کامل این بسته درسی

به شماره 09306406058 پیام دهید.

دانه دانه بودن اتمها^[7]

اجسام در ابعاد نانو از اتم های مجزا تشکیل شده اند که بر هم کنش های اتمی شده با هم دارند. بهمین دلیل خصوصیات موادتوده ای مثل ویسکوزیته و اصطکاک برای آن ها تعریف نمی شود.

کوانتوم مکانیک به فهم خواص اتمی درون بیو مولکول ها کمک می کند. (1)

وقتی ساختار های کریستالی بسیار کوچک می شوند دمای ذوب آن ها کاهش می یابد. (که می تواند به علت افزایش درصد اتم های سطحی با عدد کئور دیناسیون پایین در کریستال باشد.) هنگامی که شعاع کریستال ها کمتر از شعاع بوهر برای الکترون ها در حالت توده ای باشد الکترون در آن محدود می شود و انرژی آن نسبت به حالت توده بیشتر می گردد. طیف های جذب نوری و نشر فلورسانس به انرژی های بالاتر منتقل می گردد بنابراین با تغییر شعاع کریستال می توان طول موج جذب و نشر آن را تنظیم کرد.

[1] )Richard Feynman

[2] )There is plenty of room at the Bottom

[3] )Eric Drexler

[4] )biocompatibility

[5] )Surface Plasmon resonance

[6] ) surface enhanced Raman spectroscopy

[7] )Atomic granularities

پکیج های آمادگی آزمون زبان موجود شده است که نیازی به تهیه پکیج های جداگانه نخواهید داشت ، مباحث بصورت فیلم آموزشی و نکته محور بوده که توسط مدرس تا یکسال پشتیبانی مستقیم خواهید داشت + سوالات جدیدترین آزمون ها با شما تمرین می شود. برای کسب اطلاعات بیشتر پیام دهید 09306406058
پکیج MSRT / پکیج EPT / پکیج Tolimo / پکیج UTEPT / …

برای مشاوره اینجا بزنید