مقاله نانوحسگرهای زیستی

اختصاصی از کوشا فایل مقاله نانوحسگرهای زیستی دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

 این فایل در قالب ورد وقابل ویرایش در 41 صفحه می باشد .

موضوع خاص در شیمی تجزیه

نانوحسگرهای زیستی

مقدمه

نانو تکنولوژی:

حسگرها:

 ساختار حسگرها:

خصوصیات حسگرها:
انواع حسگرها:

 انواع نانو حسگر ها:

 استفاده از نقاط کوانتومی درتولید نانو حسگرها:

استفاده ازنانولوله ها درتولید نانوحسگرها

به طورکلی کاربرد نانو لوله ها در حسگرها را می توان به دو دسته تقسیم کرد    :

الف ) نانولوله های کربنی به عنوان حسگرهای شیمیایی:

ب) نانولوله های کربنی به عنوان حسگرهای مکانیکی

3)استفاده ازنانو ابزارها درتولید نانوحسگرها:

مزایای نانو حسگرها:

معایب نانو حسگرها:

نانو حسگر های زیستی:

کاربرد ها:

کاربردهای مختلفی برای حسگرهای زیستی متصور است که در

آمپرومتری:
سیلان و فرایند سیلان‌دار کردن

تصفیه فاضلاب:

فرآیند تجزیه

فرآیند جذبی

نانو در تصفیه آب را می‌توان در سه فرآیند زیر خلاصه کرد:
فرآیند غربالی

ب ـ نانوحسگرهای گازی

نانوحسگرها کاربردهای متعددی در علوم مختلف از قبیل بیوپزشکی، محیط زیست، ارتباطات و تولید موادّ هوشمند

استفاده از نانوحسگرهای زیستی در بسته های غذایی نیز کاربرد دارند که در صورت شروع فساد مواد غذایی می توانند هشدار دهنده باشند:

افزایش حساسیت حسگرهای زیستی با استفاده از گرافن

تشخیص زودهنگام سرطان با استفاده از یک حسگر زیستی:

شناسایی ویروس های منفرد

شناسایی پروتئین ها

جیوه زدایی

 
مقدمه

در طی دو دهه گذشته زمینه های جدید متعددی در سایه تلاش بی وقفه دانشمندان و پژوهشگران بر پایه اصول شناخته شده الکتروشیمی برای شناسایی و اندازه گیری انواع گوناگونی از مواد فراهم شده است.در اکثر موارد تلاش بر این بوده است که مراحل اندازه گیری اندک زمان آزمایش کوتاه اجرای روش آسان دقت روش بالا گستره کاربرد آن وسیع و از یک سومحدود به مقادیر بسیار کم باشد.از این رو به پیشرفت هایی که در سال های اخیر در زمینه ساخت و کاربرد حسگرهای مورد استفاده در تشخیص و اندازه گیری گونه های زیستی یعنی زیست حسگرها حاصل شده اشاره میکنیم.در اکثر منابع علمی مثالی که برای معرفی زیست حسگرها به کار میرود حس بویایی و چشایی انسان است.در حقیقت انسان به کمک این دو حس از وجود مواد فرار بو دار ونیزاز برخی خواص ترکیبات مختلف نظیر میزان اسیدی بودن آنها مطلع میشود.در یک زیست حسگر آزمایشگاهی به عنوان عنصر شناسایی کننده گونه آزمایشگاهی به عنوان عنصر شناسایی کننده گونه آزمایشی از یک ماده زیستی استفاده میشود که میتواند در یک برهم کنش کاملا اختصاصی با گونه مورد نظر وارد عمل شود. نتیجه این برهمکنش رامیتوان پس از تبدیل به علایم قابل دریافت به صورت تغییر رنگ علایم الکتریکی(جریان یا پتانسیل) مشاهده کرد.در تهیه زیست حسگرها از چنان مواد زیستی استفاده میشود که بتوانند بطور اختصاصی با یک گونه آزمایشی به سرعت وارد واکنش شده گونه جدیدی را که با روش های متداول فیزیکی یا شیمیایی قابل شناسایی است به وجود آورند.

نانو تکنولوژی:

نانو تکنولوژی،توانمندی تولید مواد،ابزار ها و سیستمهای جدید با در دست گرفتن کنترل در سطح مولکولی و اتمی و استفاده از خواص آنها درمقیاس نانو می باشد.علم نانو، عبارت است از مطالعه و پژوهش وسایلوساختارهاییکهدرکوچکترینواحددیمانسیون ( 200 )نانومتر یا کوچکتر وجود دارند . از تعاریف فوق بر می آید که نانو تکنولوژی یک رشته نیست بلکه رویکرد جدیدی در تمام رشته هاست .برای نانو تکنولوژی کاربرد هایی را در حوزه های مختلف از غذا، دارو تشخیص پزشکی و بیوتکنولوژی تا الکترونیک، کامپیوتر، ارتباطات، حمل ونقل، انرژی، محیط زیست، مواد هوا و فضا و امنیت ملی بر شمرده اند : کاربرد های وسیع این عرصه و پیامد های اجتماعی سیاسی و حقوقی آن،این فناوری را به عنوان زمینه فرا رشته ای و فرا بخش مطرح نموده است .

هر چند آزمایش ها و تحقیقات پیرامون نانوتکنولوژی از ابتدای دهه قرن بیستم به طور جدی پیگیری شده اما اثرات تحول آفرین،معجزه آور و باور نکردنی نانو تکنولوژی در روند تحقیق و توسعه باعث گردید که نظر تمامی کشور های بزرگ به این موضوع جلب گردد و فناوری نانو را به عنوان یکی از مهمترین اولویتهای تحقیقاتی خویش طی دهه اول قرن بیست و یکم محسوب نمایند .

به طوریکه ژاپن درسال 2001، 400 میلیون دلار و در سال2004، 960 میلیون دلار هزینه کرده است و آمریکا برای این امر در سالهای 2005-2008 حدود 7/3 بیلیون دلار اختصاص داده است .

استفاده از این فناوری در کلیه علوم باعث شده است که تحقیقات در زمینه نانو به عنوان چالش اصلی علمی و صنعتی پیش روی جهانیان باشد .

موضوع اصلی نانو تکنولوژی مهار ماده یا دستگاه‌های در ابعاد کمتر از یک میکرومتر، معمولاً حدود 1 تا 100 نانومتر است. در واقع نانوفناوری فهم و به کارگیری خواص جدیدی از مواد و سیستمهایی در این ابعاد است که اثرات فیزیکی جدیدی - عمدتا متاثر از غلبه خواص کوانتومی بر خواص کلاسیک - از خود نشان می دهند. نانوفناوری یک دانش به شدت میان‌رشته‌ای است و به رشته‌هایی چون فیزیک کاربردی، مهندسی مواد، ابزارهای نیم رسانا، شیمی ابرمولکول و حتی مهندسی مکانیک، مهندسی برق و مهندسی شیمی نیز مربوط می‌شود. نانوفناوری می‌تواند به عنوان ادامه دانش کنونی به ابعاد نانو یا طرح‌ریزی دانش کنونی بر پایه‌هایی جدیدتر و امروزی‌تر باشد نانو تکنولوژی از دیدگاه صنایع غذایی نانو تکنولوژی یک افق عمیق علمی با قدرت بالا در تولید محصولات و روش های جدید فرآوری است.