 سیزدهمین دوره از پروژه های دانش آموزی تبیان نیز با یاری خداوند و حضور پر شور شما دوستان و علاقمندان به پایان رسید اما کار ما هنوز تمام نشده است! این دوره نیز همچون سال های گذشته دوستان بسیاری با ثبت طرح ها و ایده های خلاقانه خود در منوی "پیشنهاد موضوع" ما را در ارتقای تنوع پروژه ها یاری نموده اند. هم چون گذشته بر آن شدیم تا با گردآوری این ایده های جالب، علاوه بر قدر دانی از این دوستان نوآور، زمینه ای را برای ایده پروری سایر پژوهشگران علاقمند فراهم آوریم. فراموش نکنید که ما همیشه منتظر طرح های جدید شما عزیزان هستیم.

نام ایده: تولید نانو حامل های حفره دار حاوی داروی مفنامیک اسید
نام ارائه دهنده/دهند گان: یاسمن معتقدی و کیمیا حیدری دستجردی
زمینه و نوع پروژه: شیمی
درجه سختی: دشوار
نام مدرسه: فرزانگان 7

  مقدمه
نانو ریشه یونانی «نانس» به معنی کوتوله می ‌باشد. فناوری نانو موج چهارم انقلاب صنعتی، پدیده ‌ای عظیم می ‌باشد که در تمامی گرایش‌ های علمی راه یافته است تا جایی که در یک دهه آینده برتری فرایندها، وابسته به این تحول خواهد بود. فناوری نانو فرایند دستکاری مواد در مقیاس اتمی و تولید مواد و ابزار، به وسیله کنترل آن ها در سطح اتم‌ ها و مولکول هاست.

پیشرفت سریع در روش‌ های كشف دارو سبب افزایش تصاعدی داروهای جدید شده است. به دلیل متنوع بودن خواص فیزیكی و شیمیایی داروهای گوناگون، نیازمند به سیستم‌ های دارورسانی هوشمندتر می ‌باشیم. از مقوله ‌های بسیار مهم در صنعت دارورسانی بحث دارورسانی كنترل شده به بدن است. با روش‌ های معمول مصرف دارو نظیر مصرف خوراكی و تزریقی، دارو در سراسر بدن توزیع خواهد شد و تمام بدن تحت اثرات آن قرار خواهد گرفت و عوارض جانبی دارو بروز خواهد كرد. برای اینكه دارو نقش درمانی داشته باشد، باید تا رسیدن به محل هدف در بدن محافظت شود و خواص شیمیایی و بیولوژیكی خود را حفظ كند. برخی از داروها به شدت سمی بوده و می‌ توانند سبب اثرات جانبی منفی شوند و اگر حین رهایش تخریب شوند، اثر درمانی آن ها كاهش می‌ یابد. نانوساختارهای توخالی گروه ویژه ای از مواد هستند که خصوصیات فیزیکی و شیمیایی متفاوتی نسبت به ترکیبات مشابه خود نشان می دهند. این خصوصیات به وسیله شکل، اندازه، و ترکیب آن ها تعیین می شود. در مقایسه با ذرات یکپارچه با اندازه مشابه، نانوساختارهای توخالی به دلیل داشتن فضاهای توخالی در درون خود، ویژگی های منحصر به فردی دارند، از جمله: چگالی پایین، سطح فعال زیاد، ضریب انبساط حرارتی کم، ضریب شکست کم، نسبت بالای سطح به حجم، هزینه کم، و روش های ساخت متنوع. این ویژگی هایی که ناشی از ساختار ویژه این مواد است، باعث شده است ساخت نانوساختارهای توخالی در سال های اخیر توجه بسیاری را به خود معطوف کند. در این مقاله راهبردهای کلی ساخت نانوساختارهای توخالی کروی، راتل 2، و غیرکروی ارائه می شود.
 
هدف
هدف از انجام این پروژه تحقیقاتی تولید نانو حامل های حفره دار حاوی داروی مفنامیک اسید بود.

 روش
پژوهش حاضر از لحاظ هدف کاربردی و از لحاظ روش از نوع پژوهش های آزمایشی بودند. در ابتدای کار 200 میلی گرم Fe3O4 را برداشته که ماده ای به رنگ قهوه ای است و درون بشری با اندازه متناسب می ریزیم و سپس به آن 20 میلی لیتر الکل اتیلیک را اضافه کردند و با هم زن شیشه ای مخلوط می کنیم که محلولی قهوه ای رنگ به دست می آید. سپس 5/1 گرم CTAB را برداشته و به محلول قهوه ای رنگ افزودند. سپس مقداری آب مقطر هم به آن اضافه کردند. در مرحله بعدی 2 میلی لیتر آمونیاک را به کمک پی پت و پوآر یا همان پی پت پرکن با احتیاط برداشتند، زیرا آمونیاک ماده ای خطرناک و مضر برای پوست است. سپس 1 میلی لیتر الکل اتیلیک افزودند. محلول به دست آمده نهایی که باز هم همان رنگ قهوه ای را دارد را روی هیتر استیرر گذاشتند و قسمت تنظیمات دور آن را روی 300 گذاشتند. درون بشر مگنتی که تمیز است و روی آن آلودگی وجود ندارد را انداختند تا مگنت بچرخد و شروع به حرکت کند. به مدت 1 شبانه روز گذاشتند تا مگنت درون آن بچرخد تا محلول یکنواخت شود. سپس بعد از اینکه مدت زمان چرخش انجام شد و به پایان رسید نوبت به مرحله حمام بخار رسید. در این مرحله بشری را به اندازه 100 میلی لیتر پر از آب مقطر کردند و سه پایه را روی چراغ بنزن قرار داده و با احتیاط گاز را روشن کرده و روی آن توری نسوز را قرار دادند، سپس بشر را روی آن قرار داده و گذاشتند تا آب جوش بیاید. هنگامی که آب در حال گرم شدن است لوله آزمایشی را برداشته و از محلول قهوه ای رنگ درون آن ریختند، همچنین در بشری دیگر مقداری اسید ریختند. وقتی دمای آب به 60 درجه رسید لوله آزمایش را درون آن نگه داشتند و با کمک پیپت و پوآر به آن قطره قطره اسید افزودند تا جایی که ماده در کف لوله آزمایش است قهوه ای روشن شود.

هنگامی که مرحله حمام بخار به اتمام رسید محلول به دست آمده را باید سانتریفیوژ کرد. این مرحله به این صورت است که درون لوله های سانتریفیوژ از ماده به اندازه مناسب ریخته و روی آن هم کمی اسید افزودند و آن را درون سانتریفیوژ قرار داده و کار را آغاز کردند. هنگامی که این کار را کردند لوله ها را بیرون آوردند. نتایج نشان داد که ماده ای قهوه ای رنگ ته نشین شده است و روی آن را ماده ای بی رنگ که حاوی اسید و آب است پوشانده است. در دفعات بعدی این ماده جامد ته نشین شده به مراتب روشن تر شده و در نهایت به رنگ سفید درآید که این رنگ سفید نشان دهنده این است که آهن موجود در آن شسته شده است. در نهایت ماده سفید رنگ را روی شیشه ساعت قرار داده و گذاشتند تا آب موجود در آن تبخیر شود. پس از تبخیر شدن پودری سفید رنگ به دست می آید که این پودر نانو حفره های توخالی حاملی هستند که آماده این هستند که درون آن ها هر چیزی مانند انواع و اقسام داروها قرار گیرد. سپس درون بشری 100 میلی لیتر آب ریختند و سپس 250 میلی گرم مفنامیک اسید را در آن حل کردند و نانو حامل را درون محلول ریختند و گذاشتند یک ساعت بماند تا مفنامیک اسید وارد نانو حفره های تو خالی شود. سپس یک دور سانتریفیوژ را انجام داده و آب روی محلول را خالی کرده و ماده ته نشین شده را روی پلیت ریخته و گذاشتند تا آب درون بخار شود. درانتها پودری سفید رنگ باقی ماند که همان نانو حفره های بودند که درون آن مفنامیک اسید قرار گرفته بود.

 مهارت های کسب شده
1. آشنایی با شیوه انجام کار گروهی
2. آشنایی با شیوه های جستجو در اینترنت
3. آشنایی با شیوه انجام پژوهش و نوشتن مقاله
4. آشنایی با نحوه ارائه گزارش عملکرد
5. آشنایی با روش ایده یابی (توفان مغزی)
6. آشنایی با مهارت کاربرد ابزار و وسایل مورد نیاز
7. آشنایی با پروپوزال نویسی
8. آشنایی با نحوه انجام آزمایش

 پروژه حاضر در چه حوزه ای انجام شد؟ شیمی
1. شیمی
2. فیزیک
3. زیست
4. ریاضی

مطالب مرتبط:
 بررسی نانو ذرات و نانو حسگرهای شیمیایی و زیستی و تاثیر آن در دارورسانی در ریه
ذرات و اندرکنش ها 
آشنایی با نانو ساختارها

تهیه کننده: مهدی رحمانی - تنظیم کننده: محبوبه همت

نانو ریشه یونانی «نانس» به معنی کوتوله می ‌باشد. فناوری نانو موج چهارم انقلاب صنعتی، پدیده ‌ای عظیم می ‌باشد که در تمامی گرایش‌ های علمی راه یافته است تا جایی که در یک دهه آینده برتری فرایندها، وابسته به این تحول خواهد بود. فناوری نانو فرایند دستکاری مواد در مقیاس اتمی و تولید مواد و ابزار، به وسیله کنترل آن ها در سطح اتم‌ ها و مولکول هاست.