سه شنبه, ۱۱ مهر ۱۳۹۱

نانوبیوکامپوزیت سلولز باکتریایی/سیلیکا جایگزین سلولزهای گیاهی

پژوهشگران ایرانی موفق به تهیه نانوبیوکامپوزیت سلولز باکتریایی/سیلیکا و معرفی آن به عنوان جایگزین مناسب سلولز گیاهی شدند. سلولز باکتریایی به صورت مستقیم در صنایع سلولزی، صنایع غذایی، صنایع آرایشی بهداشتی و امور پزشکی و داروسازی استفاده می‌شود.

مهندس سمیه شیخ نظری، دانشجوی دکترای دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، به عنوان یکی از محققان این تیم درباره‌ی هدف این پژوهش بیان کرد: «در تولید نانوبیوکامپوزیت‌ها با استفاده از سلولز گیاهی احتیاج به انجام مراحل میانی برای رسیدن به ابعاد نانو و حذف ناخالصی‌ها است، اما در این طرح با توجه به خصوصیات سلولز باکتریایی هدف بر این قرار گرفت که از سلولز باکتریایی برای تولید مستقیم نانوبیوکامپوزیت‌ها استفاده شود.»

استفاده از سلولز باکتریایی به جای سلولز گیاهی در تولید مستقیم نانوبیوکامپوزیت و بدست آوردن سلولز کاملا سفید شده که نیاز به هیچ گونه رنگ‌بری ندارد، یکی از نوآورانه‌ترین ویژگی‌های این طرح است. از ویژگی‌های سلولز گیاهی، می‌توان به قرار گرفتن سلولز گیاهی در شمار مواد ایزوتروپیک اشاره کرد که به علت درهم تنیدگی، سطح ویژه، استحکام و مدول بالا، این سلولز می‌تواند به عنوان ماده زمینه (ماتریس) شناخته شود و خواص خود را در نانوبیوکامپوزیت بخوبی نشان دهد.

مهندس شیخ نظری، با اشاره‌ای به مراحل انجام این تحقیق گفت: «ابتدا باکتری در محیط مایع و شرایط استاتیک برای تولید سلولز باکتریایی مورد کشت قرار داده شد و سلولز بدست آمده، شستشو و خالص‌سازی شد. سپس محلول تترا-اتوکسی سیلان تهیه و قرص‌های سلولزی در این محلول غوطه‌ور شدند و در ادامه پرس کردن و تهیه نانوبیوکامپوزیت‌ها انجام شد و در انتها تست نهایی صورت گرفت.»

این طرح پژوهشی توسط دکتر علیرضا عشوری عضو هیات علمی سازمان پژوهش‌های علمی و صنعتی ایران، مهندس سمیه شیخ نظری و دکتر تقی طبرسا از دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، دکتر علیرضا شاکری و دکتر مسعود گلعلی پور از دانشگاه گلستان انجام گرفته است.

شیخ نظری نتایج این پژوهش را این گونه بیان کرد: «سلولز باکتریایی می‌تواند جایگزینی برای سلولز گیاهی باشد و با استفاده از تترااتوکسی سیلان (نانوسیلیکا) به عنوان تقویت کننده سلولز باکتریایی، می‌توان به مقاومت و مدول بالاتری دست یافت.»

با توجه به کمبود شدید منابع سلولزی در کشور، این سلولز می‌تواند جایگزین بسیار خوبی برای بسیاری از محصولات سلولزی باشد. به گفته مهندس شیخ نظری به دلیل اینکه باکتری تولید کننده این سلولز، انعطاف ویژه‌ای نسبت به محیط کشت دارد، می‌توان از پساب برخی کارخانجات مثل کارخانجات تولید لبنیات، قند و شکر به عنوان محیط کشت این باکتری برای تولید سلولز استفاده نمود و این کمبود را جبران کرد.

نتایج این کار تحقیقاتی در مجله Carbohydrate Polymers (جلد ۹۰، شماره ۱، سپتامبر سال ۲۰۱۲) منتشر شده است. علاقمندان می‌توانند متن این مقاله را در صفحات ۴۱۳ الی ۴۱۸ همین شماره مشاهده نمایند.