محققان ایرانی به کمک روشی ساده و دوستدار محیط زیست موفق به تولید نانوذرات یکنواخت اکسید روی (ZnO) شدند.
سنتز سبز نانوذرات کاربردی در پزشکی با استفاده از مواد بومی
محققان ایرانی به کمک روشی ساده و دوستدار محیط زیست موفق به تولید نانوذرات یکنواخت اکسید روی (ZnO) شدند. این نانوذرات از مواد بومی کشور که ارزان قیمت و در دسترس بوده و در عین حال در کنترل اندازه یکنواخت نانوذرات بسیار موثر هستند، تولید شدند. در زمینه‌های مختلفی نظیر پزشکی از این نانوذرات به لحاظ داشتن خواص فتوکاتالیستی و ضد میکروبی استفاده می‌کنند.
نانوذرات اکسید روی کاربردهای فراوانی دارند که می‌توان استفاده‌های فتوکاتالیستی، وسایل پیزوالکتریک، ساخت رنگدانه‌ها، سنسورهای شیمیایی، حامل‌های دارو در بحث دارورسانی هدفمند و به‌ویژه تهیه مواد آرایشی و بهداشتی از جمله کرم‌های ضد آفتاب را به عنوان نمونه نام برد. در تولید نانوذرات اکسید روی بسیار مهم است که از روش‌های مقرون به صرفه و در عین حال ساده، که قادر به تولید نانوذراتی با اندازه ذرات یکنواخت باشند، بهره گرفت. از طرفی با توجه به اینکه یکی از مشکلاتی که امروزه محیط زیست و سلامتی انسان‌ها را تهدید می‌کند، استفاده از مواد و معرف‌های خطرناک در تهیه مواد مختلف از جمله نانومواد است، از اینرو ارائه روش‌های سنتزی بر پایه اصول شیمی سبز در مقیاس آزمایشگاهی و صنعتی برای جوامع علمی و تولیدی مرتبط یک ضرورت اجتناب ناپذیر است. در این پروژه تحقیقاتی، سعی محققان بر این بوده تا با رعایت اصول شیمی سبز و بسط دادن آن در سنتز نانوذرات بعنوان یک رویکرد نوین، به سنتز، مشخصه یابی و بررسی سمیت سلولی نانوذرات اکسید روی بپردازند. همچنین نشاندارکردن این نانوذرات با مواد رادیواکتیو نظیر ۹۹mTc و بکارگیری آن درمطالعات تحقیقاتی-کاربردی در حوزه پزشکی هسته‌ای نظیر شناسایی و درمان سلول‌های سرطانی از دیگر اهداف این کار تحقیقاتی بود.
پژوهشگران در این تحقیق با استفاده از تکنیک سل-ژل و مواد طبیعی مخصوص اقلیم و جغرافیای ایران اقدام به سنتز نانوذرات اکسید روی در اندازه‌های مختلف نمودند. برای دستیابی به این هدف آن‌ها از نیترات روی شش آبه و کتیرای بومی مناطق شمالی خراسان رضوی به ترتیب بعنوان منبع تأمین کننده عنصر روی و عامل کنترل‌کننده اندازه ذرات در محیط آبی استفاده کردند. پس از تهیه ژل اولیه فرآیند خشک شدن و سپس کلسیناسیون در دماهای مختلف ( ۴۰۰، ۵۰۰، ۶۰۰ و ۷۰۰ درجه سانتیگراد) بر روی نمونه‌ها انجام گرفت. همچنین نمونه‌های سنتزی با دستگاه‌های مختلف شناسایی نظیر TGA/DTA، XRD، UV-vis، TEM و FESEM مورد مشخصه‌یابی قرار گرفتند. در نهایت در شرایط بهینه دمایی (۶۰۰ درجه سانتیگراد) نانوذرات اکسید روی با شکل یکنواخت با میانگین اندازه ذرات حدود ۳۳ نانومتر بدست آمد. در ادامه این پروژه تحقیقاتی، میزان سمیت سلولی (MTT Assay) نانوذرات سنتزی بر روی رده سلولی عصبی Neuro2A مورد بررسی قرار گرفت.
به گفته دکتر مجید درّودی، عضو هیأت علمی دانشگاه علوم پزشکی مشهد، نتایج نشان داد که در این روش نانوذرات اکسید روی با استفاده از کتیرا (Gum Tragacanth) تولید شد. بطور کلی کتیرا را می‌توان مخلوط کمپلکسی از هتروپلی ساکاریدهای شاخه‌ای در نظر گرفت که در محیط آبی به مواد آلی مختلفی نظیر فوکوز، آرابینوز، گالاکتوز، زایلوز، گالاکترونیک و بطور عمده به گالاکترونیک اسید، هیدرولیز می‌شود. مواد حاصل از هیدرولیز به‌راحتی می‌توانند در فرآیند هسته‌زایی و رشد هسته در محلول وجود داشته و نقش عوامل پوشاننده (Capping agents) و در نهایت نقش پایدارکنندگی (Stabilizing agents) داشته باشند.
بارزترین ویژگی‌های این روش سنتز سادگی، استفاده از مواد ارزان قیمت، رعایت اصول شیمی سبز که منجر به عدم استفاده از مواد و معرفات خطرناک برای سلامتی انسان و محیط زیست است، تهیه نانوذرات با اندازه یکنواخت و راندمان بالا و از همه مهم‌تر استفاده از مواد بومی مخصوص اقلیم کشورمان ایران و معرفی آن در عرصه بین المللی بود.
درّودی معتقد است که از آنجایی که در این کار تحقیقاتی از روش سل-ژل و با رعایت اصول دوازده گانه شیمی سبز نانوذرات اکسید روی در اندازه‌های متفاوت تهیه شده، پیش بینی می‌شود که این روش را می‌توان برای بسیاری از نانوذرات اکسیدی دیگر نیز بکار برد. بنابراین با انجام چنین پروژه‌هایی به نوعی می‌توان از غنای تنوع گیاهان دارویی و بومی ایران در تهیه نانومواد بهره برده و بدین شکل آن‌ها را در عرصه بین‌المللی مطرح کرد.
نتایج این کار تحقیقاتی که مستخرج از پایان نامه زهرا صبوری (کارشناس ارشد شیمی معدنی) بوده و با راهنمایی دکتر مجید درّودی (عضو هیات علمی مرکز تحقیقات پزشکی هسته ای دانشگاه علوم پزشکی مشهد)، و دکتر هادی کارگر (عضو هیات علمی دانشگاه پیام نور مرکز اردکان) و سایر همکارانشان صورت گرفته است و از پژوهش‌های برتر شناخته شده در ستاد توسعه فناوری نانو به حساب می‌رود، در مجله Ceramics International (جلد ۳۹، ماه می، سال ۲۰۱۳، صفحات ۹۱۹۵ تا ۹۱۹۹) منتشر شده است.
