سرطان ریه علت اصلی مرگ و میر ناشی از سرطان در جهان است. سرعت مرگ و میر زیاد در نتیجه ی فقدان ابزار موثر برای تشخیص این بیماری در مراحل اولیه است. گفته شده است که سیگار کشیدن باعث ایجاد تفاوت در الگوی بیان ژن افراد بدون سرطان ریه و افراد دارای سرطان ریه می شود. در این پژوهش سعی شد که با استفاده از الگوی بیان ژن افراد سیگاری دارای سرطان ریه و بدون سرطان ریه، با استفاده از کمومتریکس مدل هایی برای دسته بندی افراد دارای سرطان و بدون سرطان ریه ایجاد شود. ابتدا داده های مربوط از سایت گرفته شد و به مجموعه ی آموزش و آزمون تقسیم شد. سپس با استفاده از الگوریتم تجزیه ی مولفه ی اصلی (pca) بدون پیش پردازش، همراه با پیش پردازش تمرکز بر میانگین و پیش پردازش هم مقیاس کردن مدل هایی ایجاد شد. مدل های پیشنهاد شده ی pca قادر نشدند دو دسته را به خوبی از هم جدا کنند. بعد از آن از تجزیه ی تمایزی کمترین مربعات جزئی (pls-da) برای ایجاد مدل استفاده شد. مدل ایجاد شده ی بدون پیش پردازش نتوانست دو دسته را از هم جدا کند. مدل های ایجاد شده با این روش همراه با پیش پردازش تمرکز بر میانگین و هم مقیاس کردن تا حدی توانستند دو گروه را از هم جدا کنند. پس از آن ایجاد مدل با استفاده از ژن های موثر در ایجاد بیماری انجام شد. pca باز هم نتایج خوبی نداشت. این بار مدل pls-da بدون پیش پردازش داده ها در مقایسه با مدل ایجاد شده با همه ی ژن ها هم تا حدی توانست دو گروه را از هم جدا کند. بعد از آن از روش نقشه های خود مرتب شونده (som) برای ایجاد مدل استفاده شد. این مدل بازده نامناسب 72% را برای مجموعه ی آموزش داشت. در نهایت با استفاده از ماشین های بردار پایه (svm) مدلی ایجاد شد که بازده 100% برای مجموعه ی آموزش و 84% برای مجموعه ی آزمون را داشت.

کروماتوگرافی گازی- طیفسنجی جرمی (gc-ms) سهم قابل توجهی در تجزیه ی مخلوط های مختلف ترکیبات آلی به ویژه اسانسها دارد. gc-ms توانایی تجزیه ی کیفی و کمی بسیاری از ترکیبات را دارد ولی شناسایی کیفی اجزا منحصراً از طریق جستجو در کتابخانهی ms متصل به دستگاه gc-ms امکانپذیر میباشد. با این حال هنوز تحت بهترین شرایط آزمایشگاهی، احتمال همپوشانی پیکها در حین شویش میتواند دردسر ساز باشد و این بهخاطر زمینهی پیچیده و شویش همزمان اجزا می باشد. بنابراین تفکیک و شناسایی اجزای با غلظت کم و در عین حال با ارزش در مخلوط های پیچیده غیر ممکن خواهد بود. خوشبختانه؛ با توسعهی روشهای کمومتریک، استخراج داده های مورد نیاز اجزای یک مخلوط پیچیده امکانپذیر شده است. در پژوهش حاضر، اسانس میندیوم لاویگاتوم با روش تقطیر همزمان استخراج شده و با کمک دستگاه gc-ms در شرایط بهینه مورد تجزیه قرار گرفته است. با به کارگیری روش تفکیک منحنی چند متغیره، تعداد اجزای شناسایی شده از 61 به 91 جزء توسعه یافتهاند. از روش هایی چون امتیاز ریختشناسی و تجزیه فاکتور تکاملی با پنجره حرکتکننده با اندازه ثابت، برای تعیین تعداد اجزا، نواحی صفرجزئی و گزینشی کروماتوگرامها استفاده میشود. تخمین اولیه ی الگوهای کروماتوگرافی به کمک تجزیه فاکتور تکاملی بدست آمده و در نهایت طیف های جرمی خالص شده به وسیلهی نرم افزار nist حاصل شده است. کروماتوگرافی تلفیقی همراه با روشهای تفکیک کمومتریک، یک روش کامل برای تجزیه ی دقیق روغن های اسانسی فراهم میآورد.

روش ولتامتری ضربان تفاضلی با کمک یکی از روش های کمومتریک همچون تفکیک منحنی چندمتغیره- حداقل مربعات متناوب برای تعیین همزمان دو گونه آنتی اکسیدانی (کاتچین و گالیک اسید) در سطح الکترود خمیر کربن اصلاح شده با نانو لوله های کربنی چند دیواره پیشنهاد شده است. الکترود اصلاح شده سطح الکترود را افزایش و حساسیت آن را بهبود می بخشد. در این پژوهش طراحی مرکب مرکزی به همراه روش سطح پاسخ برای بهینه سازی پارامتر های موثر استفاده شده است. تفکیک منحنی چند متغیره بر پایه حداقل مربعات متناوب از طریق ایجاد داده های درجه دوم الکتروشیمیایی که با تغییر در ارتفاع ضربان به عنوان یک پارامتر دستگاهی ایجاد شدند، برای مقابله با مشکل همپوشانی بالای دو گونه به کار برده شد. بعد از تصحیح انتقال پتانسیل، منحنی درجه بندی بر پایه ناحیه تحت پروفایل غلظتی در محدوده خطی 69/2- 1/0 میکرومولار برای کاتچین با 965/0 = r2 و 3- 1/0 میکرومولار برای گالیک اسید با 933/0 = r2 به دست آمده است. خطای نسبی پیشگویی کمتر از 9 درصد برای تعیین این ترکیبات نشان داد که به کارگیری روش ولتامتری و درجه بندی مرتبه دوم می تواند برای سیستم تجزیه ای پیچیده به کار برده شود.

در قسمت اول این پژوهش، رفتار الکتروشیمیایی الکترود خمیر کربن اصلاح شده با نانولوله های کربنی چند جداره به عنوان حسگر بسیار حساس برای اندازه گیری کوئرستین مورد بررسی قرار گرفته است. اندازه گیری ها با استفاده از روش ولتامتری ضربان تفاضلی در محلول بافر بریتون-رابینسون انجام شد. ابتدا شرایط ph، مقدار گرم نانولوله کربنی الکترود، ارتفاع ضربان، سرعت روبش پتانسیل و پله پتانسیل بهینه گردید، سپس منحنی درجه بندی رسم شد. رابطه خطی بین پیک جریان اکسایش و غلظت کوئرستین در دامنه غلظت 0/022 تا 10 میکرو مولار دیده شد و حد تشخیص 2 نانو مولار به دست آمد. مقدار ضریب نفوذ کوئرستین بر سطح الکترود (d) با استفاده از روش کرونوآمپرومتری، مقدار ضریب انتقال بار (?) بین الکترود و کوئرستین و چگالی جریان تبادلی (io) برای کوئرستین با روش ولتامتری روبش خطی محاسبه شد. در قسمت دوم این پژوهش از الکترود خمیر کربن اصلاح شده با نانولوله های کربنی برای اندازه گیری همزمان کوئرستین و تانیک اسید استفاده شد که به علت هم پوشانی زیاد دو پیک، جداسازی و اندازه گیری همزمان دو ماده تنها با استفاده از روش ولتامتری ضربان تفاضلی امکان پذیر نبوده و با کمک روش های کمومتریک انجام پذیرفت. برای این کار ابتدا شرایط برای مخلوط دو ماده بهینه شد، سپس ولتاموگرام ضربان تفاضلی مخلوط دو ماده در غلظت های مختلف رسم شد و بعد از تفکیک پیک ها منحنی درجه بندی برای دو ماده رسم گردید. حد تشخیص 1/96 و 0/3 نانو مولار به ترتیب برای کوئرستین و تانیک اسید به دست آمد. برای اندازه گیری همزمان در پایان، عملکرد الکترود اصلاح شده در نمونه حقیقی مورد بررسی قرار گرفت و پاسخ های قابل قبولی از الکترود دریافت شد.

اجزای فرار گیاه کالیگونوم کوموزوم استخراج شده به روش استخراج تقطیر همزمان (sde) و با کروماتوگرافی گازی - طیف سنجی جرمی تجزیه شد. طیف های جرمی بدست آمده از اجزا توسط جستجو در کتابخانه های nist و wiley بررسی شد، اما بعضی از اجزا درصد تطابق قابل اطمینانی ندارند. این مشکل ممکن است ناشی از رانش زمینه، زمینه طیفی، انواع متفاوت نوفه، هم شویشی، نسبت کم سیگنال به نوفه و تغییر در شکل پیک باشد. تشخیص مرتبه شیمیایی این پیک ها توسط روش امتیاز ریخت شناختی (ms) انجام گرفت و سپس ازروش تجزیه مخلوط خودمدل ساز تعاملی بااستفاده آسان(simplisma) به عنوان تخمین اولیه پروفایل های طیفی و یا غلظتی در فرایند تکرارشونده استفاده شد. در مرحله بعد پیک ها همپوشانی کرده توسط روش تجزیه جزء مستقل (ica) به کروماتوگرام های خالص و طیف های جرمی خالص تفکیک شد. بین الگوریتم های متفاوت تجزیه جزء مستقل، تجزیه جزء مستقل میدان مرکزی (mfica) بدلیل بکارگیری محدودیت غیرمنفی بودن بر روی پروفایل های طیفی و غلظتی در این تحقیق استفاده شد. طیف های جرمی جداسازی شده توسط جستجو در کتابخانه های طیف جرمی nist و wileyبه طور قابل اطمینانی شناسایی شدند. این مطالعه نشان می دهد که جفت شدن روش های کروماتوگرافی تلفیقی و روش های جداسازی کمومتریک، یک روش کارا برای تجزیه دقیق روغن های پایه را فراهم می کنند.

در قسمت اول این پژوهش، رفتار الکتروشیمیایی الکترود خمیر کربن اصلاح شده با نانولوله های کربنی چند دیواره به عنوان حسگر حساس برای اندازه گیری گالیک اسید مورد بررسی قرار گرفته است. اندازه گیری ها با استفاده از روش ولتامتری ضربان تفاضلی در محلول بافر بریتون - رابینسون انجام شد. ابتدا ارتفاع ضربان، سرعت روبش پتانسیل، پله پتانسیل، ph و مقدار گرم نانولوله کربنی الکترود بهینه گردید، سپس منحنی درجه بندی رسم شد. رابطه خطی بین پیک جریان اکسایش و غلظت گالیک اسید در دامنه غلظت 49/0 تا 75/15 میکرو مولار دیده شد و حد تشخیص 50 نانومولار به دست آمد. هم چنین مقدار ضریب نفوذ گالیک اسید بر سطح الکترود (d) با استفاده از روش کرونوآمپرومتری، بین الکترود و گالیک اسید محاسبه شد. در قسمت دوم این پژوهش از الکترود اصلاح شده بالا برای اندازه گیری همزمان گالیک اسید و کوئرستین استفاده شد که به علت هم پوشانی زیاد دو پیک، جداسازی و اندازه گیری همزمان دو ماده تنها با استفاده از روش ولتامتری ضربان تفاضلی امکان پذیر نبوده و با کمک روش های کمومتریک انجام پذیرفت. برای این کار ابتدا شرایط برای مخلوط دو ماده بهینه شد، سپس ولتاموگرام ضربان تفاضلی مخلوط دو ماده در غلظت های مختلف رسم شد و بعد از تفکیک پیک ها، منحنی درجه بندی برای دو ماده رسم گردید. حد تشخیص 60 و 3 نانو مولار به ترتیب برای گالیک اسید و کوئرستین به دست آمد. در پایان برای اندازه گیری همزمان این دو ماده در نمونه حقیقی، عملکرد الکترود اصلاح شده مورد بررسی قرار گرفت و پاسخ های قابل قبولی به دست آمد.

مصرف سیگار عامل بیش از 90 درصد موارد سرطان ریه است و هنوز تغییرات دقیق مولکولی ای که به علت مصرف سیگار در ریه ایجاد و منجر به ایجاد سرطان می گردند، هنوز ناشناخته مانده اند. در این پژوهش، از داده های میکروآرایه استفاده شده است. داده های میکروآرایه معمولا حاوی حجم عظیمی از داده های ژن مزاحم و بی فایده می باشند. این مجموعه داده های مزاحم، حاوی اطلاعاتی نادرست و بی ربط هستند، به همین دلیل بسیار مطلوب است که قبل از طبقه بندی داده های میکروآرایه، در حد امکان، این داده های مزاحم را حذف نمود. یک راهکار برای بهبود راندمان طبقه بندی داده های میکروآرایه، ایجاد یک انتخاب محدود و کوچک از میان حجم انبوهی از داده های بیان ژن با ابعاد بالا می باشد. انتخاب ژن های موثر برای طبقه بندی و دسته بندی نمونه ها، یک کار عمومی در مطالعات بیان ژن می باشد. در این پژوهش، برای انتخاب ژن ها از الگوریتم وزن- رای استفاده و ژن هایی که بیان آن ها در افراد سیگاری و غیرسیگاری در هر دو گروه سرطانی و غیرسرطانی تفاوت بسیار زیادی داشتند مانند ژن های ggk، ttk، aurka، nek2، cenpf، cyp1b1 و ... شناسایی شد. هم چنین برای طبقه بندی داده ها از الگوریتم تجزیه ی تمایزی کمترین مربعات جزیی(pls-da) به همراه پیش پردازش تمرکز بر میانگین یا هم مقیاس کردن استفاده شده است. در مرحله بعد بیان ژن ها در افراد سیگاری، غیرسیگاری و کسانی که ترک سیگار نموده را بررسی کرده و مشخص شد که بیان ژن های افرادی که سیگار را ترک کرده اند با افراد سیگاری متفاوت و به افراد غیرسیگاری نزدیک است.

با استفاده از ماتریس داده های برانگیختگی-نشر حاصل از طیف سنجی فلوئورسانس اندازه گیری همزمان آلکیل بنزن سولفونات خطی به عنوان ماده ی فعال سطحی آنیونی و براق کننده ی نوری در نمونه ی پودر ماشین لباسشویی در حضور گونه های تداخلگر ناشناخته که با گونه های مورد اندازه گیری همپوشانی می کنند، مورد استفاده قرار می گیرد. این روش متکی بر درجه بندی مرتبه ی دوم با به کارگیری روش های سه بعدی است. آلکیل بنزن سولفونات ماده ی نسبتا سمی بوده و در غلظت های بالاتر از 50% برای پوست و چشم ها حساسیت زا می باشد. براق کننده های نوری، اگرچه واقعا بر روی پاکیزگی لباس ها تاثیر ندارند ولی نور فرابنفش را به نور مرئی تبدیل کرده و موجب می شوند لباس ها براق تر به نظر برسند. این ترکیب ها بر روی لباس ها باقی مانده و زمانی که به وسیله ی پوست جذب شوند باعث واکنش های حساسیت زا می شوند. این ترکیب ها زیست تخریب پذیر نیستند و وقتی وارد سیستم های آبی می گردند موجب خطرات بالقوه برای زندگی آبزیان شده و برای ماهی ها سمی بوده و موجب جهش های باکتریایی می شوند. در روش های سه بعدی کمومتریک مانند تجزیه ی فاکتورهای موازی، تجزیه ی سه بعدی جریمه شده ی متناوب و تجزیه ی سه بعدی متناوب به علت دارابودن خاصیت جواب یکتا، می توانند سیگنال های همپوشانی کننده ی آن ها را به طیف های خالص و پروفایل غلظتی نسبی تجزیه کنند. نتایج به دست آمده نشان می دهد که این روش ها می توانند با یک موفقیت عظیم برای تعیین غلظت این مواد به کار گرفته شوند.

گونه های مختلف آویشن در طب سنتی سراسر دنیا استفاده می شود. این گیاه به عنوان ضدعفونی کننده، ضد اسپاسم و ضدسرفه شناخته شده است. اسانس آویشن نیز دارای خواص زیادی است که یکی از خواص آن فعالیت ضد اکسیدانی است. در این مطالعه ما می خواهیم از کروماتوگرام به دست آمده از کروماتوگرافی گازی و خاصیت ضد اکسیدانی هر اسانس، پیک های مسئول خاصیت ضد اکسیدانی را مشخص کنیم. برای این منظور، ابتدا ترکیب های شیمیایی اسانس اندام هوایی گونه های مختلف آویشن از مناطق متفاوت، به وسیله کروماتوگرافی گازی تجزیه و فعالیت ضد اکسیدانی این اسانس ها با استفاده از روش به دام اندازی رادیکال های 2، 2-دی فنیل 1-پیکریل هیدرازیل (dpph)، اندازه گیری شد. ترکیب کروماتوگرام های حاصل از کروماتوگرافی گازی و داده های به دست آمده از خواص ضداکسیدانی با روش های کمومتریک به ما اجازه می دهد تا پیک های مسئول فعالیت ضداکسیدانی را مشخص کنیم. چندین روش کالیبراسیون خطی با پیش پردازش های متفاوت روی کروماتوگرام اسانس آویشن برای مشخص کردن پیک های مسئول خاصیت ضد اکسیدانی به کار گرفته شد. این روش ها، هم قبل و هم بعد از همترازسازی کروماتوگرام ها با روش همبستگی بین همساز شده بهینه، روی داده ها اجرا شد. در این مطالعه، تصویرسازی متعامد ساختارهای نهفته، بهترین روش برای مشخص کردن پیک های مسئول خاصیت ضداکسیدانی در اسانس آویشن شناخته شد. این روش ساده و تکرار پذیر است و اجزاء عمود را از داده های اولیه حذف می کند و در نتیجه، کاهش پیچیدگی مدل و بهبود تفسیر ضریب رگرسیون را به همراه خواهد داشت. در نهایت برای مشخص کردن ساختار شیمیایی ترکیبات شناخته شده در فعالیت ضد اکسیدانی، از روش کروماتوگرافی گازی-طیف سنجی جرمی استفاده می شود

چای سبز یک منبع غنی از مواد آنتی اکسیدان است که بر سلامت انسان بسیار تاثیر گذار است. برگ های چای سبز شامل سه جزء اصلی هیدروکسی بنزوئیک اسیدها مانند گالیک اسید، پروپیل گالات و کافئین می باشد که برای جلوگیـری یا به تأخیر انداختن تعداد بسیـاری از بیماری های مخرب موثر است و همچنین بر سیستم عصبی مرکزی نیز تاثیر گذار است. بنابراین، ایجاد یک روش تحلیلی ساده و قابل اعتماد برای تعیین این ترکیبات در حضور گونه های دیگر موجود در چای سبز بسیار حائز اهمیت است. مدل های چند بعدی کمومتریک مانند تجزیه فاکتورهای موازی و تجزیه سه بعدی جریمه شده ی متناوب را می توانیم برای تخمین پروفایل غلظتی و طیفی آنالیت های شیمیایی که به صورت سه بعدی هستند مورد استفاده قرار دهیم. تحریک نمونه ها با فاصله 5 نانومتر از 240 تا 335 نانومتر و نشر با فاصله 5/0 نانومتر از 250 تا 496 نانومتر انتخاب می شوند. .بعد از اجرای برنامه تجزیه فاکتورهای موازی مقدار 045/0 گرم گالیک اسید به گرم چای سبز با 9335/0 = 2r و مقدار 317/0 گرم کافئین به گرم چای سبز با 9695/0 = 2r به دست می آید و با اجرای برنامه تجزیه سه بعدی جریمه شده ی متناوب مقدار 054/0 گرم گالیک اسید به گرم چای سبز با 9472/0 = 2r و مقدار 332/0 گرم کافئین به گرم چای سبز با 9841/0 = 2r راخواهیم داشت. در این پژوهش از یک روش ساده و گزینش پذیر با قابلیت اطمینان بالا برای تعیین همزمان گالیک اسید و کافئین در چای سبز بر اسـاس تجزیه های سه بعدی بر روی داده های حاصل از طیف سنجی فوتولومینسانس استفاده می شود. این روش قادر است در حضور گونه های تداخل گر موجود در چای سبز به اندازه گیری این دو گونه بپردازد.

زعفران یک ادویه مشتق شده از گل کروکوس ساتیووس است که به طور معمول به عنوان زعفران شناخته می شود. امروزه مصرف زعفران در حال افزایش است. بنابراین با توجه به قیمت بالا و تولید محدود آن، موجب شده که تولید این ماده مورد تقلب های زیادی قرار گیرد. رایج ترین روش برای تقلب در زعفران استفاده کردن از رنگ های مصنوعی می باشد. در این پژوهش روش های سه راهه کمومتریک مانند تجزیه فاکتورهای موازی و تجزیه سه خطی جریمه شده متناوب برای تفکیک داده های سه بعدی طیف جذبی- گرادیانph برای اندازه گیری هم زمان دو رنگ تارترازین و سانست زرد در زعفران تقلبی ارائه شده است. این سیستم با کمبود مرتبه در مد غلظت روبه رو شد، بنابراین نمی توان به نتایج منحصر به فرد دست یافت. برای از بین بردن ابهام، که منجر به کمبود مرتبه می شود، آرایه تغییر سه خطی v با کم کردن طیف مربوط به اولین ph از هر طیف در هر ph انجام شد. این عمل اجازه می دهد که استخراج پروفایل پیشرفت واکنش و پروفایل طیفی واکنش مخلوط و نیز غلظت نسبی آنالیت صورت پذیرد. مقادیر بازیابی مناسب بین 41/92 درصد و 99/108 درصد در دو نمونه زعفران تقلبی به دست آمده است. روش ارائه شده ساده تر از روش گزارش شده کروماتوگرافی مایع با عملکرد بالاکه اغلب پرزحمت، بسیار گران قیمت و وقت گیر است، می باشد

در این پژوهش ابتدا الکترود کربن¬شیشه¬ای به¬عنوان الکترود کار جهت بررسی¬های الکتروشیمیایی و اندازه¬گیری متیل¬پارابن و پروپیل¬پارابن، انتخاب شده است. پس از آن با تغییر سرعت¬روبش مختلف در روش ولتامتری چرخه¬ای مشخص شده که اکسایش دو نگهدارنده در سطح الکترود کربن شیشه¬ای تحت کنتر نفوذ است. ضرایب نفوذ برای هر ماده به¬طور جداگانه توسط روش کرنوکولومتری به¬دست آمده و پس از آن مقادیر ضریب انتقال و چگالی جریان تبادلی نیز به کمک روش ولتامتری روبش خطی برای mp و pp، محاسبه شده است. در مرحله¬ی بعد مقدار ph بهینه با روش پاسخ سطح برابر 7=ph به¬دست آمده، برای بهینه¬سازی پارامترهای دستگاهی روش طراحی آزمایش به¬کار گرفته شده و مقادیر ارتفاع ضربان، پله¬ی پتانسیل و سرعت روبش به ترتیب برابر 06/0، 009/0 و 13/0 به¬دست آمده است. برای اندازه¬گیری هم¬زمان دو نگهدارنده در محلول¬های استاندارد شامل مخلوط mp و pp روش ولتامتری ضربان تفاضلی به¬کار گرفته شده است. پس از ثبت ولتاموگرام¬های مربوط به این محلول¬ها اطلاعات به¬دست آمده به ماتریس تبدیل شده و مدل¬سازی بر اساس آن صورت گرفته است. ابتدا روش چند متغیره¬ی pls و سپس روش pcr برای پیش¬بینی غلظت¬های هریک از دو ماده در محلول¬های استاندارد ساخته شده به¬کار گرفته شده است. پس از آن و نمونه¬هایی به روش افزایش استاندارد از یک کرم مرطوب¬کننده که حاوی دو نگهدارنده¬ی مورد نظر تهیه شده، ولتاموگرام این نمونه¬ها نیز به روش ولتامتری ضربان تفاضلی ثبت شده و پس از تبدیل اطلاعات آن به ماتریس دو روش pls و pcr نیز بر روی این اطلاعات اعمال شده و سپس درصدهای بازیابی محاسبه شده است.

اندازه گیری دارو نقش مهمی در کنترل کیفیت دارو ایفا کرده و تاثیر زیادی بر سلامت عمومی ایجاد می کند. بنابراین انتخاب یک روش ساده، حساس و سریع برای اندازه گیری این ترکیبات، از اهمیت زیادی برخوردار می باشد. کمومتریکس به میزان قابل توجهی برای مشکلات مربوط به بهینه سازی روش های تجزیه-ای استفاده شده است. هم چنین از کاربردهای دیگر روش های کمومتریک، در اندازه گیری ترکیباتی با پیک های به شدت همپوشانی کننده می باشد. در این پژوهش سعی شده است تا از روش های الکتروشیمی در کنار روش های کمومتریک به عنوان ابزاری جهت کسب بیشترین اطلاعات از سیستم های شیمیایی و بیولوژیکی استفاده شود

سطح کل خاک کره زمین در حدود 14477 میلیون هکتار تخمین زده می¬شود که بیش از 3000 میلیون هکتار آن در معرض آلودگی با مواد شیمیایی قرار دارد. مهم¬ترین آلاینده¬های خاک¬های شهری، فلزات سنگین می¬باشند که به علت کم تحرکی به مرور در خاک انباشته می¬شوند. در دهه¬های گذشته بررسی عمده فلزات سنگین در خاک شهری به تعیین مقدار این فلزات محدود شده بود، در حالیکه با توجه به تغییرات مکانی و زمانی فلزات سنگین خاک، شناخت منشأ، مقدار و الگوی تغییرات مکانی و زمانی این فلزات ضروری است. این پژوهش با هدف تعیین توزیع مکانی فلزات سنگین در شهرستان آران و بیدگل، تأثیر کاربری اراضی بر غلظت فلزات سنگین، ارزیابی خطر بوم¬شناختی عناصر در خاک و شناسایی منابع بالقوه آلاینده¬ها انجام شد. 135 نمونه خاک سطحی (20-0 سانتیمتر) با استفاده از سیستم نمونه¬برداری سیستماتیک تصادفی جمع¬آوری شد. غلظت فلزات سنگین در نمونه¬های خاک پس از هضم به روش اسیدی توسط دستگاه طیف ¬سنجی جذب اتمی قرائت شد. به منظور بررسی اثر کاربری اراضی بر غلظت فلزات از آزمون تجزیه واریانس یک¬طرفه استفاده شد و برای منشأیابی غلظت عناصر در خاک نیز از تحلیل مؤلفه¬های اصلی استفاده شد. شاخص¬های آلودگی مولر، فاکتور آلودگی و بار آلودگی به منظور برآورد میزان آلودگی این فلزات استفاده شد. نتایج نشان داد که میانگین غلظت کادمیوم، سرب، روی، مس و نیکل در خاک سطحی شهرستان آران و بیدگل به¬ترتیب 72/0، 41/11، 59/48، 82/14 و 87/21 میلی¬گرم بر کیلوگرم بود. نتایج تجزیه واریانس حاکی از آن بود که نوع کاربری، عامل مؤثر بر روند افزایشی غلظت این فلزات در خاک سطحی بوده است و بیش¬ترین غلظت کادمیوم در منطقه صنعتی و پس از آن در منطقه مسکونی دیده شد. کاربری کشاورزی با بیابانی نیز دارای اختلاف معنی¬دار بوده است که احتمالاً به واسطه کاربرد کودهای کشاورزی فسفاته حاوی کادمیوم در مناطق کشاورزی است. بهترین مدل برازش داده شده به غلظت فلزات کادمیوم، نیکل، روی و مس مدل کروی بود و مدل نمایی بهترین مدل برازش شده به غلظت عنصر سرب در خاک سطحی منطقه بود. نتایج تحلیل مؤلفه¬های اصلی نشان داد که احتمالاً غلظت نیکل، روی و مس به طور مشترک به¬وسیله فعالیت¬های انسانی و مواد مادری تغییر می¬کند ولی غلظت کادمیوم و سرب، بیش¬تر توسط فعالیت¬های انسانی کنترل می¬شود. بر اساس نتایج فاکتور غنی¬شدگی و شاخص زمین¬انباشتگی کادمیوم و مس، بیش¬ترین غنی¬شدگی را در میان نمونه خاک¬های مورد بررسی داشتند. نتایج میانگین فاکتور خطر بالقوه بوم شناختی (er) نشان داد که میانگین این فاکتور برای فلز کادمیوم بالاتر از سایر فلزات بوده است. بر اساس شاخص ارزیابی خطر بوم شناختی (ri)، بیش از 80% منطقه دارای خطر بوم شناختی قابل توجه است. بیش¬ترین و کم¬ترین میانگین شاخص ارزیابی خطر بوم شناختی (ri) به ترتیب در کاربری¬¬های مسکونی و بیابانی ثبت شده است.

طراحی آزمایش که یکی از ابزارهای اساسی برای بهینهسازی است، عبارت است از ایجاد تغییرات آگاهانه و هدفمند در ورودیها بهمنظور مشاهده و آزمودن تغییرات حاصل در خروجیها یا نتایج یک فرایند. در این تحقیق برای بهینهسازی کمیت (بهوسیلهی انتخاب بازده استخراج) و کیفیت (بهوسیلهی انتخاب پاسخ نسبت سیترونلول به ژرانیول) اسانس گل محمدی که فواید و کاربردهای آن در صنایع مختلف عطرسازی، داروسازی، آرایشی- بهداشتی و غذایی از گذشته تاکنون برای همگان مشهود بوده است، از روش طراحی مرکب مرکزی که یکی از پرکاربردترین روشهای طراحی آزمایش میباشد، استفاده شده است. همچنین به دلیل تداخل طیفی نرول با سیترونلول، از روش تفکیک منحنی چندمتغیره- حداقل مربعات تناوبی که یکی از روشهای کمومتریک میباشد برای جداسازی پیکهای همپوشانی شده استفاده شد.

طراحی آزمایش همان طراحی اطلاعات است در صورتی که با متغیرهای متفاوتی مواجه باشیم. در این روش آماری کنترل آزمایش هایمان را خودمان به دست می گیریم تا به اثر عوامل و فاکتورهای مختلف روی تک تک واحدها و مراحل آزمایش پی ببریم. طراحی آزمایش، کاربرد بسیار وسیعی در تمام علوم طبیعی و اجتماعی دارد. از آن جهت که در هر زمینه و مسئله و رخدادی به دنبال یافتن موثرترین و کم اثر ترین فاکتورهای تاثیرگذار هستیم تا بتوانیم نتیجه را به سمتی که دلخواه و مورد نظر ماست پیش ببریم [1]. در روش پاسخ سطح یا response surface methodology که انجام آن در ابتدای کار سفارش می شود، رابطه ی بین چند متغیر و پاسخ این متغیرها بررسی می شود. اگرچه این مدل، تقریبی و تخمینی است ولی استفاده از آن بعلت سادگی، پیشنهاد می گردد؛ حتی در مواقعی که اطلاعات ما از مراحل مختلف آزمایش و روند آن کم باشد [2]. طراحی آزمایش شامل روش های مختلفی است که هر روش، محاسن و معایب مربوط به خود را دارد و عبارتند از: fractional factorial, placket burman, taguchi و غیره [3]. در استخراج اسانس و یا عصاره از یک گیاه، فاکتورهای اثرگذار مختلفی وجود دارند؛ مانند: زمان برداشت و جمع آوری گیاه، منطقه ای که گیاه در آن رشد کرده، نحوه ی خشک نمودن گیاه، میزان رطوبت گیاه، اندازه ی ذرات گیاه، نسبت میزان گیاه به آب یا هر حلال دیگر، نوع حلال انتخابی، دما، فشار، ph محفظه ی حاوی گیاه حین تقطیر، نوع روش استخراج اسانس و غیره.

اندازه گیری همزمان fe(ii), v(iv) و نیز te(iv), se(iv) بر اساس اختلاف در سرعت هر کاتالیزور با استفاده از شبکه های عصبی پیشنهاد شده است . داده های بدست آمده از طریق آزمایش با استفاده از شبکه های عصبی با الگوریتم سپس انتشار پردازش می شوند. ساختار شبکه حاصل از سه لایه است که عبارتند از: لایه ورودی، لایه پنهانی و لایه خروجی. پارامترهای بهینه از قبیل بهره گیری مومنتوم و تعداد گره ها در لایه پنهان برای ساختن مدل شبکه عصبی مورد بررسی قرار گرفته است . میزان خطای پیشگویی در اندازه گیری همزمان fe(ii), v(iv) برابر 0/021 برای هر دو می باشد و نیز در اندازه ژگیری همزمان te(iv), se(iv) این میزان خطا به ترتیب برابر 0/037 و 0/072 می باشد. یک روش نوین با استفاده از شبکه های عصبی برای رفع مزاحمت پیشنهاد شده است . این روش در اندازه گیری se(iv) بعنوان در سرعت اکسیداسیون واکنش هیدرازینیوم دی کلرید با برمات پتاسیم در حضور ponveau s بعنوان شناسانگر در حضور te(iv) که باعث بازداری واکنش می شود بکار برده می شود. میزان خطای پیشگویی در اندازه گیری se(iv) برابر 0/03 می باشد.