زمانی که نفت خام در تانک های بزرگ ذخیره می شود، همواره رسوبات آلی با وزن مولکولی بالا ته نشین می شود. این رسوبات ایجاد لجن کرده و باعث کاهش ظرفیت ذخیره سازی و افزایش مشکلات پاکسازی مخازن ذخیره نفت می شوند. جداسازی این لجن های نفتی نیازمند شستشو با حلال یا پاکسازی دستی می باشندکه زمان بر، خطرناک و گران قیمت می باشند. یکی از روشهای جداسازی، تولید امولسیون پایدار نفت/آب با کمک بیوسورفکتانت ها می باشد. بیوسورفکتانت ها، مولکول های دوگانه دوست منحصربه فردی هستند که کاربرد وسیعی در حذف آلودگی های آلی و فلزی محیط زیست، ازدیاد برداشت نفت، لجن زدایی تانکرهای ذخیره نفت و انتقال نفت سنگین در خطوط لوله دارند در این تحقیق، بهینه سازی فرایند روان سازی لجن نفتی با استفاده از بیوسورفکتانت ناخالص و خالص شده مورد بررسی قرار گرفته و تاثیر سه متغیر میزان بیوسورفکتانت، سرعت اختلاط و زمان اختلاط بیوسورفکتانت با لجن نفتی بر میزان روان سازی تعیین شده است. تولید بیوسورفکتانت با استفاده از باکتری سودوموناس آئروجینوزا سویه mm1011انجام شد. . بهینه سازی فرآیند خالص سازی بیوسورفکتانت تولیدی با استفاده از نانو ذرات مغناطیسی اکسید آهن سنتز شده به روش رسوبی- کاهشی و تأثیر دو متغیر مدت زمان تماس نانوذرات با بیوسورفکتانت و مقدار نانوذرات ترکیب شده با بیوسورفکتانت بر میزان خالص سازی بیوسورفکتانت مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج به دست آمده نشان دادند که کارآیی بیوسورفکتانت خالص سازی شده در روان سازی لجن نفتی نسبت به بیوسورفکتانت ناخالص بیشتر است. هم چنین مطابق نتایج بهینه سازی فرآیند خالص سازی بیوسورفکتانت به روش پاسخ سطح (rsm)، سطوح بهینه برای مدت زمان تماس نانوذرات و محلول بیوسورفکتانت و همچنین جرم نانوذرات ترکیبی با بیوسورفکتانت به ترتیب برابر min 8/25 و g 07/0 بوده و مقدار غلظت مایسل بحرانی تحت این شرایط برابر mg/l 864/22 به دست آمد. در ادامه براساس شرائط بهینه بدست آمده در تولید بیوسورفکتانت و خالص سازی با استفاده از نانوذرات، فرایند روان سازی لجن نفتی بررسی شد. نتایج نشان دادکه استفاده از بیوسورفکتانت خالص باعث کاهش زمان روانسازی لجن نفتی به میزان حداقل دوبرابر می شود. همچنین در شرائط بهینه، نسبت درصد میزان ویسکوزیته مخلوط لجن نفتی با بیوسورفکتانت خالص نسبت به ویسکوزیته مخلوط لجن نفتی و بیوسورفکتانت ناخالص درحدود 75 درصد است که نشاندهنده میزان مناسب کاهش ویسکوزیته لجن نفتی توسط بیوسورفکتانت خالص می باشد.

امروزه استفاده از نانوتکنولوژی در سیستم های نوین دارورسانی روز به روز در حال گسترش است، چراکه در حال حاضر بیش از 90 درصد تمام مواد جدیدی که خواص درمانی دارند دارای مشخصات فارماکوکینتیک و زیست دارویی ضعیفی هستند. در این پژوهش نانولیپوزوم از میان سیستم های متعدد نانوحامل دارویی به سبب مزیت هایش مورد بررسی قرار گرفته است. از نقطه نظر بارگذاری داروها، لیپوزوم قادر به درون گیری و حمل داروهای آب دوست و آب گریز می باشد و می توان از آن برای طیف وسیعی از داروهای آب دوست و آب گریز بهره جست. یکی از مزایای تزریق پروتئین ترکیب شده با لیپوزوم ها، کاهش تخریب پروتئولیتیک (آنزیمی) در مکان تزریق است. در تهیه لیپوزوم اکثر پارامترهای کیفی در اکثر روش ها مورد بررسی قرار گرفته اند اما پارامترهای کمی و عملیاتی که بیشتر برای بهینه سازی پایداری لیپوزوم تولیدی مورد ارزیابی قرار می گیرند کم تر مورد توجه بوده اند. از طرف دیگر، کارایی مناسب و بهینه بودن سامانه های دارورسانی نیز از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است. در نتیجه باید بهترین نوع حامل لیپوزومی را هم از لحاظ پارامترهای ساختاری و هم روش تولید مناسب و ترکیبات مورد استفاده انتخاب کنیم. علاوه بر این، سامانه رهایش دارو از آن ها باید به گونه ای طراحی شود که نرخ تراوش دارو در حین فرایند انتقال به حداقل ممکن رسیده و در عین حال در محل هدف این رهایش به سادگی صورت پذیرد. جهت رسانش کنترل شده فاکتور رشد سلول اندوتلیال(vegf) به منظور القاء رگ زایی، از روش های گوناگون نظیر پایدارسازی و تثبیت فاکتورهای رشد بر روی داربست پلیمری از جنس مواد زیستی و یا نانوکپسول های حاوی فاکتورهای رشد استفاده می شود. بر این اساس در این پژوهش هدف آن است که فرمولاسیون نانولیپوزوم های تولید شده برای کپسوله کردن مواد دارویی با حداکثر پایداری بهینه شود به طوری که بتوان به خوبی نرخ رهایش دارو (vgef) را برای بهبود رگ زایی و افزایش تکثیر سلول های اندوتلیال کنترل کرد. فرمولاسیون نانولیپوزومی با ترکیب درصد مولی (2 = mpeg2000-dspe : 15 = chol :83 = dppc) و میزان ساکارز 6 برابر مقدار کل لیپید به عنوان فرمولاسیون مناسب و پایدار بدست آمد که از نظر اندازه ذرات (nm 117)، پتانسیل زتای(mv 04/8) و دمای عبور فازی در محدوده °c40 جهت بارگذاری هورمون رشد سوماتروپین و فاکتور رشد (vegf) در نظر گرفته شد. راندمان کپسوله کردن پروتئین سوماتروپین بارگذاری شده در فرمولاسیون نانولیپوزومی نهایی، حدود %97 محاسبه گردید، همچنین اندازه نانولیپوزوم های محتوی هورمون رشد بعد از یک هفته اندازه گیری در حدود nm134 می باشد، این امر حاکی از آن است که بعد از یک هفته، توزیع اندازه ذرات تغییری نکرده و نیز توده سازی ایجاد نشده است. همچنین میزان داروی رهاسازی شده بصورت خیلی آهسته و کنترل شده بعد از گذشت زمان در دمای °c 37 بسیار پایین است. بطوریکه بعد از سه هفته میزان سوماتروپین کل رهاشده برابر با ng/ml 17/1838، در واقع حدود 5 درصد از میزان داروی کپسوله شده اولیه رها شده است. همچنین از نتایج مربوط به تشخیص روش رنگ سنجی (mtt) در محیط کشت سلول های اندوتلیال مشخص شد که با افزودن حجم های یکسان از هومورن رشد سوماتروپین و فاکتور رشد در ترکیب با محیط کشت رشد سلولی(dmem) و یا فرم نانولیپوزومی در فاصله زمانی مختلف در طول 2 روز، میزان جذب سلولی نسبت به محیط کشت بدون این فاکتورهای رشد افزایش پیدا کرده است.

حلالیت کم اکسیژن در محلول های آبی و نقش بسزای آن در رشد و سوخت و ساز میکروارگانیسم ها، سبب شده اکسیژن به عنوان عامل کلیدی در کشت و رشد میکروارگانیسم ها در نظر گرفته شود. به همین دلیل مدل سازی فرایند اکسیژن رسانی به محیط کشت میکروارگانیسم یکی از عوامل مهم بهینه سازی فرایند رشد می باشد. با توجه به این که یکی از فاکتورهای مهم در مدل سازی فرایند اکسیژن رسانی و همچنین افزایش مقیاس فرایندهای کوچک، ضریب انتقال جرم می باشد در این پژوهش، ضریب انتقال جرم اکسیژن برای بیوراکتورهای مقیاس کوچک اندازگیری شده است. سپس روشی نوین با استفاده از نانو ذرات مغناطیسی برای افزایش سرعت انتقال اکسیژن از فاز گاز به مایع ارائه می شود. در این روش نانو ذرات با افزایش ضریب انتقال جرم اکسیژن، سرعت انتقال جرم اکسیژن را افزایش می دهند. با توجه به قیمت ارزان نانو ذرات مزیت عمده این روش صرفه اقتصادی می باشد و هم چنین عدم آسیب رسانی به میکروارگانیسم ها از ویژگی های منحصر بفرد آن می باشد. نتایج نشان می دهد که استفاده از نانو ذرات مغناطیسی مگنتولیپوزوم در سرعت لرزش rpm 100 سبب افزایش ضریب انتقال جرم به میزان 64/27 برابر می شود. هم چنین لازم به ذکر است که، با افزایش سرعت لرزش، اثر نانو ذرات کاهش چشم گیری پیدا می کند. به طوری که با افزایش سرعت لرزش به rpm 150 ضریب انتقال جرم تنها به میزان 285/3 افزایش می یابد.

کنترل دمای خون خارج از بدن در مواردی مانند ابتلا به نارسایی های ریوی و اعمال جراحی قلب باز که برای تأمین اکسیژن مورد نیاز بدن بیمار، باید از ریه مصنوعی استفاده شود، به عنوان مهمترین پارامتر در کنترل دمای بدن مطرح می باشد. علاوه بر این با کنترل دمای بدن می توان میزان مصرف اکسیژن بدن را نیز کنترل کرد. از این رو برای تنظیم دمای بدن از مبدل حرارتی خون به عنوان بخشی از ریه مصنوعی استفاده می شود. شرایط فوق سبب افت حرارت و افت فشار در سامانه گردش خون می شود، بنابراین نیاز به سامانه های ارزیابی آزمایشگاهی کنترل و پایش پارامتر های انتقال حرارت ریه مصنوعی اهمیت ویژه ای یافته است. دستگاه ریه مصنوعی خارج از بدن برای اولین بار در کشور در مرکز پژوهشی فناوری-های نوین در مهندسی علوم زیستی دانشگاه تهران با استفاده از فناوری غشائی طراحی و ساخته شد. بدین منظور برای مطالعه شرایط بهینه انتقال حرارت در ریه مصنوعی، در این پژوهش با بهره گیری از امکانات موجود در کشور با توجه به استاندارد های جهانی در زمینه آزمایش مبدل های حرارتی ریه مصنوعی، سامانه آزمایشگاهی بررسی عملکرد حرارتی ریه مصنوعی خارج از بدن به روش پایش مستقیم برای کنترل و ارزیابی پارامتر های عملیاتی نظیر دبی، درجه حرارت و فشار، برای اولین بار با همکاری محققین این مرکز و دانشکده مکانیک دانشگاه کاشان طراحی و ساخته شده است. با استفاده از سامانه آزمایشی ساخته شده، مطالعه بر روی دو نوع مختلف از ریه های مصنوعی موجود با مبدل های حرارتی پلیمری و فلزی انجام شده است. نتایج نشان داده است که در هر دو مبدل حرارتی، با افزایش دبی سیال سرد (خون)، راندمان حرارتی کاهش یافته و با افزایش دبی سیال گرم (آب)، راندمان حرارتی افزایش می یابد. با افزایش دبی سیال های گرم و سرد، افت فشار در مسیر آنها افزایش می یابد. نرخ تغییرات راندمان حرارتی نیز با افزایش دبی سیال گرم کاهش یافته، در واقع با گذشتن دبی سیال گرم از حدی مشخص، تغییرات راندمان حرارتی ناچیز می شود. همچنین در شرایط یکسان، مقدار راندمان مبدل حرارتی پلیمری نسبت به مبدل فلزی بیشتر می باشد. میزان افت فشار نیز در مبدل حرارتی پلیمری، بیشتر از مبدل فلزی است.

چکیده ندارد.