دستکاری و استفاده از مواد در مقیاس نانو برای بهره مندی از مزایای خواص فیزیکی و شیمیایی متفاوت آن ها در سـطح اتم یا مولکول و طراحی و اسـتفاده از سـاختارهای نانـو به عنوان فناوری نانو شـناخته شده است. با توجه به نسبت فوق العاده بالای سطح به حجم در ذرات نانو، خواص فیزیکی و شیمیایی آن ها کاملا متفاوت از مواد در اندازه معمولی است. بنابراین، استفاده از نانو مواد در زمینه های مختلف، به ویژه در زمینه پزشکی افزایش یافته است. اخیراً، استرس اکسیداتیو ناشی از تغییر در بیان ژن و القاء آپوپتوز در سلول های عصبی در موش تیمار شده با نانوذرات گزارش شده است. بیماری های تحلیل عصبی و اختلال در عملکرد مغز ناشی از استفاده فزاینده مواد نانو یک تهدید جدی برای سلامت انسان است. این مطالعه به منظور بررسی اثرات غلظت های مختلف نانوذرات نقره در بیان سه ژن درگیر در فرایند مرگ برنامه ریزی شده سلولی در تکوین سیستم عصبی موش صحرایی طراحی شده است. ژن های bax و bcl2 به عنوان شاخص های مسیر داخلی آپوپتوز وژن کاسپاز 8 به عنوان یک نشانگر مسیر خارجی آپوپتوز در نظر گرفته شدند. برای بررسی بیان این ژن ها ، توالی های mrna از وبگاه ncbi مورد استفاده قرار گرفت. آغازگرها با استفاده از نرم افزار beacon designer طراحی شدند. موش های صحرایی باردار در روز صفر حاملگی به سه گروه توزیع شد. هر یک از گروه ها به ترتیب غلظت های 0، 1 یا 10 پی پی اِم نانوذرات نقره دریافت نمودند. ذرات نقره محلول در اتیلن گلایکول در آب آشامیدنی تا حد دوز مورد نیاز برای تیمار رقیق شد. هر نوزاد رات بلافاصله پس از تولد بر روی یخ بی هوش و یوتانیزه شد و مغز آن جدا شده در ازت مایع منجمد شده در فریزر نگهداری شد. از فن آوری ریل تایم پی سی آر برای بررسی میزان بیان ژن استفاده شد. میزان بیان ژن های خانوادهbcl2 در اثر هر دو غلظت های آزمایش شده در مغز موش های صحرایی نوزاد تیمار شده با نانوذرات نقره تفاوت معنی داری نشان نداد. در حالیکه، بیان میزان بالایی از کاسپاز 8 ناشی از تیمار 10 پی پی اِم نانونقره در هر دو جنس نر و ماده ایجاد شده بود. این القاء آپوپتوز در مغز جنین می تواند با تکوین طبیعی مغز تداخل داشته باشد. این مشاهدات می تواند اینگونه تفسیر شود که نانو ذرات نقره از طریق فعال شدن گیرنده واسطه مرگ و فعال نمودن کاسپاز 8?اثرات خارج سلولی بُروز داده است. به عبارت دیگر ، با توجه به نتایج این مطالعه مسیر خارجی آپوپتوز مهم است.

در این تحقیق ماده سیلیکا مزوپروس منظم sba-16 بعنوان حامل دارو رسانی مورد مطالعه قرار می گیرد. به منظور افزایش میزان بارگذاری دارو در این ماده، سطح تخلخل های آن با یک ترکیب آلی پوشش دهی شده و تاثیر این اصلاح سطحی بر روی سرعت رهایش داروی این ماده بررسی می شود. در مرحله سنتز، ماده مزوپروس سیلیکاتی sba-16 با استفاده از تترا اتیل اورتو سیلیکات (teos) به عنوان منبع سیلیکا، پلورونیک f127 بعنوان سورفکتانت و هگزا دسیل تری متیل آمونیوم برمید (ctab) بعنوان سورفکتانت کمکی، در محیط اسیدی سنتز شد. به منظور بهبود فعل و انفعال بین دارو و حامل دارو رسانی، سطح تخلخل های ماده sba-16 توسط 3-آمینو پروپیل تری اتوکسی سیلان (aptes) با روش پسا سنتز عامل دار شد. ایبوپروفن که یک داروی با انحلال ناچیز در آب می باشد وخاصیت ضد درد و التهاب دارد، به عنوان داروی مدل در ماده sba-16 خالص و عامل دار شده بارگذاری شد. نتایج آنالیزها نشان داد که ماده sba-16 با ساختاری سیلیکاتی، منظم و متخلخل، با پارامتر شبکه 15.7nm، قطر تخلخل 5.8nm، حجم تخلخل 0.73cm3/g و مساحت سطح 879m2/g به خوبی سنتز شده است. پیک ظاهر شده در حدود 1530cm-1 در طیف فروسرخ تبدیل فوریه نمونه اصلاح سطحی شده که مربوط به ارتعاشات خمشی پیوند n–h می باشد و همچنین کاهش قطر تخلخل ها از 5.8 به 5.4nm بعد از اصلاح سطحی ماده مزوپروس، حاکی از موفقیت آمیز بودن پوشش دهی سطح تخلخل های ماده مزوپروس با ماده آلی آمین دار بود. البته بعد از عامل دار کردن ماده مزوپروس sba-16، نظم ساختاری آن کاهش یافت. میزان جذب دارو در ماده اولیه و اصلاح شده به ترتیب %56.16 و %63.56 بود که نشان از فعل و انفعال قویتر بین گروه های عاملی دارو و گروهای آمین متعلق به سطح ماده عامل دار شده بود. هم چنین رهایش دارو توسط ماده عامل دار شده سریعتر از ماده خالص صورت گرفت که این موضوع را می توان به دانسیته سطحی گروه های عاملی، واکنش های آبگریز یا واکنش های الکترواستاتیک بین گروهای عاملی دارو و گروهای عاملی آمین موجود در سطح ماده عامل دار شده نسبت داد. ولی عمده ترین دلیل رهایش سریعتر دارو در ماده عامل دار شده، نظم ساختاری کمتر این ماده نسبت به ماده sba-16 خالص بود.

مواد مزوپروس سیلیکا از سال 1992 شناخته شده‏اند. به علت نظم ساختاری، قطر بزرگ حفرات و سطح ویژه بالا، توجه زیادی به سنتز و کاربردهای این مواد شده است. در این کار تحقیقاتی هدف تولید نانوکامپوزیت اکسیدآهن/مزوپروس سیلیکا می‏باشد تا با ترکیبی از خواص مغناطیسی نانوذرات اکسیدآهن و سطح ویژه بالای ترکیبات مزوپروس، این نانوکامپوزیت بتواند در کاربردهای حذف یون‏های فلزی سنگین از محلول آبی و جدایش مغناطیسی مورد استفاده قرار گیرد. نانوکامپوزیت‏های اکسیدآهن/مزوپروس سیلیکا با روش هیدروترمال در یک مرحله سنتز شده‏اند که نانوذرات اکسیدآهن به عنوان هسته و مزوپروس سیلیکا به عنوان پوسته می‏باشد. به منظور انتخاب نمونه بهینه از لحاظ خواص مغناطیسی و سطحی، نانوکامپوزیت‏ها با غلظت‏های متفاوت teos (منبع سیلیکا) سنتز شده‏اند. نمونه‏های سنتز شده توسط آنالیزهای پراش سنجی اشعه ایکس (xrd)، طیف سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه (ftir)، میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی (fe-sem)، مغناطیس‏سنج نمونه ارتعاشی(vsm) و جذب- واجذب گاز نیتروژن (bet) مورد شناسایی قرار گرفتند. از نتایج این آنالیزها نمونه بهینه انتخاب شد و کاربرد این نمونه در حذف یون‏های فلزی سنگین از محلول آبی با طیف‏سنجی جذب اتمی (aas) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان می‏دهد، نانوکامپوزیت بهینه (ml5/2 teos) علاوه بر بروز رفتار سوپرپارامغناطیس، دارای سطح ویژه m2/g19/461، حجم کل حفرات cm3/g4128/0 و میانگین قطر حفرات nm58/3، به همراه توزیع باریک حفرات می‏باشد. مزیت دیگری نیز دارد (قابلیت بازیافت)، زیرا می‏تواند توسط میدان مغناطیسی خارجی، جدایش مغناطیسی یابد.

در این تحقیق، هدف سنتز نانو کامپوزیت مزوپروس سیلیکا-نقره با درصدهای مختلف نقره (2.5، 5 و 10) به روش مستقیم در شرایط اسیدی و با استفاده از کوپلیمر پلورونیک p123 به عنوان قالب و نمک agno3 سنتز شد. جهت مقایسه ماده مزوپروس سیلیکای خالص نیز به روش مشابه بدون افزودن نمک نقره سنتز شد. در نهایت از مواد تولید شده برای حذف یون فلزی جیوه از آب استفاده شد. مشخصه یابی توسط آنالیزهای پراش پرتو اشعه ایکس در زوایای کوچک و بزرگ (xrd)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem)، میکروسکوپ الکترونی عبوری (tem) و آنالیز جذب-واجذب نیتروژن (bet) انجام گرفت. بررسی ها ی مربوط به آنالیزهای xrd حضور ذرات نقره در کانال حفرات مزوپروس سیلیکا را در کنار فاز مزوپروس سیلیکای خالص نشان داد. همچنین نتایج آنالیزها نشان می داد که با روش سنتز انتخابی، ماده مزوپروس سیلیکاتیsba-15 و sba-15/ag ساختار منظم با توزیع اندازه حفرات باریک،دارند. تصاویر sem نیز مورفولوژی مواد به صورت کروی نشان داد که با انجام آنالیز تفکیک طول موج (wds) حضور و نحوه پراکندگی نانو ذرات نقره در کانال حفرات مشخص شد. تصاویر tem نمونه های sba-15 و sba-15/ag(5wt%) ساختار حفرات هگزاگونال منظم با نظم بلند دامنه و کانال های طویل و همچنین ذرات نقره دوپ شده در حفرات نمونه حاوی نقره را نشان داد. حذف یون جیوه موجود در آب با استفاده از نانو کامپوزیت سیلیکای مزوپروس حاوی نانو ذرات نقره توسط آنالیز تیتراسیون برگشتی انجام شد. در بررسی جذب نیز نتایج قابل قبولی بدست آمد که نشان می دهد نانو کامپوزیت ها گزینه بهتری به عنوان مواد جاذب یون فلزی سمی جیوه نسبت به مزوپروس سیلیکای خالص می باشد. بهترین عملکرد در جذب یون جیوه را نمونهsba-15/ag(5wt%) از خود نشان داد و بیشترین ظرفیت جذب توسط آن برابر با mg/g 98.42 و در 7=ph و زمان 20 دقیقه، بدست آمد.