تحقیق/ کاربردهای بیوتکنولوژی در ژنتیک و اصلاح دام

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 15

کاربردهای بیوتکنولوژی در ژنتیک و اصلاح دام

بیوتکنولوژی یا فنآوری زیستی، که به صورت توانائی بکارگیری فرآیندهای زیستی در بعد صنعتی تعریف میشود در دو دههِ گذشته، کاربردهای گستردهای در عرصه های کشاورزی وبهداشت، محیط زیست و غیره یافته است.بیوتکنولوژی در مفهوم عام و نزد اکثریت مردم معنای درآمد بی دردسر را تداعی نموده است و در دههِ اخیر این کلمه را غالبا به مفهوم همه چیز برای همهِ مردم کار می برند.تاریخچه بیوتکنولوژی نشان می هد که سابقه استفاده از آن به 8 هزار سال قبل می رسد. درزمان سومریان و رومیها از میکروارگانیزمها استفاده میکردند. حتی در جنگ جهانی نیز آلمانها که ازواردات گلیسرول برای تهیه مادهِ منفجره ناامید شده بودند از راه تولید میکروبی از مخمر به گلیسرول رسیدند‌‌ از دهه1980، بیوتکنولوژی زمینهِ جدیدی را برای رشد پیدا نمود که‌این تغییر مرهون پیشرفتی است که حاصل فن‌آوری برش و اتصال مولکولDNA به صورت دلخواه میباشد. اکنون این تفکر که بیوتکنولوژی با تکیه بر دستاوردهای مهندسی ژنتیک قادر است منافع عظیمی را نصیب بشریت نمایند، به شدت تقویت یافته است.مهندسی ژنتیک در واقع انقلاب عظیمی را در علوم زیستی به وجود آورده‌و با سابقهِ کوتاه قریب بیست سال، سرشار از نتایج مثبت است. تحلیلگران آگاه قرن آینده را قرن امپراطوری مهندسی ژنتیک، کامپیوتر و لیزر نامیده‌اند. امروزه در اثر مطالعات عمیق و بررسیهای ژرف مرزهای ژنتیک مولکولی و یافته های‌ مربوطه شناخت ژنها به گونه‌ای دور از تصور گسترش یافته و حجم اط‌اعات حاصله و رشد روزافزون آن قابل مقایسه با هیچ دورانی نمی باشد. نمودار زیر به بعضی ازتوانمندیهای بیوتکنولوژی در علوم مختلف اشاره می کند:تلقیح مصنوعی‌‌‌‌اکنون تلقیح مصنوعی به یک فن‌آوری کاربردی با قدمت پنجاه ساله مبدل شده است وسطح وسیع در جمعیتهای گاوهای شیری برای کاهش هزینه نگهداری گاو نر و همچنین سرعت بخشیدن به پیشرفت ژنتیکی انجام می گیرد. تلقیح مصنوعی برنامه های تست نتاج را در مقیاس گسترده امکانپذیر می کند برای استفاده از این تکنیک روشهای دیگری برای انجماد اسپرم با نیتروژن مایع و رقیق کردن اسپرم ابداع گردیده است. در بعضی از کشورها همانند دانمارک و هلند استفاده عملی از تلقیح مصنوعی در صددرصد گاوداریها انجام می گیرد.انجماد جنینLeibo از اولین گاو آبستن از جنین منجمد شده در بیست سال پیش گزارش می هد و نتیجه گرفت که جنین منجمد شده نسبت به جنین تازه 01% باروریش را از دست داده است در هر بار تخمکریزی ماده گاوها در شرایط طبیعی فقط یک اووسیت آزاد میکنند که صورت باروری دورهِ آبستنی طولانی را نیز به دنبال دارد بنابراین‌ از این طریق پیشرفت ژنتیکی از یک نسل به نسل دیگر کند است. از سویی دیگر ماده گاو در طول عمر باروری خود، فقط چند گوساله تولید خواهد کرد که معمولا از ده گوساله کمتر است. از اینرو روشهائی که بتوانند تعداد گوساله ناشی از ماده گاوهای با ارزش ژنتیکی بالا را افزایش دهند، مزایای شایان توجهی خواهند داشت. یکی ازاین روشها سوپر اوولاسیون است که باعث افزایش امکان دوقلوزائی در گله می شود.انتقال جنین‌‌‌ انتقال جنین از دیگر ابزار و تکنیکهای‌ اصلاحگران‌ برای‌ سرعت‌ بخشیدن‌ به‌ پیشرفت‌ ژنتیکی گله‌ می‌باشد. عیب‌ روشهای‌ انتقال‌ جنین‌ اینست‌ که‌ گوساله‌های‌ بدست‌ آمده‌ ممکن‌ است‌ متعلق‌ به‌یک‌ جنس‌ نباشند و بنابراین‌ احتمال‌ ایجاد گوسالهِ فریمارتین‌ افزایش‌ می‌یابد. با انتقال‌ جنین‌ می‌توان‌میانگین‌ تعداد زایش‌ در طول‌ عمر اقتصادی‌ گاو را از چهار شکم‌ به‌ بیست‌ و پنج‌ یا بیشتر افزایش‌ داد ودر نتیجه‌ نتاج‌ دامهای‌ مادهِ انتخاب‌ شده‌ در برنامه‌های‌ اصلاحی‌ افزایش‌ می‌یابدلقاح‌ آزمایشگاهی‌‌‌‌لقاح‌ آزمایشگاهی(IVF)یکی‌ از روشهایی‌ است‌ که‌ جنین‌های‌ مورد نیاز برای‌ انتقال‌ را فراهم می‌کند این‌ فرایند شامل‌ مراحل‌ زیر است:- تحریک‌ تخمک‌ گذاری‌ در گاوهای‌ ماده‌ و جمع‌ آوری‌ اسپرم‌ در گاوهای‌ نر- کنترل‌ رشد فولیکول‌ بوسیله‌ اولتراسوند- جمع‌ آوری‌ تخمک‌ بوسیلهِ لاپارسکوپی‌- لقاح‌ در آزمایشگاه‌ و کشت‌ جنین‌این‌ جنین‌ها پس‌ از آمادگی‌ گاو گیرنده‌ آماده‌ انتقال‌ می‌شوندتعیین‌ جنسیت‌‌‌‌یک‌ تفاوت‌ بارز ژنتیکی‌ بین‌ افراد جنسیت‌ است. توانائی‌ تعیین‌ جنسیت‌ در جنین‌ می‌تواند مدیریت‌ برنامه‌های‌ اصلاح‌ نژادی‌ مهم‌ باشد یکی‌ از بهترین‌ مثالها در صنعت‌ گاوشیرده‌ جایگزین‌کردن‌ ماده‌هاست‌ که‌ همیشه‌ موردنیاز است. از آنجائی‌ که‌ معمولاإ 05% آبستنی‌ها، تولید گوساله‌ ماده‌می‌کند اهمیت‌ توسعه‌ روشهای‌ تعیین‌ جنسیت‌ جنین‌ در پرورش‌ گاوهای‌ شیرده‌ و نیز گاوهای‌ گوشتی‌محرز است‌ (27، 281). چندین‌ روش‌ برای‌ تشخیص‌ جنسیت‌ به‌ طور موفقیت‌ آمیز استفاده‌ می‌شودکه‌ به‌ ترتیب‌ عبارتند از روش‌ سیتوژنتیکی، تفکیک‌ اسپرمهای‌ حاوی‌ کروموزمهای‌ متفاوت، تعیین‌ایمینولوژیکی‌ آنتی‌ژنH-Y ‌، استفاده‌ از کاوشگرهایDNA ‌ می‌باشد.حیوانات‌ همانندسازی‌ شده‌‌‌‌‌در این‌ روشها هستهِ سلولهای‌ بالغ‌ و تمایز یافته‌ را در مرحلهِ خاصی‌ به‌ داخل‌ سلول‌ تخم غیرباروری‌ که‌ هسته‌ آن‌ خارج‌ شده‌ است‌ منتقل‌ می‌نمایند. بدین‌ ترتیب‌ تولد بره‌های‌ زنده‌ از سلولهای‌سوماتیک‌ مثل‌ غدد پستانی‌ امری‌ شدنی‌ است‌ و از مزایای‌ این‌ عمل‌ کاهش‌ فاصلهِ نسل‌ و استفاده‌ ازتعداد محدودی‌ از حیوانات‌ بسیار شایسته‌ و در نتیجه‌ پیشرفت‌ ژنتیکی‌ سریع‌ در گله‌ است‌ (371).روشهای‌ ایجاد حیوانات‌ تراریخت‌‌‌‌‌امروزه‌ از روش‌ انتقال‌ مستقیم‌ ژنهای‌ کنترل‌ کنندهِ هورمونها به‌ ژنوم‌ حیوانات‌ استفاده‌ می‌شود هر چند مطالعات‌ نشان‌ داده‌ است‌ که‌ انتقال‌ ژن‌ به‌ تنهائی‌ کافی‌ نیست‌ و تنظیم‌ دقیق‌ و بیان‌ یا تظاهر ژن‌نیز لازم‌ است. با انتقال‌ ژن‌ مورد نظر به‌ سیستم‌ ژنتیکی‌ حیوان‌ می‌توان‌ میزان‌ تولید هورمون‌ را به‌ مقدارزیادی‌ افزایش‌ داد. از حیوانات‌ ترانس‌ ژنیک‌ نظیر موش‌ جهت‌ تشخیص‌ بیماریهای‌ مهلک‌ و خطرناک‌نظیر سرطان‌ و کم‌خونی‌ استفاده‌ می‌شود تولید پروتئینهای‌ داروئی‌ نیز توسط‌ حیوانات‌ ترانسژنیک‌امکانپذیر است. برای‌ تولید پروتئین‌ داروئی‌ ابتدا ژن‌ مورد نظر با تکنیکهای‌ ریز تزریقی‌ و غیره‌ به‌داخل‌ جنین تک‌ سلولی‌ تزریق‌ می‌گردد. سپس‌ جنینها را داخل‌ رحم‌ مادران‌ گیرنده‌ جایگزین‌ می‌کنندبه‌ این‌ ترتیب‌ تعدادی‌ از فرزندان‌ متولد شده‌ ترانسژنیک، خواهند بود که‌ قادر هستند ژن‌ را به‌ نسلهای‌بعد انتقال‌ دهند. عیب‌ این‌ روشها اینست‌ که‌

تحقیق در مورد کاربردهای ICT در آموزش 36 ص (ورد)

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 36

مقدمه :

جهانی سازی و تغییرات فناوری، فرایندهایی که در پانزده سال اخیر سرعت یافته اند، باعث ایجاد یک اقتصاد جدید جهانی شده اند که با فناوری تقویت شده و  سوخت (انرژی) آن بوسیله اطلاعات تامین و با دانش رانده می شود. ضرورت این اقتصاد جهانی مستلزم نوع و هدف موسسات آموزشی است. از آنجاییکه روند کنونی به سوی کاهش  اطلاعات ناقص  و دسترسی به اطلاعات صحیح رو به رشد است، مدارس دیگر نمی توانند شاهد صرف زمان برای انتقال یک مجموعه اطلاعات تجویز شده از معلم به دانش آموز در طی یک مقطع ثابت زمانی باشند، بلکه مدارس باید فرهنگ "آموزش برای یادگیری" را ترویج دهند. بعنوان مثال فراگیری دانش و مهارتهایی که آموزش مستمر را درطول حیات فرد ممکن می سازند.طبق گفته آلوین تافلر بی سواد قرن 21،کسانی نخواهند بود که خواندن ونوشتن نمی دانند بلکه کسانی هستند که نتوانند یادبگیرند یا یاد دهند.نگرانی در مورد کیفیت و  روش آموزشی با ضرور ت توسعه فرصتهای آموزشی آنهایی که بیشترین آسیب پذیری را براثر جهانی سازی دارند همزیستی دارد. عموما“ تغییرات جهانی سازی درکشورهای درحال توسعه،برروی گروههای کم درآمد، دختران و زنان و خصوصا“ کارگران کم مهارت، همچنین همه گروهها برای کسب و بکارگیری مهارتهای جدید فشار می آورد. سازمان جهانی کار نیازهای آموزشی وپرورشی در اقتصاد جدید جهانی را بعنوان "آموزش پایه برای همه "، "مهارتهای کاری برای همه" و "آموزش مادام العمر برای همه " تعریف می کند.فناوری های اطلاعات و ارتباطات (ICT)  شامل، رادیو وتلویزیون و همچنین فناوری های دیجیتال جدیدتر مانند کامپیوتر واینترنت،  بعنوان ابزارهای بالقوه نیرومند و فعال کننده  اصلاح و تغییرات آموزشی معرفی می شوند.ICT های مختلف وقتی بطور مناسب بکار برده می شوند می توانند به توسعه دسترسی به آموزش کمک کرده و رابطه بین آموزش و کارگاههای روزافزون دیجیتالی را تحکیم کنند، همچنین کیفیت آموزش را با کمک ایجاد آموزش و یادگیری در یک پروسه فعال متصل به زندگی حقیقی بالا ببرند. بهرحال  تجربه مطرح شدن ICT های مختلف در کلاس درس و دیگر مکانهای آموزشی درسراسر جهان در طی چند دهه گذشته بیانگر اینست که تحقق کامل منافع بالقوه آموزشی ICT ها خودکار نیست. یکپارچه سازی موثر ICT ها در سیستم آموزشی یک فرایند پیچیده است که نه تنها فناوری را درگیر می کند بلکه برنامه آموزشی و فن آموزش، آمادگی نهادی، شایستگی های  معلم و سرمایه گذاری دراز مدت را هم درگیر می کند. درحقیقت چنان اهمیت حیاتی به موضوع می دهد که بدست آوردن فناوری آسانترین قسمت آن است. 1- کاربردهای ICT در آموزشخط مشی سازمان های آموزشی و برنامه ریزان باید اول از همه درباره پیامدهای آموزشی مورد نظر (ذکرشده دربالا)‌ صریح باشد. این اهداف گسترده باید انتخاب فناوری های مختلف را به سوی بکار رفتن و چگونه بکاررفتن هدایت کند. پتانسیل هر فناوری مطابق چگونگی استفاده فرق می کند.  Haddad و Draxler‌ حداقل 5 سطح کاربرد فناوری درآموزش را شناسایی کرده اند : ارایه، اثبات تجربی ,‌ تمرین و عمل، تعامل و همکاری . هر کدام از ICT های مختلف (چاپ، کاستهای صوتی و تصویری، پخش رادیو و تلویزیون، کامپیوتر یا اینترنت) ممکن است در پایه ای ترین سطحها یعنی ارایه و اثبات بکار بروند. به جز فناوری های بصری، تمرین و عمل هم ممکن است با بکاربردن حداکثر فناوریها  ارایه شوند. از طرف دیگر کامپیوترهای شبکه ای و اینترنت، ICT هایی هستند که فراگیری تعاملی و همدستانه را می توانند بهتر فراهم کنند و پتانسیل کامل آنها اگر فقط برای ارایه یا اثبات بکار برود، تحقق نخواهد یافت .1-1 کاربرد پخش برنامه رادیو وتلویزیون در امر آموزش رادیو و تلویزیون بطور گسترده ای بترتیب از سالهای 1920 و 1950 بعنوان ابزارهای آموزشی بکاررفته اند . سه رویکرد کلی درکاربرد رادیو و تلویزیون در آموزش وجود دارد :‌ 1-     تدریس کلاسی مستقیم، که درآن برنامه ریزی پخش جانشین معلمان در یک پایه موقتی می شود.2-     پخش برنامه مدرسه ای ,‌ که درآن برنامه ریزی پخش، منابع تکمیلی تعلیم و تعلم را درصورت موجود نبودن، فراهم و ارایه می کند.3-     برنامه ریزی کلی آموزشی،  در سطح اجتماع و مقامات ملی و بین المللی که فرصتهای آموزشی عمومی و غیررسمی را  ارایه می کند.قابل ذکرترین و بهترین مثال مستند رویکرد تدریس کلاسی مستقیم، آموزش تعاملی رادیو است (IRI). این آموزش شامل تمرینات مستقیم تعلیم و تعلم، 20-30 دقیقه ای آماده شده،بطور روزانه است.  دروس رادیویی درباره موضوعات خاصی در سطوح ریاضیات ,‌علوم، بهداشت و زبان است که قصد دارند کیفیت تعلیم را پیشرفت داده و بعنوان یک یاری دهنده ساختاری به معلمان، که سطح آموزشی آنها در مدارس ضعیف و بدون منابع آموزشی است،ارایه می گردد. پروژه های آموزش تعاملی رادیویی در آمریکای لاتین و افریقا اجرا شده اند، درآسیا، این پروژه ها اولین بار در تایلند، سال 1980 اجرا شد، و اندونزی، پاکستان، بنگلادش و نپال هم پروژه های خود را در سال 1990 به اجرا رساندند. آنچه که پروژه آموزش تعاملی رادیویی را از دیگر برنامه های آموزش غیر حضوری متمایز می کند  اینست که هدف اولیه آن بالا بردن کیفیت یادگیری است ( ونه صرفا“‌ توسعه دادن دسترسی آموزشی) و در هر دو شکل رسمی و غیر رسمی موفقیتهای زیادی داشته است. پژوهشهای گسترده در سطح جهان نشان داده که خیلی از پروژه های آموزش تعاملی رادیویی یک اثر مثبت روی پیامدهای یادگیری و برابری آموزشی داشته اند. و با صرفه جویی های آن در مقیاس، ثابت شده که یک استراتژی موثر برروی هزینه های مرتبط است.برنامه Telesecundaria‌ مکزیک یک مثال دیگر از تدریس مستقیم کلاسی است که پخش تلویزیونی را بکار می برد. این برنامه در مکزیک درسال 1968 بعنوان یک استراتژی موثر بر هزینه ها برای توسعه مدارس سطح پایین درجوامع کوچک و دوردست بکارگرفته شد. Perraton این برنامه را چنین توصیف می کند : برنامه های تولید شده تلویزیونی از طریق ماهواره در سراسر کشور مطابق جدول زمانبندی (8 صبح تا 2 بعد ازظهر و 2 بعد ازظهر تا 8 شب) برای مدارس آموزش از راه دور پخش می شوند و دوره های متوسطه را هم مانند دوره های ابتدایی تحت پوشش قرار می دهند. هر ساعت برای یک منطقه تنظیم شده و نوعا“ از روال ثابتی پیروی می کند، 15 دقیقه برنامه تلویزیونی و سپس فعالیتهای هدایت شده بوسیله کتاب و معلم. بدین طریق دانش آموزان با تنوع معلمان در تلویزیون روبرو هستند اما یک معلم اصلی در مدرسه برای تعلیم همه موارد انضباطی در هرپایه ای در نظر گرفته شده است . طرح ریزی این برنامه با تغییرات زیادی در طول سال مواجه بوده . معنی این استراتژی این است که ادغام موضوعات اجتماع در برنامه ها، به کودکان یک آموزش یکپارچه عرضه کرده و جامعه را بطور وسیعی در سازماندهی و مدیریت مدرسه و تهییج دانش آموزان به انجام فعالیتهای اجتماع، دخیل خواهد کرد.در آسیا، 44 دانشگاه رادیو وتلویزیون در چین، دانشگاه Universitas Terbuka در اندونزی و دانشگاه آزاد ملی ایندرا گاندی د رهند، بطو رگسترده ای رادیو وتلویزیون را برای آموزش مستقیم و هم برای پخش برنامه مدرسه ای بکار گرفته اند تا نسبت بیشتری از جمعیت بهره مند شوند. برای این موسسات پخش برنامه ها اغلب همراه با موضوعات چاپی و کاستهای صوتی است.دانشگاه هوای ژاپن در سال 2000، 16 دوره رادیویی و 160 دوره تلویزیونی پخش می کرد. هردوره شامل  15 تا 45 دقیقه پخش سخنرانی در سطح کشور بصورت هفته ای یکبار برای 15 هفته است. دوره ها از طریق ایستگاههای متعلق به دانشگاه از ساعت 6 صبح تا 12 بعد ازظهر پخش می شوند. همچنین به دانش آموزان جزوات چاپی، آموزشهای حضوری و آنلاین هم داده می شود. اما برخلاف آموزش مستقیم، پخش برنامه مدرسه ای به معنای جانشین برای معلم نیست ,‌ بلکه صرفا“

تحقیق در مورد کاربردهای مواد نانو 25 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

دسته بندی : وورد

نوع فایل :  .doc ( قابل ویرایش و آماده پرینت )

تعداد صفحه : 26 صفحه

 قسمتی از متن .doc : 

به نام هستی بخش یگانه

نام : مصطفی

نام خانوادگی : گرشاسبی

کلاس : 6/2 ریاضی فیزیک

دبیرستان : شهید رجایی

دبیر محترم : جناب آقای جوادی

موضوع پروژه : کاربردهای مواد نانو

سال تحصیلی (85-86 )

نانومواد در پزشکی

خلاصه

امروزه با گسترش عرصة فناوری‌نانو، به ویژه در زمینة نانومواد، کاربردهای زیادی برای این مواد در علوم پزشکی مشاهده شده است، لذا توجه محققان علوم پزشکی را به خود جلب کرده است. با توجه به اهمیت نانومواد در علوم پزشکی در زیر بعضی از خواص و کاربردهای آن به صورت اجمالی بررسی می‌شود

گرد آورنده : اسماعیل بی آزارامروزه با گسترش عرصة فناوری‌نانو، به ویژه در زمینة نانومواد، کاربردهای زیادی برای این مواد در علوم پزشکی مشاهده شده است، لذا توجه محققان علوم پزشکی را به خود جلب کرده است. با توجه به اهمیت نانومواد در علوم پزشکی در زیر بعضی از خواص و کاربردهای آن به صورت اجمالی بررسی می‌شود. 1) نانومواد خام و ساختاریاز نانوذرات و نانوبلورها می‌توان به عنوان مواد زیست‌سازگار در پوشش‌دهی، کپسوله‌کردن داروها، جایگزینی استخوان، پروتزها و در کاشتنی‌ها استفاده کرد. مواد نانوساختاری نیز شکل دیگری از نانومواد خام می‌باشند که عملکرد ویژه‌ای دارند. نمونه‌های این مواد نانوساختاری، نقاط کوانتومی و درخت‌سان‌ها می‌باشند که در زیر انواعی از آن‌ها ذکر شده است.1,1 ) نانوپلیمرها نانوپلیمرها در پزشکی به شکل‌های زیر به کار برده می‌شوند:- داروی پلیمری: از یک پلیمر فعال زیستی تشکیل شده است.- پیوند دارو با پلیمر: از یک پلیمر محلول در آب، یک عامل مناسب و یک اتصالگر که عوامل‌، پلیمر و هدف را به هم متصل می‌کند تشکیل شده است.- پیوند پروتئین با پلیمر: بلوک پلیمری شامل یک بخش آب‌دوست و یک بخش آب‌گریز است که در محلول‌های آبی مایسل‌هایی را به وجود می‌آورد تا در سیستم رهایش دارویی به کار روند.- درخت‌سان‌ها: مولکول‌هایی با قطر 10-1 نانومتر هستند. این مولکول‌ها می‌توانند از منافذ عروق و بافت‌های کوچک در ابعاد نانو عبور نمایند. درخت‌سان‌ها در سیستم رهایش دارو به کار گرفته می‌شوند و ظرفیت گیرایش در حدود %25 (w/w) را دارا می‌باشند.- لیپوزوم‌ها: لیپوزوم‌ها وزیکول‌های دولایه فسفولیپیدی کوچکی می‌باشند که پایه آنها مولکول‌های آمفی‌فیلیک فسفو‌لیپیدی است که لیپوزوم‌ها را در محیط‌های آبی شکل می‌دهند. انتهای آب‌دوست آنها به طرف آب و طرف آب‌گریز آن به سمت مرکز لایه می‌باشد. لیپوزوم‌ها می‌توانند تک‌لایه‌هایی به ‌اندازه 50-20 نانومتر و دو لایه‌هایی با اندازه‌ای بالاتر از10 میکرومتر به وجود آورند. - نانوذرات لیپیدی جامد: لیپیدهای جامد در داروهای آب‌گریز به‌ کار برده می‌شوند که دارای قطری مابین 50 نانومتر تا 1 میکرومتر می‌باشند. لیپیدهای فیزیولوژیکی همانند گلیسریدها توانایی زیستی و تخریب‌پذیری مناسب‌تری را دارند.2.1 ) فولرین‌ها و نانولوله‌ها این مواد شگفت‌انگیز شکل جدیدی از مولکول‌های کربن هستند و با ایجاد تغییراتی در آنها، به صورت زیست‌سازگار با بدن بوده (به صورت غیرمحلول) و کاربردهای مفیدی در پزشکی دارند. بیشترین کاربرد این مواد در پزشکی در ساخت ماهیچه‌های مصنوعی، سیستم رهایش دارو و همچنین در ساخت عروق (با ویژگی انحراف گلبول‌ها و جلوگیری از رسوب آنها) است. این ترکیبات به وسیله گروه‌های شیمیایی فعال می‌شوند و برای اتصالات آنزیمی گیرنده‌ها، مناسب می‌باشند. 3,1 ) نانوذرات غیرآلی- نانوذرات فسفات کلسیم نانوذرات فسفات کلسیم از نمک‌های غیر آلی تهیه شده و قطری ما بین 400 تا 600 نانومتر دارند. این ساختارها می‌توانند % 20 w/w پروتئین‌ها را پر نمایند. همچنین از این ذرات می‌توان به صورت ویزیکول در واکنش‌ها استفاده کرد. بهترین ویژگی این مواد سایش آنهاست و بر عکس آلومینیوم که در بعضی مواقع سیستم ایمنی بدن را تحریک می‌کند این نانوذرات خطرشان حدود 100 برابر کمتر از آلومینیوم است. - نانوذرات طلانانوذرات طلا به علت داشتن خاصیت چسبندگی، کاندیدای مناسبی برای سیستم رهایش دارویی می‌باشند.کاربرد دیگر این نانومواد کامپوزیت‌هایی است که دارای هسته‌های دی‌الکتریک و پوسته‌های طلا می‌باشند. البته این کامپوزیت‌ها هم برای سیستم رهایش دارویی مناسب می‌باشند. با انتخاب نسبت درستی از اندازه هسته به پوسته، ویژگی‌های متفاوتی حاصل می‌گردد. نانوذرات در بهترین نسبت اندازه، ماکزیمم جذب را در نزدیکی مادون قرمز نشان می‌دهند. با تابش طول موج مناسب به این نانوذرات در بافت‌های عمقی پوست، این نانومواد گرم شده و نوع جدیدی از رهایش دارویی ایجاد می‌شود.- نانوذرات سیلیکاتی نانوذرات سیلیکاتی در سیستم رهایش DNA استفاده می‌شوند. کلوئیدهای SiO2 که سطوح آنها با آمینوالکیل‌سیلان‌ها به طور کووالانسی اصلاح شده‌اند، کمپلکس‌های مناسبی با DNA ایجاد می‌نماید، که نسبت به دیگر حامل‌های DNA این نانوذرات سمیت کمتری را از خود نشان داده‌اند.4,1) مواد کامپوزیتی و نانوالیاف‌‌های آلی نانوالیاف‌های آلی همانند نانوالیاف‌های کربنی (pcu15-c ) چسبندگی سلولی بالایی در استئوبلاست‌ها نشان می‌دهند. نانوالیاف‌های کربنی در کاشتنی‌های دندانی و ارتوپدی هم کاربرد دارند. آنها وزن کمی دارند و همانند بلور‌های Hap گسستگی بالایی از خود نشان می‌دهند.2) پوشش‌دهی نانومواد در کاشت‌ بافت‌ها فناوری‌نانو در تولید مجدد بافت‌های بدن، بافت‌های جایگزین و به عنوان ترمیم کننده، ایده جدیدی ارائه نموده است .مواد کاشتنی در بدن ممکن است باعث واکنش‌زایی سیستم ایمنی بدن، خوردگی، اتصال نامناسب و کوتاه مدت گردد. این عوارض سبب می‌شوند که مجدداً (به علت شل شدگی) روی کاشتنی‌ها عمل جراحی صورت گیرد. بنابر این برای اتصال، چسبندگی بیشتر و تولید یک منطقه سطحی به حجمی بزرگ‌تر و نیز رفع این عوارض از روش‌هایی مانند پوشش کاشتنی‌ها استفاده ‌می‌شود. این روش در کاشتنی‌های بافت‌های سخت مانند استخوان و دندان کاربرد بیشتری دارد.1,2) پوشش کاشتنی‌هارویکرد جدید، برای افزایش طول عمر کاشتنی‌، پوشش دادن نانوساختاری سطوح کاشتنی‌‌ها می‌باشد.مواد زیست‌سازگار نانوساختار نسبت به نوع ماکروساختار آن عملکرد زیستی بهتری نشان می‌دهند. ِنانومواد استفاده شده در پوشش‌دهی کاشتنی‌ها می‌توانند باعث افزایش زیست‌سازگاری، چسبندگی، ماندگاری و دوام آنها شوند. کاشتنی‌های دندانی و ارتوپدی چندین سالی است که به کار برده می‌شوند. (از ذرات هیدروکسی آپاتیت (HAP ) برای پوشش کاشتنی‌های hip که در سال 1960 میلادی مطرح شده و امروزه کاربرد زیادی در بدن دارد استفاده می‌شود. این ذرات علاوه بر پوشش کاشتنی hip، در پیچ‌های فلزی نیز استفاده می‌شوند(نانومواد دیگری همانند پلی وینیل الکل (PVA) (به عنوان پوشش‌دهنده و کاشتنی‌ در رگ‌های خونی در قلب مصنوعی، پیوند عروق و کاتترها و به عنوان پخش‌کنندة لخته‌های خونی و جلوگیری از شکل‌گیری آنها)، کیتوسان و دکستران در نانوذرات مغناطیسی (برای جداسازی یا از بین بردن سلول‌های سرطانی و میکروارگانیسم‌ها) امروزه مورد تحقیق و مطالعه زیادی قرار گرفته‌اندالف) پوشش نانوساختار الماس آلیاژهای Co-Cr برای اتصالات و پلی‌اتیلن‌ها با وزن مولکولی بالا در حفرات به کار می‌روند، اما مشکل اینجاست که آلیاژهای کبالت زیست‌سازگاری مناسبی با بدن ندارند و پلی‌اتیلن با وزن مولکولی بالا نیز به علت سایش بالا و شل‌شدن برای بدن مناسب نمی‌باشد. تیتانیوم به عنوان یک جایگزین دارای زیست‌سازگاری مناسبی است اما باز هم مشکلات زیستی را به همراه دارد. یکی از راه‌های مناسب برای بالا رفتن کیفیت کاشتنی‌های تیتانیوم، پوشش‌دهی آنها با الماس می‌باشد. این پوشش می‌تواند با روش‌CVD بر روی کاشتنی‌ها رسوب داده شود. لذا با انتخاب مناسب شرایط فرآیند (ترکیب گاز) می‌توان لایه‌های نانو بلوری الماس، با ضخامت حدود 15 نانومتر ایجاد کرد. این لایه‌ها زیست‌سازگاری بالایی داشته و برای اشخاصی که حساسیت دارند مناسب می‌باشند.ب) هیدروکسی آپاتیت (HAP)

حدود %70 وزن استخوان را HAP تشکیل می‌دهد این ماده به علت کنش فیزیکی قوی، برای کاشتنی‌ها مناسب است.HAP برای پوشش دادن کاشتنی‌های تیتانیومی و کبالت کروم به کار می‌رود تا باعث تسریع استخوان‌سازی شود. این به علت شباهت ساختاری این ذرات به استخوان و چسبندگی سلولی آنها می‌باشد. نانوذرات HAP با ویژگی‌های مشابه به استخوان بدن، یک ماده مناسب برای پوشش می‌باشند. کاشتنی‌های استخوانی ساخته شده با مواد متداول شکننده‌اند، این به علت اندازة بزرگ دانه‌ها و همچنین آلودگی‌های سطوح مولکولی و ناخالصی‌هاست، که در نهایت باعث پس‌زدگی کاشتنی از بدن می‌گردد.با بهره‌گیری از نانوذرات HAP درصد خلوص مولکولی افزایش و ویژگی‌های مکانیکی نیز بهبود می‌یابد. کاشتنی‌هایی با چنین پوششی، کمترین شکستگی و پس‌زدگی را خواهند داشت. همچنین برای چسبیدن به استخوان و موارد دیگر نیز از نانوذرات HAP برای پوشش استفاده می‌شود. پ) پوشش‌دهی استنت‌ها (Stents)

بیماران قلبی دچار عارضة بسته شدن عروق کرونر از استنتهای خیلی کوچک فلزی به عنوان داربست استفاده می‌نمایند. این استنت‌ها از نوع فولاد می‌باشند که در عروق جای می‌گیرند تا جریان خون به قلب را برقرار کنند و عروق را باز نگه دارند. حدود 30 تا 50 درصد استنت‌ها به علت رشد بافت همبند در محل زخم، باعث بسته شدن یا به خطر افتادن جان بیمار به دلیل بسته شدن عروق خونی می‌گردند. می‌توان با استفاده از نانوذرات تیتانیوم و دیگر مواد به عنوان ماده زیست‌سازگار و پوشش‌دهنده، احتمال ترمبوز را کم نمود. ت) نانوذرات به عنوان سطوح آنتی باکتری نانوذراتی همانند TiO2 به دلیل ویژگی‌ فوتوکاتالیستی اثر ضد باکتری دارند. همچنین به

مقاله درباره بعضی از کاربردهای قانون دوم ترمودینامیک

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 30

بعضی از کاربردهای قانون دوم ترمودینامیک

در این بخش ما تعداد بیشتری از نتایج قانون دومترمودینامیک را بوسیله محاسبات تغییرات آنتروپی همراه با یک جریان گوناگون آزمایش می کنیم . برای سادگی کار ، ما توجه خود را به یک ترکیب سیستم بسته جلب می کنیم . حالتی که بوسیلة دو متغیر از سه متغیر V و T و P مشخص می شود .

انتخاب متغیرهای مستقل :

ترکیب دو قانون اول و دوم نیازمند این است که تغییرات دیفرانسیلی در انرژی داخلی به صورت زیر باشد .

(1)

معادلة (1) برای هر دو واکنش برگشت پذیر و برگشت ناپذیر درست است زیرا مربوط به توابع حالت S و U و V می باشد . محاسبة ds برای یک جریان برگشت ناپذیر نیازمند این است که ما یک راه برگشت پذیر میان حالتهای ابتدایی و انتهایی پیدا کنیم ، اما ds یک دیفرانسیل واقعی است و رابطه ای که در معادلة (1) عنوان شده ، جریانی است که محیط اطراف خود تبعیت نمی‌کند. معادلة (1) اینگونه عنوان می کند که تغییر انرژی در یک جریان به طور مشخصی آشکار است هنگامی که تغییر از ، تغییر دادن حجم هنگامی که آنتروپی ثابت است و برعکس متأثر باشد .

سپس برای S ثابت ، شیب U برخلاف V فقط فشار است و برای V ثابت ، شیب U بر خلاف S فقط دما است . سادگی این تفسیر از سرعتهای تغییر U با توجه به تغییرات S و V و با توجه به متغیرهای P ، V ، T ، S و V را به عنوان متغیرهای مستقل طبیعی تابع U معرفی و طبقه بندی می کنیم .

برای هر تابع حالت ترمودینامیکی ، ما متغیرهای طبیعی را مشخص می کنیم . این تفسیر حاللتی را بوجود می آورد برای معرفی کردن یک دگرگونی متغیرها ، مثل جایی که یک تابع y(x) از متغیر مستقل X بازنویسی شده به عنوان یک تابعی که در آن مشتق y(x) نسبت به x یک متغیر مستقل است . چرا یک فرد باید متغیرهای طبیعی یک تابع حالت ترمودینامیکی را پیدا کند ؟

آزمایشات آزمایشگاهی معمولاً در شرایطی انجام می شوند که مقدار T و P ثابت فرض می شود یا گاهی اوقات V و T را ثابت می گیرند . مطمئناً می توان تغییر در U را با توجه به تغییرات در P و T محاسبه کرد یا با توجه به سایر جفت متغیرهای مستقل نیز می توان محاسبه کرد . اگرچه شکلهای منتج بسیار کامل تر از معادله (1) ، به طور حسی ضریب ، ضرب شده در تغییرات متغیرهای مستقل مشتق U با توجه به متغیرهای انتخابی نیستند بلکه آنها ترکیبی هایی از توابع مربوط به خواص سیستم هستند . برای مثال ، انتخاب T و V به عنوان متغیرهای مصتقل برای U می دهد :

(2)

(3)

(4)

از معادلة (1) نتیجه می شود که ، بنابراین ضریب dv در معادله (3) می تواند بر مبنای مقادیر T و V و P بیان شود . سرعت تغییر U با توجه به تغییرات در V بوسیله تراز بین P و مشخص می شود که به آسانی هنگامی که S و V را به عنوان متغیر مستقل انتخاب می کنیم نیست . این بیانیه ، این انگیزه را به وجود

مقاله درمورد بعضی از کاربردهای قانون دوم ترمودینامیک

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 30

بعضی از کاربردهای قانون دوم ترمودینامیک

در این بخش ما تعداد بیشتری از نتایج قانون دومترمودینامیک را بوسیله محاسبات تغییرات آنتروپی همراه با یک جریان گوناگون آزمایش می کنیم . برای سادگی کار ، ما توجه خود را به یک ترکیب سیستم بسته جلب می کنیم . حالتی که بوسیلة دو متغیر از سه متغیر V و T و P مشخص می شود .

انتخاب متغیرهای مستقل :

ترکیب دو قانون اول و دوم نیازمند این است که تغییرات دیفرانسیلی در انرژی داخلی به صورت زیر باشد .

(1)

معادلة (1) برای هر دو واکنش برگشت پذیر و برگشت ناپذیر درست است زیرا مربوط به توابع حالت S و U و V می باشد . محاسبة ds برای یک جریان برگشت ناپذیر نیازمند این است که ما یک راه برگشت پذیر میان حالتهای ابتدایی و انتهایی پیدا کنیم ، اما ds یک دیفرانسیل واقعی است و رابطه ای که در معادلة (1) عنوان شده ، جریانی است که محیط اطراف خود تبعیت نمی‌کند. معادلة (1) اینگونه عنوان می کند که تغییر انرژی در یک جریان به طور مشخصی آشکار است هنگامی که تغییر از ، تغییر دادن حجم هنگامی که آنتروپی ثابت است و برعکس متأثر باشد .

سپس برای S ثابت ، شیب U برخلاف V فقط فشار است و برای V ثابت ، شیب U بر خلاف S فقط دما است . سادگی این تفسیر از سرعتهای تغییر U با توجه به تغییرات S و V و با توجه به متغیرهای P ، V ، T ، S و V را به عنوان متغیرهای مستقل طبیعی تابع U معرفی و طبقه بندی می کنیم .

برای هر تابع حالت ترمودینامیکی ، ما متغیرهای طبیعی را مشخص می کنیم . این تفسیر حاللتی را بوجود می آورد برای معرفی کردن یک دگرگونی متغیرها ، مثل جایی که یک تابع y(x) از متغیر مستقل X بازنویسی شده به عنوان یک تابعی که در آن مشتق y(x) نسبت به x یک متغیر مستقل است . چرا یک فرد باید متغیرهای طبیعی یک تابع حالت ترمودینامیکی را پیدا کند ؟

آزمایشات آزمایشگاهی معمولاً در شرایطی انجام می شوند که مقدار T و P ثابت فرض می شود یا گاهی اوقات V و T را ثابت می گیرند . مطمئناً می توان تغییر در U را با توجه به تغییرات در P و T محاسبه کرد یا با توجه به سایر جفت متغیرهای مستقل نیز می توان محاسبه کرد . اگرچه شکلهای منتج بسیار کامل تر از معادله (1) ، به طور حسی ضریب ، ضرب شده در تغییرات متغیرهای مستقل مشتق U با توجه به متغیرهای انتخابی نیستند بلکه آنها ترکیبی هایی از توابع مربوط به خواص سیستم هستند . برای مثال ، انتخاب T و V به عنوان متغیرهای مصتقل برای U می دهد :

(2)

(3)

(4)

از معادلة (1) نتیجه می شود که ، بنابراین ضریب dv در معادله (3) می تواند بر مبنای مقادیر T و V و P بیان شود . سرعت تغییر U با توجه به تغییرات در V بوسیله تراز بین P و مشخص می شود که به آسانی هنگامی که S و V را به عنوان متغیر مستقل انتخاب می کنیم نیست . این بیانیه ، این انگیزه را به وجود