آشنایی با نانو ذرات اکسید روی

مقدمه :

اکسید روی، ترکیبی معدنی یا غیر آلی است که با فرمول Zno نمایش داده میشود و به شکل پودری سفید رنگ و غیرمحلول در آب است.

اکسید روی که در قدیم اکسید ناخالص آنرا توتیا می نامیدند در مصارفی مثل ساخت فلز برنج یا درمان بیماری های چشمی مورد استفاده قرار می گرفت.

امروزه به کمک فناوری نانو و تولید نانو ذرات اکسید روی در مصارفی چون کرم ضد آفتاب، پودر بچه، پماد های پوستی و … استفاده میشود.

این ذرات نانو که در صنایع گوناگونی مانند پلاستیک، سرامیک، شیشه، سیمان و … و همچنین مصارف دارویی و بهداشتی استفاده های بسیاری دارند.

همچنین روش سنتز و آینده نگری در مورد این ذرات در ادامه این مبحث مورد بررسی قرار گرفته است.

شرح کاربردها و خصوصیات نانو ذرات اکسید روی:

نانو ذرات اکسید روی از خواص گوناگونی برخوردارهستند که باعث استفاده آنها در صنایع و کاربرد های مختلف در مقیاس وسیعی از این ذرات میشود.

از جمله این خواص، پایداری شیمیایی بالا، ثابت دی الکتریک، فعالیت کاتالیزوری بالا، قیمت مناسب، قدرت چسبندگی و پوشش دهی بالا، قابلیت بازیابی، جذب و خنثی کردن اشعه UV خورشید و مهم ترین خاصیت این نوع از ذرات که آنتی باکتریال و ضد عفونی کننده های پایدار به همراه عدم سمیت و تولید پاتوژن انسانی است. به همین علت در کاربرد های دارویی و بهداشتی و در صنایع گوناگون مورد استفاده قرارمیگیرند. از آنجایی که اکسید روی در دمای 1975 درجه سلسیوس تجزیه و بخار می شود از خاصیت پایداری بالایی برخوردار است.

مصارف دارویی و بهداشتی نانو ذرات اکسید روی چیست ؟

خاصیت آنتی باکتریال یا ضدعفونی کننده نانو ذرات اکسید روی که عموماً در پزشکی به زینک اکساید معروف است باعث شده تا رقیبی جدی برای آنتی بیوتیک ها شوند.

جدی ترین ضعف آنتی بیوتیک ها تولید پاتوژن های انسانی است که نتیجه آن مقاومت و بروز رسانی باکتری ها در برابر این ضدعفونی کننده ها و در نتیجه نیاز به قوی تر کردن هر روزه این داروها است. اما نانو مواد اکسید روی با توجه به عملکردی که در مقابله با ویروس ها دارند باعث جلوگیری از تولید پاتوژن شده و نیازی به مصرف بیش از حد روز به روز آنها نمی باشد.

به علت اینکه این مواد از پایداری بسیار بالایی برخوردار هستند و نیز زیست سازگار بودن آنها، زیانی متوجه محیط زیست و انسان نخواهد بود. همچنین این مواد مانند نانو ذرات نقره در تولید پانسمان، چسب زخم ها، تولید پمادهای سوختگی و همچنین در مصارف ضد التهاب و ضد خارش مورد استفاده قرار گرفته اند.

این نانو مواد استفاده های دیگری نیز در حوزه آرایشی و بهداشتی دارند. که یکی از مهم ترین استفاده نانو مواد اکسید روی (ZnO) در تولید کرم های ضد آفتاب است. این مواد با جذب نور فرو سرخ و فرابنفش مانع آسیب رساندن آنها به پوست و چشم شده و از همین رو در تولید عینک ها آفتابی و کرم ضد آفتاب نقش عمده ای را ایفا میکنند و خاصیت مرطوب کنندگی آنها در تولید کرم های مرطوب کننده نقش دارد.

از مصارف دیگر آنها در تولید صابون، به دلیل خاصیت حذف بوی بدن و ترکیبات ضد شوره میتوان نام برد.(لازم به ذکر است این نانو ذرات به دلیل سازگاری با محیط و انسان باعث هیچگونه حساسیت پوستی نمیشوند)

کاربرد نانو ذرات اکسید روی در تصفیه آب

نانو ذرات اکسید بدلیل خاصیت ضدباکتریایی و ضدعفونی در تصفیه آب و پساب برای حذف آلودگی های محیط زیست بکار برده میشوند. این نانوذرات نیمه رسانا هستند و دارای خاصیت ضد احتراقی اند.
نانو ذرات اکسید روی کارایی بسیار بالایی در فعالیت آنزیم های انسانی و حیوانی دارند و در قیاس با سایر اکسید های فلزی، سمیت کمتری را برخوردار هستند.
این نانو ذرات بدلیل داشتن ظرفیت حرارتی بالا در انتقال و نارسانا بودن در برابر جریان الکتریسیته باعث شده که در صنعت الکتریسیته مورد استقبال و استفاده قرار گیرد.
این نانو ذرات در پارچه به عنوان عامل ضدباکتری و ضد تابش فرابنفش عمل میکند و همچنین عامل از بین برنده بوی نامطبوع است.
این نانو ذرات در آینه های ضدبخار و سطوح خود تمیز شونده، مورد استفاده قرار میگیرند.
خاصیت ضد احتراقی این نانو ذرات باعث بکارگیری آن ها در باتری شده است.
این نانو ذرات ها بدلیل نیمه رسانا بودن، تابناکی(لومینانس) بسیار قوی در دمای اتاق دارند. به همین خاطر انتخاب خوبی برای انواع دیود های لیزری، حسگرها و نمایشگر ها هستند.
نانو ذرات اکسید روی کاربرد های فراوانی در صنایع آرایشی و بهداشتی، لاستیک، ساخت سرامیک و کاشی(بدلیل خاصیت ضد میکروبی)، بتن و حسگر های گاز دارند.

نتیجه گیری و دیدگاه های آتی

نانو ذرات اکسید روی برنامه های کاربردی پزشکی امیدوارکننده ای را بر اساس خواص ضدسرطان، ضدباکتری، ضد دیابتی، تحویل دارو و همچنین فعالیت های تصویر برداری آن به نمایش گذاشته اند.با توجه به سمیت ذاتی نانوذرات اکسید روی، آنها با القای نسل گونه های فعال اکسیژن داخل سلول و فعال کردن مسیر سیگنالینگ آپوپتوز، اثرات مهار قوی در برابر سلولهای سرطانی و باکتری ها دارند و این امر باعث میشود این نانوذرات بعنوان ماده ضد سرطان و ضد باکتریها نامزد بالقوه شوند.

علاوه بر این نانوذرات به خوبی شناخته شده اند که در هنگام عملکرد بعنوان حامل های دارویی برای دستیابی به راندمان درمانی پیشرفته، دستیابی به فراهمی زیستی داروهای درمانی با بیومولکول ها را افزایش میدهند.

علاوه بر کاهش قند خون و افزایش سطح انسولین، این نانو ذرات امیدوار کننده در درمان دیابت و کاهش عوارض آن میباشند.