مطالعه In vivo و In virto آزمایشگاهی حفاظت عصبی نانو ذرات لیپیدی جامد پر شده با دی متیل فومارات

In vitro and In vivo neuroprotective study of solid lipid nanoparticles loaded with dimethyl fumarate

چکیده

معرفی

مواد و روش ها

مواد

روش ها

آماده سازی SLNs (نانوذرات لیپیدی جامد)

مشخص کردن مقدار بهینه ی DMF (دی متیل فومارات) پر شده در SLN (نانوذارت لیپیدی جامد)

اندازه متوسط ذرات و پتانسیل زتا

درصد راندمان جذب (EE)

آزادسازی دارو در خارج از بدن موجود زنده (شرایط آزمایشگاهی) (In virto)

مشخصات

کشت سلولی و آزمایش MTT

تعیین غلظت بهینه ی H2O2

تعیین فعالیت نوروحفاظتی (حفاظت عصبی)

مطالعات داخل بدن موجود زنده (In vivo)

فعالیت حرکتی

هماهنگی حرکتی (آزمایش روتارد Rotarod test)

آزمایش میدان باز

نتایج و بحث

تعیین مشخصات DMF پرشده در SLNs

آزمایش MTT

فعالیت در داخل موجود زنده (In vivo)

بحث

منابع

چکیده

معرفی: دی متیل فومارات (DMF) یک داروی خوراکی تایید شده توسط FDA است که برای درمان بیماران دارای اسکلروسیز چندگانه یا بیماری ام اس (MS)، مورد استفاده قرار می گیرد. نیمه عمر بیولوژیکی DMF حدودا یک ساعت می باشد، و این ماده سریعا به پیش ساز (متابولیت) فعال مونومتیل فومارات، تجزیه (هیدرولیز) می گردد. هدف مطالعه حاضر، غلبه بر این محدودیت ها، با فرمول بندی و توصیف کردن DMF پر شده در نانوذرات لیپیدی جامد (SLNs) است. مواد و روش ها: DMF ی که SLNs را پر می کند، توسط روش میکرو امولسیون (میسل معکوس) گرم تهیه گردید. اسید استئاریک، به عنوان لیپید و لسیتین سویا به عنوان کولیپید (colipid) استفاده گردیدند. نتایج و بحث: SLNs ترکیب شده (سنتز شده)، میانگین اندازه ی ذره ای 300 نانومتر، شاخص پراکندگیindex) (polydispersityکمتر از 0.3، و ارزش پتانسیل زتا (zeta potential value) 34.89- میکروولت را نمایش می دهد. ارزیابی خارج بافت زنده (In vito) سلول های نوروبلاستومای SH-SY5Y انسانی، یک اثر نورو حفاظتی (حفاظت عصبی) این سیستم های کلوئیدی تحت تنش اکسایشی را، تأکید می کند. DMF پر شده در SLNs، در قابلیت پایداری (زیست پذیری) سلول تحت اثر آب اکسیژنه (H2O2) که مرگ برنامه ریزی شده ی سلولی یا آپوپتوسیز (apoptosis) را تحریک می کرد، افزایش نشان می داد. مدل موش کوپریزونی(cuprizone mouse model)، مبتلا به MS، در ارزیابی اثر DMF پر شده در SLNs، بر پیامدهای حرکتی استفاده گردید. بحث: مطالعه ی خارج موجود زنده (In virto) همچنین، امتیازات حرکتی و هماهنگی تحرکی بهتری در مدل موش کوپریزون برای MS، نمایش داد.

بحث

در مطالعه ی حاضر، نانوذرات لیپیدی جامد کلوئیدی که حاوی دی متیل فومارات هستند، توسط روش میکروامولسیون گرم(داغ)، و با استفاده از سونیکاتور میله ای (probe sonicator) (هموژنایزر التراسونیک میله ای)، ساخته شدند. همان طور که توسط تصاویر میکروسکوپ الکترونی عبوری TEM نشان داده شده است، نانوذرات تولید شده، شکل کروی بدون برآمدگی داشتند. به علاوه، مشخصات(پروفایل) آزادسازی دارو در شرایط آزمایشگاهی، بر یک پروفایل پایدار آزادسازی تأکید می کنند. DMF پرشده در SLNs، همچنین فعالیت حفاظت عصبی (نوروحفاظتی) بر روی سلول نوروبلاست SH-SY5Y، تحت تنش اکسایشی را، به اثبات رساند. در نمونه ی کوپریزونی شده ی موش ویستار برای بیماری MS، فرمولاسیون حاضر امتیازات حرکتی بهتری را به نمایش می گذارد. با در نظر گرفتن این موارد، یافته های ما پیشنهاد می دهد که فورمولاسیون حاضر، توان قابل توجهی در مدیریت و درمان بیماری MS دارد.

Abstract

Introduction: Dimethyl fumarate (DMF) is a FDA approved oral medication used to treat patients with multiple sclerosis (MS). Biological half-life of DMF is about 1 h, and it is rapidly hydrolyzed to its active metabolite monomethyl fumarate. The objective of present study is to formulate and characterize DMF loaded solid lipid nanoparticles (SLNs) to overcome these limitations.
Material and Methods: DMF loaded SLNs were prepared by hot microemulsion and sonication method. Stearic acid was used as lipid and soy lecithin was colipid.
Results and Discussion: The synthesized SLNs offered an average particle size of 300 nm, polydispersity index <0.3, and zeta potential value of −34.89 mv. In vitro evaluation on human neuroblastoma SH-SY5Y cells confirmed to have a neuroprotective effect of these colloidal systems under oxidative stress. DMF loaded SLNs showed to increase cell viability under H2 O2 induced cell apoptosis. Cuprizone mouse model for MS was used to evaluate the effect of DMF loaded SLNs on locomotion score.
Conclusion: In vitro study also confirmed a better locomotion and motor coordination scores in cuprizone mouse model for MS.

CONCLUSION

In the present study, colloidal SLNs containing DMF was fabricated by hot microemulsion method with the use of probe sonicator. The produced nanoparticles were spherical in shape with non-aggregation as evidenced by TEM image. Further, the in vitro drug release profile also confirmed a sustain release profile of the drug. DMF loaded SLNs also proved its neuroprotective activity on SH-SY5Y neuroblast cell under oxidative stress. In cuprizone model of Wistar rat for MS, the present formulation showed better locomotion scores. Taken together, our findings suggest that the present formulation have a significant potential in management and treatment of the disease MS.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

مطالعه In vivo و In virto آزمایشگاهی حفاظت عصبی نانو ذرات لیپیدی جامد پر شده با دی متیل فومارات

In vitro and In vivo neuroprotective study of solid lipid nanoparticles loaded with dimethyl fumarate

ساخت غشای نانوکامپوزیت پلی آنیلین از طریق نقره، روی، تیتانیوم دی اکسید و خواص محافظت در برابر خوردگی آنها

Nanocomposite film formations of polyaniline via TiO2, Ag, and Zn, and their corrosion protection properties

چکیده

1. مقدمه

2. مواد و روش ها

2.1 شیمیایی

2.2. ابزارسازی

2.3. نمونه های آلومینیمی

2.4. آماده سازی و پاک سازی نمونه های آلومینیمی

2.5. فرایند الکتروبسپارش

3. نتایج و مباحث

3.1 سنتز الکتروشیمیایی غشاهای PANI, PANI/TiO2, PANI/Ag و PANI/Zn

3.2. تجزیه و تحلیل SEM-EDX

3.3. طیف سنجی UV–vis

3.4. تجزیه و تحلیل FTIR-ATR

3.5. طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی

3.6 توانایی حفاظت از خوردگی الکترودهای پوشش یافته

4. نتیجه گیری

چکیده

پلی آنیلین (PANI) و نانوکامپوزیت های آن حاوی نقره؛‌ روی؛ TiO2   توسط ولتامتری سیکلی روی یک الکترود AI1050  به وسیله جریان برق پوشانده شده اند. پلیمر اصلاح شده و غشاهای نانوکامپوزیتی توسط ولتامتری چرخه ای؛ اسپکتروفتومتری قابل رویت- فرابنفش (UV–vis)؛ بازتاب کلی طیف سنجی- ضعیف مادون قرمز تبدیل فوریه (FTIR-ATR)؛ ریزبینی الکترون پویشی (SEM)؛ تجزیه و تحلیل پراکندگی- انرژی اشعه X (EDX)؛ میکروسکوپی نوری روش های اسپکتروسکوپی امپدانسی الکتروشیمیایی (EIS) مشخص شدند. رفتار خوردگی غشاهای نانوکامپوزیتی  PANI, PANI/TiO2, PANI/Ag و PANI/Zn روی الکترود AI1050 در محلول 3.5% NaCl مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج مقایسه ای با استفاده از تکنیک های EIS و برون یابی Tafel حاصل شد. این یافته های نشان می دهد که غشاهای نانوکامپوزیتی PANI/Ag در مقایسه با غشاهای نانوکامپوزیتی PANI (PE = 91.41%), PANI/TiO2(PE = 91.91%) و PANI/Zn (PE = 92.52%)  دارای ضریب حفاظت بالاتری (PE = 97.54%) می باشند. نتایج نشان می دهد که افزایش  نانو مواد (TiO2,Ag and Zn) به ماتریس پلیمری PANI رسانایی الکتریکی غشای PANI/Zn و مقاوت پلیمر پلی آنیلین در برابر خوردگی را افزایش می دهد. این یافته ها بیشتر توسط کاهش اکسیژن ونفوذپذیری  آب و افزایش چسبندگی پوشش در حضور نانومواد TiO2, Ag و Zn  در PANI تصدیق می شود. اندازه گیری های EIS نشان می دهد که ترکیب TiO2, Ag, and Zn روی پوشش انتقال بار و مقاومت منافذ هر دو را افزایش می دهد. 

1. مقدمه 

پلیمرهای رسانا همچون پلی آنیلین (PANI)؛‌ پلی پیرول (PPy) یا پلی تیوفن (PTh) در کاربردهای صنعتی مثل باتری های قابل شارژ [1]؛ سنسورها [2] و حفاظت در برابر خوردگی [3–5] کاربرد دارند. پلی آنیلین یک پلیمر رسانا است که به طور گسترده  مورد مطالعه قرار گرفته است به طوری که اعتقاد بر این است که برای کاربردهای نوری و الکتریکی دارای پتانسیل می باشد ,  و به دلیل شیمی ساده و قابل برگشت تغلیظ/ عدم تغلیظ که قادر به کنترل چندین خاصیت از جمله رسانایی الکتریکی؛ حجم آزاد و فعالیت نوری [6,7] می باشد. بار ذخیره شده در لایه پلیمر در طول واکنش های اکسیداسیون می تواند به صورت برگشت ناپذیر مصرف شود و توانایی حفاظت در برابر خوردگی در طول زمان ممکن است از بین رود [8].  

4. نتیجه گیری

در این مقاله پوشش های نانوکامپوزیت PANI, PANI/Zn, PANI/TiO2 و PANI/Ag روی یک زیرلایه Al1050 در یک محلول آبی H2SO4 0.5M شامل 0.4 M آنیلین و 1% نانوذرات تحت امواج فراصوت الکتروپلیمریزه شدند. روش CV برای آماده سازی نانوذرات TiO2,Ag و Zn در حضور PANI با موفقیت مورد استفاده قرار گرفت. الکترود اصلاح شده توسط روش های برون یابی FTIR-ATR, SEM-EDX, EIS و Tafel مشخص شد. نانوکامپوزیت های PANI, PANI/Zn, PANI/TiO2 و PANI/Ag  برای حفاظت از خوردگی در برابر محلول 3.5% NaCl روی Al1050  آزمایش شدند. بالاترین ضریب حفاظت برای غشای نانوکامپوزیت PANI/Ag (PE = 97.54%) حاصل شد. بر اساس نتایج آزمون خوردگی می توان نتیجه گرفت یافته های CV, SEM و EIS نتایج برون یابی Tafel را پشتیبانی می کند بنابراین تایید می کند که غشاهای نانوکامپوزیت PANI/Ag بالاترین ویژگی حفاظت را دارند. بنابراین ثابت می کنیم که غشاهای نانوکامپوزیت PANI/Ag می تواند به عنوان مواد حفاظتی برای باتری و دستگاه های ابرخازنی که نوید تکنولوژی تولید برق را می دهند مورد استفاده قرار بگیرد.

Abstract

Polyaniline (PANI) and its nanocomposites containing TiO2, Ag, and Zn were electrocoated on an Al1050 electrode by cyclic voltammetry. The modified polymer and the nanocomposite films were characterized by cyclic voltammetry (CV), ultraviolet–visible spectrophotometry (UV–vis), Fourier-transform infrared spectroscopy-attenuated total reflectance (FTIR-ATR), scanning electron microscopy (SEM), energy-dispersion X-ray analysis (EDX), optical microscopy and electrochemical impedance spectroscopic (EIS) methods. The corrosion behavior of the PANI, PANI/TiO2, PANI/Ag and PANI/Zn nanocomposite films on an Al1050 electrode was studied in a 3.5% NaCl solution. The comparison results were obtained by applying Tafel extrapolation and EIS techniques. The findings indicate that PANI/Ag nanocomposite films yielded higher protection efficiency (PE = 97.54%) compared to PANI (PE = 91.41%), PANI/TiO2 (PE = 91.91%), and PANI/Zn (PE = 92.52%) nanocomposite films. The results show that the addition of nano-materials (TiO2, Ag and Zn) into the polymer matrix of PANI enhanced the electrical conductivity of the PANI/Zn film and the corrosion resistance of the polyaniline polymer. These findings were further confirmed by decreasing the oxygen and water permeability and increasing coating adhesion in the presence of TiO2, Ag and Zn nanomaterials in the PANI. The EIS measurements indicated that the incorporation of TiO2, Ag, and Zn into the coating increased both the charge transfer and pore resistance.

1. Introduction

Conducting polymers such as polyaniline (PANI), polypyrrole (PPy) or polythiophene (PTh) are used in industrial applications suchas rechargeable batteries [1], sensors [2], andcorrosionprotection [3–5]. Polyaniline (PANI)is a conducting polymer that has been widely studied, as it is believed that it has potential for electronic and optical applications due to its simple and reversible doping/dedoping chemistry, which enables control of several properties, such as electrical conductivity,free-volume and optical activity [6,7]. The charges stored in the polymer layer can be irreversibly consumed during the system’s redox reactions, and the ability of the corrosion protection with PANI may be lost over time [8].

4. Conclusions

In this study, PANI, PANI/Zn, PANI/TiO2 and PANI/Agnanocomposite coatings were electropolymerized on an Al1050 substrate in a 0.5 M H2SO4 aqueous solution containing 0.4 M aniline and 1% nanoparticles under ultrasonic irradiation. The CV method was successfully employed for the preparation of TiO2, Ag and Zn nanoparticles in the presence of PANI. The modified electrodes were characterized by FTIR-ATR, SEM-EDX, EIS, and Tafel extrapolation methods. PANI, PANI/Zn, PANI/TiO2 and PANI/Ag-nanocomposites on Al1050 were tested for corrosion protection ability against a 3.5% NaCl solution. The highest protection efficiency was obtained for the PANI/Ag nanocomposite film (PE = 97.54%). Based on the corrosion test results, it can be concluded that the CV, SEM and EIS findings also supported the Tafel extrapolation results and thus confirmed that PANI/Ag nanocomposite films had the highest protective properties. Thus, we posit that PANI/Ag nanocomposite films might be used as protection materials for battery and supercapacitor device applications which are promising power generation technologies.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

ساخت غشای نانوکامپوزیت پلی آنیلین از طریق نقره، روی، تیتانیوم دی اکسید و خواص محافظت در برابر خوردگی آنها

Nanocomposite film formations of polyaniline via TiO2, Ag, and Zn, and their corrosion protection properties

تولید ذرات نانویی هسته-پوسته با استفاده از یک روش قالب الکترواسپری سه-مویرگی نازل هم محور

Generation of nano-sized core–shell particles using a coaxial tri-capillary electrospray-template removal method

چکیده
1- مقدمه
2- مواد و روش ها
2-1- مواد
2-2- ساخت میکرو ذرات هسته-پوسته-تاج به وسیله الکترواسپری سه-نازل هم محور
2-3- آماده سازی نانوذرات از میکروذرات هسته-پوسته-تاج
2-4- خصوصیات نانو و میکروذرات
2-5- پایداری پراکندگی نانوذرات PLA-PEG در آب
2-6- سمیت سلولی نانوذرات PLA-PEG
2-7- جذب سلولی نانوذرات PLA-PEG
2-8- بارگذاری دارو و رهاسازی درون آزمایشگاه
2-9- تحلیل آماری
3- نتایج و مباحثات
3-1- ساخت نانوذرات PLA-PEG به وسیله روش برداشتی قالب الکترواسپری سه-نازل هم-محور
3-2- مشخصات نانوذرات PLA-PEG
3-3- بارگزاری دارو و رهاسازی درون آزمایشگاه
4- جمع بندی

چکیده

این مقاله استراتژی جدیدی را بر اساس روند برداشتی با قالب الکترواسپری سه-نازل هم محور، برای تولید ذرات نانویی پلی لاکتید-b-پلی اتیلن گلیکول (PLA-PEG) با استغاده از یک ساختار هسته-پوسته، ارائه میدهد. میکروذراتی با ساختار هسته-پوسته-تاج برای اولین بار به وسیله الکترواسپری سه-نازل هم محور ساخته شد، و نانوذرات هسته-پوسته با اندازه کمتر از 200 نانومتر نیز پس از آن، به وسیله برداشتن قالب PEG از میکروذرات هسته-پوسته-تاج به دست آمد. اندازه نانوذرات می تواند با اندازه گیری نرخ جریان مایع تاج تطبیق داده شوند، و نانوذراتی با قطر میانگین 106±5 نانومتر به دست می آید. نانوذرات از خود پایداری پراکندگی عالی را در محیط آبی و سمیت سلولی بسیار کمی از خود نشان داده اند. به عنوان داروی نمونه از پاکلیتاکسل برای گنجانده شدن درون نانوذرات استفاده شد. یک محتوای دارای بار دارویی در نانوذرات به مقدار 50.7±1.5 wt% با راندمان کپسوله سازی بیشتر از 70% قابل دستیابی است، در صورتی که نرخ تغذیه محلول دارویی افزایش یابد. پاکلیتاکسل از خود رهاسازی پایداری را از نانوذرات به مدت 40 روز نمایش داد. موقعیت پاکلیتاکسل در نانوذرات، یا به عبارتی لایه هسته یا پوسته، تاثیر قابل توجهی روی رهاسازی آن نداشت.

1- مقدمه

تکنیک های زیادی برای ساخت حمل کننده های دارورسان وجود دارد، از جمله تبخیر حلال امولسیون، سیستم های میکروفلوئیدی، خود-چیدمانی و الکترواسپری [1-4]. از میان این تکنیک ها، روش الکترواسپری از مزیت های خاص بسیاری برخوردار است. برای مثال ذرات تک- پراکنده را می توان با استفاده از حالت مخروط فورانی تکنیک الکترواسپری تولید کرد، و اندازه ذرات نیز به آسانی با تنظیم متغیرهای آماده سازی قابل تغییر است [5-7]. علاوه-براین داروهای هیدروفوبیک و یا محلول آبی نیز می توانند به راحتی در ذرات الکترواسپری و با راندمان تله گذاری بالا بارگذاری شوند [8-12]. در ادامه نیز ذراتی با ساختار هسته-پوسته می توانند به راحتی و از روش الکترواسپری هم-محور به دست بیایند [4،13]. در مقایسه با روش تبخیر حلال امولسیون، که غالبا برای کپسوله سازی دارو های پروتئینی در میکروذرات با قابلیت تجزیه زیستی استفاده می شود، الکترواسپری هم-محور می تواند صلاحیت ساختاری و فعالیت زیستی دارو های پروتئینی را به علت عدم وجود تماس مستقیم بین پروتئین ها و حلال های ارگانیک در طول روند الکترواسپری، حفظ کند [14،15]. کپسوله سازی چند دارویی و چند-پوسته ای به وسیله استفاده از الکترواسپری هم-محور سه رگ نیز قابل دستیابی است [10،16،17]. پروفایل های رهاسازی داروهای کپسوله شده را می توان به صورت مستقل و به وسیله تغییر ساختار درونی و ترکیب بندی ذرات تطبیق داد [11].

4- جمع بندی

به طور خلاصه نانوذرات PLA-PEG هسته-پوسته با اندازه تقریبی 100 نانومتر، با استفاده از روش برداشتی قالب الکترواسپری سه-نازل هم محور با موفقیت به دست آمد. اندازه ذرات قابلیت تطبیق را به وسیله تنظیم نرخ جریان مایع تاج داشتند. نانوذرات از پایداری پراکندگی خوبی در آب و سمیت سلولی بسیار کمی برخوردار بودند. به علاوه نانوذرات PLA-PEG در اطراف هسته سلول های A549 (و نه در درون هسته) قابلیت غنی سازی شدن را داشتند. PTX قابلیت گنجانده شدن در نانوذرات با محتوای بارگزاری دارویی بالا و همچنین راندمان تله گذاری را دارد. رهاسازی منظم PTX از نانوذرات به مدت بیشتر از 40 روز قابل دستیابی بود. استراتژی ارائه شده برای ساختن ذرات نانویی هسته-پوسته برای کاربردهای نانو-دارویی می تواند قابل توجه باشد.

Abstract

This study proposed a new strategy based on a coaxial tri-capillary electrospray-template removal process for producing nanosized polylactide-b-polyethylene glycol (PLA-PEG) particles with a core–shell structure. Microparticles with core–shell–corona structures were first fabricated by coaxial tri-capillary electrospray, and core–shell nanoparticles less than 200 nm in size were subsequently obtained by removing the PEG template from the core–shell–corona microparticles. The nanoparticle size could be modulated by adjusting the flow rate of corona fluid, and nanoparticles with an average diameter of 106 ± 5 nm were obtained. The nanoparticles displayed excellent dispersion stability in aqueous media and very low cytotoxicity. Paclitaxel was used as a model drug to be incorporated into the core section of the nanoparticles. A drug loading content in the nanoparticles as high as 50.7 ± 1.5 wt% with an encapsulation efficiency of greater than 70% could be achieved by simply increasing the feed rate of the drug solution. Paclitaxel exhibited sustained release from the nanoparticles for more than 40 days. The location of the paclitaxel in the nanoparticles, i.e., in the core or shell layer, did not have a significant effect on its release.

1- Introduction

Drug delivery carriers can be fabricated using several techniques, such as emulsion-solvent evaporation, microfluidic systems, self-assembly and electrospray [1–4]. Of these techniques, the electrospray method has several unique advantages. For example, monodispersed particles can be produced using the cone-jet mode of the electrospray technique, and the particle size can be easily controlled by adjusting the preparation parameters [5–7]. In addition, either hydrophobic or water-soluble drugs can be facilely loaded into electrosprayed particles with high entrapment efficiency [8–12]. Furthermore, core–shell structured particles can be conveniently obtained through coaxial electrospray [4,13]. Compared with the emulsion-solvent evaporation method, which has frequently been used for encapsulating protein drugs into biodegradablemicroparticles, coaxial electrospray can preserve the structural integrity and bioactivity of protein drugs because there is no direct contact between the proteins and organic solvent during the electrospray process [14,15]. Multidrug encapsulation and multishell encapsulation can also be achieved using tri-capillary coaxial electrospray [10,16,17]. The release profiles of encapsulated drugs can be independently modulated by changing the internal structure and compositions of the particles [11].

4- Conclusions

In summary, core–shell PLA-PEG nanoparticles approximately 100 nm in size were successfully produced using a coaxial tricapillary electrospray-template removal method. The particle size could be modulated by adjusting the flow rate of the corona fluid. The nanoparticles had good dispersion stability in water and very low cytotoxicity. In addition, PLA-PEG nanoparticles could be enriched around the nucleus of A549 cells but not in the nucleus. PTX could be incorporated into nanoparticles with both a high drug loading content and entrapment efficiency. A sustained release of PTX from the nanoparticles could be achieved for more than 40 days. The proposed strategy for fabricating nanosized core–shell particles is promising for nanomedicine applications.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

تولید ذرات نانویی هسته-پوسته با استفاده از یک روش قالب الکترواسپری سه-مویرگی نازل هم محور

Generation of nano-sized core–shell particles using a coaxial tri-capillary electrospray-template removal method

فیلم های کامپوزیتی نقره و نقره / تیتانیای بسیار بیوفعال رشد یافته از طریق رسوب شیمیایی بخار

Highly bioactive silver and silver/titania composite films grown by chemical vapour deposition

مجله فتوشیمی و فتویولوژی A: شیمی 

Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry

چکیده

1.مقدمه

2.بخش تجربی

1.2.رشد

2.2.شناسایی

1.2.2.رفتار فتوکاتالیستی

2.2.2.آزمودن فعالیت زیستی

3.نتایج و بحث

1.3.خواص بصری

2.3.بلورینگی

1.2.3.XRD

2.2.3.رامان

3.3.ترکیب شیمیایی

4.3.شناسایی طیف سنجی مرئی/UV

5.3.ساختار سطح

6.3.خواص عملکردی

2.6.3.فعالیت زیست کشی

4.خلاصه

قدردانی

چکیده

این مقاله چگونگی بهبود عملکردی یا ساختاری فیلم های فعال فتوکاتالیستی TiO2 که توسط روش رسوب شیمیایی بخار (CVD) گرمایی شکل یافته اند را توسط رسوب نقره با ساختار نانو بوسیله یک فرآیند جدید CVD به کمک شعله ، بررسی می نماید. نشان داده شده است که فیلم های کامپوزیتی حاصل شدیدا مقاوم و با دوام ، شدیدا فعال فتوکاتالیستی بوده و نیز رفتار آنتی باکتریال خوبی دارند. کنترل رسوب که از روش ذکر شده حاصل می شود، پتانسیل کنترل ساختار نانو فیلم را نشان می دهد که در تعیین فعالیت نوری و زیستی ساختار فیلم ترکیبی و نیز شفافیت فیلم های کامپوزیتی مهم هستند. علاوه بر این، نشان داده شده است که فیلم های ایجاد شده قابلیت ” خود بازسازی ” را هم نشان می دهند که در آن باکتری های حاضر در سطح فیلم کشته می شوند و سپس باقیمانده آن ها به روش نوری از بین می روند. چنین عمل دوگانه ای مشکلات غیر فعال کردن سطح که در نتیجه افزایش آلودگی بوجود می آیند را کاهش می دهد. این ویژگی ها مخصوصا زمانی مهم و چشمگیر هستند که با دوام بالای فیلم های نازک رسوب داده شده به روش CVD ترکیب می شود و باعث ایجاد فرصت های جدیدی برای افزایش کاربردها در زمینه هایی می شود که قابلیت سطح فعال زیستی مورد نظر است.

4.خلاصه

در این مقاله، یک فرآیند CVD جدید برای رسوب Ag از محلول های آبی ارائه شد. سپس این روش با فرآیند CVD گرمایی ترکیب شد تا ساختارهای Ag و TiO2 لایه ای تولید شود. همه فیلم های رشد داده شده پلی کریستالی بوده و حاوی Ag و TiO2 مکعبی هستند. زمانی که TiO2 در لایه زیرین قرار دارد، به طور استوکیومتری در فرم آناتاز قرار دارد و زمانی که با استفاده از TiCl4 و اتیل استات روی Ag رشد می یابد، مخلوطی از آناتاز و روتیل است. TiO2 فرم یافته با TTIP صرفنظر از قرار گرفتن در بالا یا پایین، به شکل آناتاز است. اندازه بلور Ag در هنگام بازپخت در حین دمای رشد بالای لایه TiO2 افزایش می یابد. نتایج XPS تایید می کنند که هیچ واکنش شیمیایی بین Ag و TiO2 رخ نمی دهد. یکی از نکات جالب در این کار این است که اگرچه لایه های Ag و TiO2 پشت سر هم و به صورت سری رشد یافته اند، نتایج کلی نشان می دهند که سطح از هر دو ماده Ag و TiO2 ، در نمونه های رشد یافته با TiCl4 و اتیل استات، تشکیل شده است.

Abstract

This paper describes how photocatalytically active films of TiO2, grown by thermal CVD, may be functionally and structurally modified by deposition of nano-structured silver via a novel flame assisted CVD process. The resulting composite films are shown to be highly durable, highly photocatalytically active and are also shown to possess strong antibacterial behaviour. The deposition control, arising from the described approach, offers the potential to control the film nanostructure, which is proposed to be crucial in determining the photo and bio-activity of the combined film structure, and the transparency of the composite films. Furthermore, we show that the resultant films also exhibit “self-regeneration” capability, in that they both kill bacteria present on the film surface and then photo-degrade the residues. Such a dual action significantly reducing the problems of surface deactivation due to build up of contamination. These properties are especially significant when combined with the well-known durability of CVD deposited thin films, offering new opportunities for enhanced application in areas where bioactive surface functionality is sought.

4. Summary

We have developed a new CVD process for the deposition of Ag from aqueous solutions. This has then been used in conjunction with conventional thermal CVD to produce layered Ag and TiO2 structures. All grown films were polycrystalline, consisting of cubic Ag and TiO2. The TiO2 is stoichiometric anatase when the bottom layer and a mixture of anatase and rutile when grown on top of the Ag when grown using TiCl4 and ethyl acetate. Using TTIP the TiO2 forms as anatase whether grown under or over the Ag. The crystallite size of the Ag substantially increases when annealed during the high temperature growth of the TiO2 layer. XPS confirms that there is no chemical interaction between the Ag and the TiO2. One of the interesting features of this work is that although the Ag and TiO2 layers were grown sequentially the overall result shows that the surface consists of both Ag and TiO2, for TiO2 samples grown with TiCl4 and ethyl acetate.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

فیلم های کامپوزیتی نقره و نقره / تیتانیای بسیار بیوفعال رشد یافته از طریق رسوب شیمیایی بخار

Highly bioactive silver and silver/titania composite films grown by chemical vapour deposition

ترکیب نانو ذرات طلا و نقره تثبیت شده – پلی ساکاریدی: یک روش سبز

Synthesis of polysaccharide-stabilized gold and silver nanoparticles: a green method

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

متد سبز در زمینه ترکیب نانو ذرات طلا و نقره تثبیت شده – پلی ساکاریدی

Synthesis of polysaccharide-stabilized gold and silver nanoparticles: a green method

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

اثر نانونقره روی جوانه زنی بذر و رشد دانهال بذر شنبلیله

Effect of Nano Silver on Seed Germination and Seedling Growth in Fenugreek Seed

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

اثر نانو نقره بر جوانه زنی بذر و رشد گیاهچه در تخم شنبلیله

Effect of Nano Silver on Seed Germination and Seedling Growth in Fenugreek Seed

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

ترکیب نانوذرات نقره با استفاده از عصاره دانه‌ سیلیبام ماریانوم

Synthesis of Silver Nanoparticles Using Silybum Marianum Seed Extract

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

ترکیب نانوذرات نقره با استفاده از عصاره دانه‌ سیلیبام ماریانوم

Synthesis of Silver Nanoparticles Using Silybum Marianum Seed Extract

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

خواص ضد میکروبی جوراب های محافظت شده با نانوذرات نقره

Antimicrobial Properties of Socks Protected with Silver Nanoparticles

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

خواص ضد میکروبی جوراب حفاظت شده حاوی نانوذرات نقره

Antimicrobial Properties of Socks Protected with Silver Nanoparticles

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.