استفاده از نانو رس ها در پزشکی و داروسازی

نويسنده: جواد زماني

به كارگيري فناوري نانو در محيط زيست؛ آري يا نه ؟

مقدمه

فناوري نانو از همگرايي علوم فيزيك، شيمي و زيست شناسي به وجود آمده است. نانو داراي ريشه يوناني مي‌باشد. اين فنا وري توانايي كار در سطح اتم و ايجاد ساختارهايي كه نظم مولكولي كاملاً جديدي دارند را فراهم مي آورد. ماده اصلاح شده در مقياس نانو، خصوصيات جديد و مفيدي را دارا مي‌گردد كه قبلاً در آن مشاهده نمي‌شد.
بسياري از متخصصان، محققان، مهندسان و دانشمندان علوم اجتماعي و سياستمداران معتقدند كه فناوري نانو موجب تغييرات مهمي در جامعه مي‌شود و اين تغييرات مي‌‌تواند به اهميت تغييرات حاصل از ساخت كامپيوتر ارزيابي شوند. فناوري نانو اين امكان را ايجاد مي‌كند كه مواد جديدي توليد كنيم، موادي كه به صورت بالقوه مي‌تواند اثرات مثبت يا منفي روي محيط زيست و بهداشت داشته باشند.

1- تأثيرات سودمند فناوري نانو بر محيط زيست

فناوري هاي اميدبخش شامل حسگرها يا سنسورها و ساير دستگاه هاي به كار رفته براي آشكار سازي آلودگي و برطرف نمودن آنها مي باشد. برخي كاربردهاي سودمند فناوري نانو در ذيل آورده شده است:

سنسورها ياحسگرها

انواع گسترده‌اي از حسگرهاي زيستي و روش هاي مربوطه در طي چند سال گذشته در بازار معرفي شده‌اند. اين دستگاههاي آناليتكي از عناصر تشخيص بيولوژيكي تشكيل مي‌شوند كه با آشكارسازي هاي سيگنال مرتبط هستند (مثلاً آنزيمها، ميكروارگانيزم‌ها و غيره). اين دستگاهها نسبت به حضور و غلظت آناليست واكنش داده و پاسخي قابل اندازه‌گيري توليد مي‌كنند. نانو مواد و نانو ساختار‌هاي جديد مانند نانوذرات، نانوكريستال‌ها، نانو لوله‌هاي كربني، نانوالياف و فيلم نازك بعنوان دستگاه هاي حسگر مشخص شده‌اند، نانوذرات كاربردهاي بسياري در سنسورها دارند.
نانوذرات، نانوكريستال‌هاي نيمه‌ هادي درخشان و نقاط كوانتومي دسته‌اي از نانوحسگرهايي هستند كه توانايي آشكار كردن سموم موجود در محيط را دارند و مشخص شده است كه نانو كريستال‌ها و نقاط كوانتومي همراه با پادتن‌ها مي‌توانند بطور همزمان چهار نوع سم را آشكار نمايند.
اين نوع نانوسنسورها براي آشكارسازي همزمان چند آلاينده در نمونه‌هاي آب يا خاك با ظرفيت آشكارسازي حساسيت بالا به كار مي‌رود، تحقيقات زيادي بر روي نانوساختارهاي لوله‌اي و متخلخل از قبيل نانو لوله‌هاي كربني انجام شده است، اين نانوساختارها در حسگرهاي زيستي براي افزايش كيفيت و فعاليت بيومولكول هاي ساكن استفاده مي‌شوند. خواص ابعادي، شيمي سطح و الكترونيك نانولوله‌هاي كربني آنها را به موادي ايده‌ال براي استفاده در حسگرهاي شيميايي و بيوشيميايي تبديل نموده است.
پيش‌بيني مي‌شود كه فناوري نانو موجب افزايش حساسيت حسگرها و توليد ارزان و خودكار آنها گردد و بتواند در آزمايشگاه و خارج از آن جهت آشكارسازي سريع مواد سمي و بيماريزا ( پاتوژن ) به كار رود.
نسل جديدي از نانوذرات به منظور حذف هيدروكربنهاي آروماتيك چندحلقه‌اي كه به سختي از آب يا خاك آلوده حذف مي‌شوند، طراحي شده است.

غشای نانو فیلتراسیون

استفاده از غشاي نانوفيلتراسيون جهت حذف نمك هاي چندظرفيتي عناصري مانند كلسيم، آهن، منگنز، اورانيوم و برخي آفت كشها، راهكار ديگري است كه توسط فناوري نانو ارائه مي‌گردد.
تصفيه آبهاي سطحي و زيرزميني و نيز حذف ميكروارگانيزم ها و كاهش تيرگي و سختي آب و دفع شوري و نمك زدايي آب از ديگر فوايد فنا وري نانو مي‌باشد.

علائم کمبود و بیشبود (مسمومیت) عناصر غذایی پرمصرف اصلی در گلخانه ها

همانطور که می دانیم اختلالات تغذیه‌ای باعث ظهور علائمی روی اندام‌های گیاهی می‌شود که یک گلخانه دار موفق باید این علائم را کاملاً بشناسد و اختلالات تغذیه‌ای را به موقع تشخیص داده و درمان کند تا همواره عملکردی بالاتر داشته باشد و محصولی با کیفیت بهتر عرضه نماید. در ضمن علائم مربوط به کمبود و بیشبود (مسمومیت) عناصر غذایی نباید با علائم مربوط به آفات و بیماری‌ها اشتباه گرفته شود.

در زیر به بررسی علائم ظاهری مربوط به کمبود و بیشبود عناصر غذایی پرمصرف و اصلی پرداخته می‌شود.

ازت (N)

این عنصر بیشتر از سایر مواد غذایی در تغذیه گیاه مصرف می‌شود و همواره بایستی در دوره رشد گیاه به صورت تدریجی مصرف شود. مقداری از آن قبل از کشت برای شروع رشد گیاه و بقیه تا حد مجاز در طول دوره بهره‌برداری استفاده می‌شود. نیاز گیاهان به ازت زیاد است

از تأثیرات ازت بر روی گیاه می‌توان به موارد زیر اشاره داشت: تولید و ازدیاد مواد نشاسته‌ای، رشد سبزینه‌ای و ازدیاد قسمت‌های سبز گیاه مانند برگ، تأمین رشد و نمو سریع شاخ و برگ، بالا بردن عملکرد و درشت شدن محصول.

خیار و دیگر محصولات گلخانه‌ای واکنش زیادی به کمبود ازت نشان می‌دهند (به علت عدم تناسب در بالای سطح خاک و قسمت زیرین خاک).

از دلایل کمبود ازت می‌توان به موارد زیر اشاره کرد: pH خیلی پایین یا خیلی بالای خاک (خاک‌های خیلی اسیدی و خیلی قلیایی)، رشد سریع گیاه، کم بودن مواد آلی خاک، در زمانی که آبیاری بیش از حد صورت پذیرد بخش اعظمی از ازت موجود در خاک (خصوصاً خاک‌های شنی یا سبک) آب‌شویی شده و از دسترس گیاه خارج می‌شود، در زمانی که رطوبت خاک بالا و دما پایین باشد گیاه مقدار ازت کمتری مصرف می‌نماید و علائم کمبود ازت رخ می‌دهد که در این حالت اگر ازت زیادتری مصرف شود دیواره میوه (در گوجه‌فرنگی) خاکستری رنگ می‌شود.

علائم کمبود: کاهش یا توقف رشد رویشی و تولید میوه، رنگ پریدگی (تغییر رنگ برگ، رگبرگ و دمبرگ به سبز کم رنگ یا زرد) و روشنی برگ‌های مسن (پایینی یا بالغ) (علت: این عنصر پویا بوده و می‌تواند از قسمت‌های پیر به قسمت‌های جوان منتقل شود) از علائم كمبود این عنصر است. اگر کمبود اصلاح نشود، زردی و رنگ پریدگی به برگ‌های جوان هم سرایت می‌کند و موجب توقف رشد برگ‌های جوان و کوچک ماندن آنها می‌شود. در موارد کمبود شدید تمام کلروفیل از بین می‌رود و برگ‌های مسن پیش از موقع می‌ریزند. ساقه‌ها باریک، سخت و فیبری شده و تیره رنگ می‌گردند، میوه‌ها نیز رنگ روشن پیدا می‌کنند. گل‌ها کوچک مانده و یا ریزش می‌کنند. میوه خیار کم رنگ و خمیده و نوک آن باریک و کشیده می‌گردد و از نظر قد نیز کوچک می‌ماند. در زمان کمبود ازت، ریشه‌ها بیش از ساقه‌ها رشد می‌کنند و در صورت ادامه کمبود، رشد ریشه‌ها نیز متوقف و قهوه‌ای شده و می‌میرند.

درمان کمبود ازت: کوددهی سرک ازت به خاک به میزان 50-20 کیلوگرم در هکتار یا محلول‌پاشی اوره (500-200 گرم در 100 لیتر آب) در حجم بالا هر 2 هفته یک‌بار توصیه می‌شود. به دلیل سوختگی حاصل از نمک، بهتر است محلول‌پاشی در هنگام غروب یا طلوع خورشید یا در شرایط ابری انجام گیرد.

دو شکل کلی کودهای ازته که به خاک اضافه می‌شود عبارتند از:

1- به صورت آلی: مثل کودهای دامی، پودر استخوان و خون خشک و برگهای پوسیده.

2- به صورت معدنی: مثل کودهای شیمیایی از قبیل نیترات آمونیوم، فسفات آمونیوم، اوره و ....

علائم مسمومیت: در مسمومیت کم، گیاه بیش از حد رشد می‌کند ولی به تدریج از رشد بازمانده و ساقه‌های قوی و ضخیم به همراه میانگره‌های کوتاه بوجود می‌آورد، پیچک‌ها افزایش یافته، رنگ برگ‌ها سبز تیره شده و در نتیجه باعث کاهش گلدهی و ریشه‌زایی، تأخیر در رشد جوانه‌های جانبی و تشکیل میوه می‌شود، اندام‌های گیاهی ترد و آبکی، برگ‌ها گوشتی، حساس به سرمازدگی، خشکی، درجه حرارت زیاد و بیماری‌ها می‌گردد. دیررسی میوه، تلخی میوه در خیار، تأثیر منفی در رنگ‌گیری و کیفیت میوه در گوجه‌فرنگی از علائم دیگر است.

مصرف ازت اضافه باعث افزایش غلظت نمک‌های محلول در بستر می‌شود و در نهایت به نوک ریشه‌ها آسیب وارد می‌کند. این ریشه‌های آسیب دیده ممکن است به وسیله قارچ‌هایی مثل پیتیوم آلوده شوند. در خاک‌های با شوری بالاتر از 7/2 دسی‌زیمنس بر متر (2700 میکروموس بر سانتیمتر) این خسارت شدیدتر است.

درمان مسمومیت ازت: آب‌شویی خاک یا محیط کشت با آب شیرین تا برطرف کردن کود اضافی توصیه می‌شود. اگر برنامه کودی به میزان لازم در نظر گرفته شود مشکل اضافی ازت پیش نخواهد آمد.

فسفر (P)

این عنصر به توسعه ریشه و رشد و باردهی گیاه کمک می‌کند. شدت تقاضای گیاه برای این عنصر در مراحل اولیه رشد و خصوصاً در شرایط سرد خاک بیشتر می‌باشد.

از تأثیرات فسفر بر روی گیاه می‌توان به موارد زیر اشاره داشت: ریشه‌زایی، انجام فتوسنتز، ازدیاد مواد ذخیره‌ای، انتقال هیدرات کربن در گیاه، موفقیت در عمل تلقیح و تشکیل میوه، تأثیر در رنگ و درشتی میوه، زودرس نمودن میوه.

از دلایل کمبود فسفر می‌توان به موارد زیر اشاره کرد: pH خیلی پایین یا خیلی بالای خاک (خاک‌های خیلی اسیدی و خیلی قلیایی)، کم بودن مواد آلی خاک، زمانی که خاک سرد و مرطوب باشد، زمانی که میزان روی و سدیم و آهن موجود در خاک زیاد باشد.

علائم کمبود: برگ‌ها سبز تیره مایل به ارغوانی و بنفش (به دلیل زیادی کلروفیل در اثر زیادی ازت) و شکننده و آبکی شده و توقف یا کاهش رشد گیاه (ریشه و ساقه) مشاهده می‌شود. برگ‌های انتهایی (جوان) کوچک و براق مانده و لکه‌های قهوه‌ای کوچک (نکروز) روی برگ‌های پایینی (مسن) در امتداد رگبرگ ایجاد می‌شود که به تدریج گسترش می‌یابند. رنگ میوه‌ها نامناسب شده و کیفیت محصول کاهش می‌یابد.

دیررسی محصول و پیچیدگی برگ‌های گوجه‌فرنگی به پشت از علائم دیگر است. علائم ابتدا در برگ‌های پایینی (مسن) ظهور می‌کند.

درمان کمبود فسفر: محصولات کشت شده در خاک، به کود سرک یا محلول‌پاشی عکس‌العمل سریعی نشان نمی‌دهند. بهترین حالت زمانی است که کود فسفره قبل از کشت به خاک اضافه گردیده باشد لذا آزمایش خاک جهت تشخیص وضعیت فسفر خاک و برآورد میزان کود لازم جهت اضافه نمودن به خاک، ضروری می‌باشد. جهت احیای محصولاتی که علائم کمبود نشان داده‌اند یک منبع فسفره قابل حل در آب همچون فسفات منوپتاسیم را می‌توان از طریق آبیاری اضافه نمود. اما هر آبیاری یا محلول‌پاشی تنها در یک دوره کوتاه مؤثر واقع می‌شود و بعید است در دراز مدت مؤثر باشد.

برای رفع کمبود فسفر می‌توان از کودهای فسفره به صورت زیر استفاده کرد: سوپر فسفات تریپل به میزان 20 گرم در هر متر مربع یا فسفات منو پتاسیم به مقدار 50-30 میلی‌گرم در لیتر همراه با آب آبیاری.

علائم مسمومیت: غالباً زیاد بودن این عنصر به دلیل واکنش با برخی عناصر از تأثیر آنها جلوگیری می‌کند و باعث ایجاد اختلالاتی شدید در جذب سایر عناصر می‌گردد.

پتاسیم (K)

پتاسیم عامل تسهیل در انتقال مواد غذایی و آهن، از یک قسمت به قسمت دیگر گیاه می‌باشد. پتاسیم نقش اساسی در فعال‌سازی آنزیم‌ها دارد و این عنصر در کنترل تعرق از طریق باز و بسته‌ کردن روزنه برگ‌ها مؤثر است.

از تأثیرات پتاسیم بر روی گیاه می‌توان به موارد زیر اشاره داشت: دخالت در ساختار دیواره سلولی، تأثیر غیر مستقیم در تولید اکسین که یکی از مواد تنظیم کننده رشد می‌باشد، ازدیاد تولید مواد نشاسته‌ای، ازدیاد مقاومت گیاه به بیماری‌ها و رطوبت زیاد و سرما و گرما و خشکی، تسریع عمل نیتریفیکاسیون، قابل جذب نمودن سایر املاح، خوش طعم نمودن میوه و درخشان نمودن رنگ آن، انتقال مواد غذایی به غده‌ها (در سیب زمینی).

در اغلب مناطق مقدار پتاس موجود در خاک کفایت نیاز گیاه را می‌کند. لذا مصرف این کود معمول نبوده و اگر به صورت موردی کمبود آن مشاهده شود، مانند فسفر قبل از شروع کاشت به صورت مخلوط با خاک مصرف می‌شود. افزودن کود دامی در ابتدای کشت به زمین علاوه بر افزایش پتاسیم خاک در قابل جذب شدن پتاسیم قابل تبادل نیز مؤثر واقع می‌شود. کمبود پتاسیم در بسترهای هیدروپونیک (بدون خاك) بیشتر از بسترهای خاکی اتفاق می‌افتد.

از دلایل کمبود پتاسیم می‌توان به موارد زیر اشاره کرد: خاک‌های با pH پایین کمتر از 5 (اسیدی)، خاک‌های شنی و سبک یا خاک‌های خیلی سنگین، خشکی و کم‌آبی خاک، آبیاری بیش از حد، زمانی که میزان منیزیم موجود در خاک زیاد باشد.

علائم کمبود: کوتاه شدن فاصله میانگره‌ها، رنگ پریدگی و زردی (کلروز) و برنزه شدن و خشک شدن حاشیه برگ‌های مسن که با افزایش شدت کمبود، زردی به داخل برگ نفوذ می‌کند. در کل رویش گیاه کند شده و لبه تعدادی از برگ‌ها سوخته و قهوه‌ای (نکروز) شده و به طرف پایین خم می‌شود و ممکن است باعث ریزش برگ شود. ظهور کمبود ابتدا در برگ‌های پایینی می‌باشد. میوه خیار کوتاه و چاق میشود

منبع: www.sabziran.net