سنتز و ارزيابي عملكرد نانو فيلتر آميد-آنيلين به¬عنوان ماسك در جلوگيري از انتشار ذرات و ميكرواورگانيسم¬ها

رشت

مقدمه: با توجه به همه‌گيري ويروس كرونا و خطر بالاي انتقال آن از طريق هوا، به‌ويژه در محيط‌هاي بسته (خصوصا مراكز مراقبت‌هاي ويژه بيمارستان‌ها)، يكي از مهم‌ترين مسائل در حفظ سلامت كاركنان تشخيص و درمان، طراحي و ارتقاي تجهيزات حفاظت فردي با قابليت حذف ويروس كرونا است. به طور كلي، ويروس ها بسيار كوچك هستند و حذف آنها با استفاده از ماسك هاي سه لايه موجود بسيار دشوار است. بنابراين فيلترهاي مورد استفاده بايد بتوانند ذرات نانومتري را به دام بيندازند. در پروژه حاضر، عملكرد ماسك‌هاي مبتني بر فناوري نانو مورد ارزيابي قرار مي‌گيرد و نانوفيلتري متشكل از كوپليمر آميد-آنيلين حاوي نانوكامپوزيت MCM-41-SO3H سنتز مي‌شود كه توانايي به دام انداختن ذرات در ابعاد نانومتري را دارد. مواد و روش¬ها: روش كار شامل مراحل زير مي¬باشد: سنتز نانو كامپوزيت MCM-41-SO3H و بهينه¬سازي فرآيند سنتز سنتز تركيب نانو متخلخل سيليسي MCM-41 عامل¬دار شده با گروه سولفونيك كه قابليت اتصال به ويروس¬ها خصوصاً كرونا ويروس را دارد، مي¬تواند به عنوان جاذب كرونا ويروس عمل كند. در اين پروژه ابتدا تركيب نانو متخلخل سيليسي طي يك فرآيند شيميايي سنتز شده و گروه عاملي سولفونيك اسيد در ساختار شبكه¬هاي آن قرار گرفت. اين تركيب داراي نسبت سطح به حجم قابل توجه¬اي بوده و به دليل داشتن گروه عاملي هيدروكسيل و سولفونيك اسيد قابليت اتصال به ترئونين، آسپارژين و لوسين موجود در سطح كرونا ويروس را دارد. به عبارتي نانو كامپوزيت مذكور به عنوان يك رسپتور (گيرنده) عمل كرده و سريعاً به ويروس متصل مي¬شود. بررسي ساختار شيميايي نانو كامپوزيت سنتز شده، پس از سنتز نانو كامپوزيت ساختار آن از لحاظ شيميايي با روش¬هاي دستگاهي آنالايتيكال بررسي شد. سنتز كوپليمر آميد- آنيلين جهت انجام اين فرايند مونومرهاي آميد و آنيلين در حضور يك آغازگر پليمريزه مي¬شوند. نشاندن نانو كامپوزيت مذكور بر روي كاغذهاي مخصوص تصفيه هوا پس از تاييد ساختار، با استفاده از روش الكتروريسي، نانوكامپوزيت مذكور بر روي كاغذهاي مخصوص تصفيه هوا نشانده شد و عملكرد آن به عنوان يك فيلتر بررسي مي¬گردد. بررسي عملكرد جهت بررسي عملكرد اثربخشي فيلتر ساخته شده، از دستگاه (100-AFT (tester filter Automated استفاده مي¬گرديد كه با ايجاد جريان هوا حاوي ذرات با سايزهاي مختلف از فيلتر مذكور عبور مي¬دهد و ميزان اندازه و وزن ذرات قبل و بعد از فيلتر را بررسي مي¬كند. نتايج: در مطالعه حاضر، يك نانوالياف جديد polyamide-6-MCM-41-SO3H براي فيلتركردن ميكرواورگانيسم-ها خصوصاً COVID-19 پيشنهاد شده¬است. اين نانوكامپوزيت مبتني بر الياف الكتروريسي¬شده پلي¬آميد عامل-دارشده با يك گروه فعال شيميايي (-SO3H) طراحي شده¬است و انتظار مي¬رود به دليل الگوي جهش SARS-COV-2 يك فيلتر ويروسي موثر باشد. سطح فيلتر سنتز¬شده، اشباع از گروه هاي عاملي SO3H مي باشد كه قادر به تشكيل پيوند قوي با گروه هاي عاملي موجود بر سطح ميكرواورگانيسم¬ها خصوصا ويروس ها )-COOH ، -PO43- -NH و -OH ( مي¬باشد و به¬عنوان يك سد شيميايي عمل مي¬كند. بنابراين ، تشكيل پيوند سولفيدريل (R-S-H) نقش مهمي در جذب ويروس¬ها از هوا را دارد. علاوه بر اين ، اصلاح سطح فيلتر ساخته¬شده با گروه SO3H مي¬تواند هدف مناسبي براي گروه¬هاي آمين و فسفات موجود در پروتئين جداره سلولي ويروس¬ها و ميكرواورگانيسم¬هاي احتمالي باشد. اين استراتژي¬ها بازده تهويه هواي فعلي را بهبود مي¬بخشد.

212502

علوم پزشكي گيلان