مراحم آشنگرف

نانوزیست فناوری، به‌عنوان یک حوزه نوین ناشی از تلفیق علوم زیستی و مهندسی، توانسته است افق‌های جدیدی را در برابر دانشمندان باز کند. با توجه به اندازه کوچک نانوذرات، این فناوری قابلیت دسترسی به حوزه‌های دشوار و حساس را دارد و می‌تواند در برخی موارد به‌عنوان جایگزین مناسب برای روش‌های سنتی استفاده شود. علاوه بر این، نانوذرات قابلیت تغییر شکل و خصوصیات خود را دارند که این امکان را فراهم می‌کند تا با تغییر شکل و خصوصیات آن‌ها، کاربردهای جدید و مفیدتر در زمینه‌های مختلف پیدا کنند. کاربردهای روزافزون نانوزیست‌ فناوری در زمینه‌های مختلف شامل علوم پزشکی و دارویی، بهبود نظارت بر محیط زیست، ایمنی و امنیت بیش‌تر، گسترش ظرفیت‌های ارتباطاتی و بسیاری از کاربردهای صنعتی و اجتماعی دیگر، نوید دسترسی به اطلاعات و دانش بیش‌تر را در آینده میسر می سازد. با توجه به پتانسیل بالای نانوزیست فناوری، بسیاری از کشورهای جهان در حال سرمایه‌گذاری در این حوزه هستند. همچنین، دولت‌ها و سازمان‌های بین‌المللی نظیر سازمان بهداشت جهانی (WHO) و سازمان حفاظت از محیط زیست (EPA) نقش فعال در پشتیبانی و ترویج استفاده از نانوذرات در صنعت و علم دارند. بازار جهانی نانوزیست ‌فناوری در سال 2018 نزدیک به 05/1 میلیارد دلار بوده است؛ پیش‌بینی می‌شود تا سال 2025 این بازار به 23/2 میلیارد دلار برسد، این میزان رشد یعنی 5/10 درصد در سال، سرعت رشد این بازار می‌باشد که در نتیجه، میلیون‌ها فرصت‌ شغلی مرتبط با صنایع زیست‌ فناوری و بسیاری از مشاغل حامی این صنعت مانند مراکز تحقیقاتی و دانشگاهی در راستای ایجاد فرصت های جدید شغلی، رونق بازار کار و ایجاد کسب و کارهای متعدد در طی این مدت ایجاد خواهند شد. نانوذرات، ساختار‌هایی میکروسکوپی با حداقل یک بعد کوچک‌تر از 100 نانومتر هستند. این ساختار‌ها به‌دلیل کاربردهای فراوانی که در زمینه اپتیک، الکترونیک و علوم زیست‌پزشکی می‌توانند داشته باشند، بسیار مورد توجه قرار گرفته‌اند. سنتز نانوذرات از طریق دو رویکرد بالا به پایین و پایین به بالا انجام می گیرد. در رویکرد بالا به پایین، یک جزء بزرگ به اجزای کوچک‌تر با اندازه دلخواه شکسته می‌شود، درحالی‌که در رویکرد پایین به بالا، فرآیند سنتز از سطح اتم‌ها شروع و براساس تبدیل‌های اتمی و تغلیظ مولکولی پیش خواهد رفت. در مجموع، روش‌های پایین به بالا علاوه بر دقت بالاتر در کنترل ساختار نانوذرات و قابلیت تولید نانوذرات با ویژگی‌های مناسب گام مثبت و مؤثری در جهت تولید محصولات نانو الکترونیک و نانو فناوری را دارند. روش‌های فیزیکی برای سنتز نانوذرات، از نظر انرژی بسیار هزینه‌بر هستند و برای آماده‌سازی به سیستم‌ها و تجهیزات پیچیده نیاز دارند. علاوه بر این، محدودیت‌های دمای بالا و عدم سازگاری با محیط زیست نیز وجود دارد. روش‌های شیمیایی به طور کلی باعث افزایش واکنش‌پذیری و سمیت ذرات می‌شوند و ممکن است به‌دلایل ترکیبات نامعلوم در ساختار و عدم پیش‌بینی دقیق عملکرد، به سلامت انسان و محیط زیست آسیب برسانند. در این روش، مواد شیمیائی روی سطح نانوذرات جذب می شود و حلال های غیر قطبی تجمع می گیرند.. بنابراین، این روش‌ها برای کاربرد در حوزه‌های زیست‌پزشکی مناسب نمی‌باشند. علاوه بر معایب ذکر شده برای سنتزهای مبتنی بر شیمی، هزینه‌بر بودن، نیازمندی به صرف انرژی زیاد و خطرات احتمالی برای موجودات زنده را می-توان ذکر نمود. بنابراین، نیاز فزاینده‌ای جهت توسعه‌ی تکنیک‌های سنتزی کم‌هزینه، غیرسمی و زیست سازگار برای تولید نانوذرات سبز وجود دارد. نانوذرات سبز به‌عنوان یکی از جدیدترین مفاهیم در حوزه فناوری نانو شناخته می‌شوند. این نانوذرات با استفاده از فرآیندهای سبز و پایدار، به دست می‌آیند و در بسیاری از صنایع مورد استفاده قرار می‌گیرند. استفاده از نانوذرات سبز، باعث کاهش آلودگی هوا، آب و خاک می‌شود و همچنین به حفظ منابع طبیعی کمک می‌کند. همچنین، این نانوذرات به‌دلیل خصوصیات فوق العاده‌ای که دارند، در بسیاری از صنایع مورد استفاده قرار می‌گیرند. با توجه به گستردگی میکروب‌ها و گیاهان به‌عنوان منابع تولید نانوذرات، سنتز زیستی می‌تواند یک روش دوست‌دار طبیعت و یک جایگزین مناسب برای روش‌های مرسوم باشند. زیست سازگاری نانوذرات زیستی سنتز‌شده کاربرد‌های بسیار جالبی را در زمینه‌های زیست پزشکی و دارویی به وجود آورده است. بنابراین، زمان برای معرفی کتابی جامع فرارسیده که نه تنها به مفاهیم اساسی سنتز سبز نانوذرات می‌پردازد، بلکه آخرین پیشرفت‌ها را در این شاخه از علم منعکس کرده است. این کتاب شامل مباحثی از جمله معرفی انواع نانوذرات، سازوکارهای سنتز نانوذرات، معرفی انواع روش‌های استفاده شده در تشخیص و شناسایی نانوذرات، خصوصیات و کاربرد‌های نانوذرات، کاربردهای پزشکی و دارویی و همچنین چالش‌ها و مسائل اقتصادی مربوط به سنتز زیستی نانوذرات است و خوانندگان را به روشی ساده با این فناوری آشنا می‌کند. این کتاب در 16 فصل تنظیم شده است که مروری بر آخرین تحقیقات و پیشرفت‌ها در زمینه‌‌ی نانوساختارهای زیستی با پوشش مجموعه کارهای پژوهشی را ارائه می‌کند. مطالب در هر فصل به‌صورت واضح و شفاف ارائه شده و سعی شده سطح بحث، ساده و عاری از اصطلاحات فنی باشد. این کتاب برای دانشجویان و فارغ‌التحصیلان رشته نانوزیست‌فناوری و متخصصان نانوفناوری به-عنوان منبع مطالعاتی و مرجع آموزشی ارائه شده است. همچنین، پژوهشگران علوم نانو، علوم دارویی، علوم پزشکی و زیست شناسی عمومی نیز می‌توانند از این کتاب بهره ببرند.