سمینار کارشناسی ارشد علوم دامی : کاربردهای نانو تکنولوژی ( نانو نقره ) در علوم دامی

اختصاصی از یارا فایل سمینار کارشناسی ارشد علوم دامی : کاربردهای نانو تکنولوژی ( نانو نقره ) در علوم دامی دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

فرمت فایل : WORD (قابل ویرایش)

تعداد صفحات:77

فهرست مطالب:                                                                                         
    صفحه
چکیده    1
پیشنهادی برای سلامتی ما    1
مقدمه    2
علم نانو تکنولوژی چیست؟    2
تحقیقات اساسی که امروزه در علوم دامی به کار می روند    4
از طریق نانو تکنولوژی با شناسایی و کاربرد دقیق تر    5
انگیزه نگارنده     5
فصل اول ، کاربردهای نانوتکنولوژی    6
1-1-  سیستمهای سنتیک آزاد کننده مواد داروئی     6
1-1-1-  نانومولکولها     8
1-1-2-  نانوتیوپها     9
1-1-3-  پلی مرهای سنتزی     9
1-1-4- دندریمر (پلی مر)     10
1-1-5-  نقاط کوانتومی     10
1-1-6-  نانوشلها    10
1-1-7- نانو پودرها     11
انواع نانو پودرها و موارد استفاده آنها
الف    11
     
1-1-7-1-  نانو پودر کربنات کلسیم     11
1-1-7-2-  نانو پودر دى اکسید تیتانیوم     12
1-1-7-3-  نانو پودر آهن     12
1-1-7-4-  نانو پودر نقره     12
1-2-  تشخیص بیماری و درمان دامها     12
1-3-  اصلاح نژاد دام      13
1-4- نانو تکنولوژی  DNA     14
1-4-1-  قطعات ریز DNA     14
1-4-2-  واکسنهای rDNA      14
1-4-3-  تغییر ماهیت حیوانات     15
1-5-  نانو ماشین     15
1-6- تغذیه دام ، طیور و آبزیان      16
فصل دوم ، نانو نقره     17
2-1- آمار مربوط به مصرف نانو ذرات در سطح دنیا     17
2-2- نقره و انسان ؛ قرابتی چند هزار ساله ( تاریخچه )     18
2-3- مکانیزمهای اثر نانونقره     19
2-3-1- مکانیسم یونی     19
2-3-2- مکانیسم کاتالیستی     19
2-4- نحوه اثر نانونقره بر باکتری ها ، ویروسها و قارچ ها
ب    21
2-4-1- باکتری     21
2-4-2- ویروس     21
مهمترین آسیب های  نانوسیلور بر ویروسها     22
2-4-3- قارچ     22
2- 5-  ویژگی های منحصر به فرد نانوسیلور     23
2- 6- نکاتی در مورد نانو سیلور     23
2-7- نانوسیلور  و اقتصاد     24
2-8- گستردگی کارآیی نانو سیلور در صنایع      25
2-8-1- صنایع کشاورزی و دام و طیور     25
2-8-2- صنایع تبدیلی ،  بسته بندی و انبارداری      25
2-8-3- صنایع رنگسازی     25
2-8-4- صنایع سرامیک     25
2-8-5- صنایع حرارتی و برودتی     25
2-8-6- سالم سازی محیط     26
2-9- فرآورده های نانوسیلور     26
2-9-1- کامپوزیت نانوسیلور     26
2-9-2- کلوئید نانوسیلور    26
فصل سوم ، کاربردهای نانو سیلور در علوم دامی     27
3-1-  طیور
ج    27

3-1-1- مهمترین مشکلات و معضلات در بخش طیور     27
3-1-2- موارد مصرف نانوسیلور در بخش  طیور     28
3-1-3- تولید مرغ گوشتی به کمک فناوری نانو سیلور     29
3-1-4- از مهمترین دستاوردهای جایگزین نانوسیلور در بخش طیور      30
3-1-5- بیماریهای پرندگان و نقش نانوسیلور در کنترل آنها :     31
3-1-5-1-  عفونت سینوسها  (  Infection sinusitis)     31
3-1-5-2-  بیماری مزمن تنفسی C . R . D  ( Choronic Respiratory  Diease )      31
3-1- 5-3-  برونشیت و پنومونیا ( Bronchizis and Penomonia )    32
 3-1-5-5-  بیماری Black Head
34
3-1-5-6-  بیماری کوکسیدیوز     35
3-1-5-7-  بیماری آسپروژیلوس Asperigillosis
36
3-1-5-8-  بیماری سل مرغی  (Avian tuberculosis)      36
3-1-5-9-  نیوکاسل یا Powl Pest     38
3-1-5-10- بیماری Triehomoniasis    39
 3-1-5-11-  آنفلوانزای فوق حاد طیور   HPAI   Avian InFluenza    40
3-1-6- کنترل آلودگی طیور با نانوسیلور                                                            45
3-1-7- نحوه مصرف نانو سیلور در طیور      46
3-2-  دام     47
3-2-1- کاربردهای نانوسیلور در نگهداری دام
د    47

3-2-2- بیماریهای دامی که توسط نانو سیلور مهار می شود     48
3-2-2-1-   پوسیدگی سم ( FOOT ROT ) (PEITIN)    48
3-2-2-2-  گندیدگی سم ( لگنش )     49
3-2-2-3-  ورم پستان ( MASTITIS )     50
3-3- شیلات     53
فصل چهارم ، عملکردهای دیگر نانوسیلور     54
4-1-  نقش نانوسیلور در حفاظت محیط زیست     54
4-1-1-  آب های آشامیدنی     54
4-1-2-  دامداریها و مرغداریها     55
4-1-3-  محیط زیست و شیلات     55
4-1-4-  فاضلابهای شهری و صنعتی     55
4-1-5- آلودگی های بیمارستانی و در مانگاهی ( انسانی و حیوانی )     55
4-1-6-  جنگلها و مراتع     56
4-1-7-  پاکسازی هوا     57
4-1-8-  حفظ تالابها     57
4-2-  ظروف نگهداری مواد غذایی نانوسیلوری ( صنایع تبدیلی ، بسته بندی و انبارداری )      57
4-3- درمان بیماریهای انسان     58
4-4- کشاورزی
ه    59

4-4-1- زراعت و باغبانی      59
کلویدهای نانوسیور برای باغبانی    60
4-4-2- گلخانه                                            61
کلوئیدهای نانوسیلور برای گیاهان     62
 بررسیها و تحقیقات انجام شده اثر کنترل کنندگی نانوسیلور     62
فصل پنجم ، نتیجه گیری ،  بحث و  پیشنهاد    63
5-1-  نتیجه گیری     63
5-2-  بحث     64
5-3- پیشنهادات     65
منابع     66
پیوست ها     67
جداول    72
واژه نامه     76
چکیده انگلیسی    77
    
    
    

چکیده :

پیشنهادی برای سلامتی ما :
نانو تکنولوژی ، تکنولوژی است که با ذراتی به اندازه   متر سر وکار دارد .
ذراتی که نانو مواد نامیده شده اند ، اخیرا مورد توجه دانشمندان قرار گرفته اند .
این جاذبه به دلیل خصوصیاتی است که این عناصر در این اندازه از خود نشان می دهند .
نقره به عنوان وسیله ای برای جلوگیری از فساد مواد غذایی برای اجداد ما شناخته شده بوده و آنها از نقره ظروفی برای نگهداری شیر و آب می ساختند .
آنها از سکه های نقره برای درمان سربازان مجروح شده  در جنگ استفاده می کرده اند .
با معرفی و کشف نانوتکنولوژی ، در حوزه نانوتکنولوژی هم اکنون ما میتوانیم نانونقره را به عنوان یک ماده آنتی باکتریال که می تواند کارایی های زیادی از جمله کنترل انواع میکروبها در پرورش حیوانات داشته باشد را ، تولید کنیم .



مقدمه :
علم نانو تکنولوژی چیست؟
 انجمن ملی نوبنیاد نانو تکنولوژی که یک نهاد دولتی در کشور امریکا می باشد ، واژه نانو تکنولوژی را چینین توصیف می کند:
"تحقیق و توسعه هدفمند، برای درک و دستکاری و اندازه گیری های مورد نیاز در سطح موادی با ابعاد در حد اتم، مولکول و سوپر مولکولها را  نانو تکنولوژی می گویند." (1)
به عبارتی دیگر فناوری ساخت و تشکیل مواد در ابعاد نانومتر را نانو تکنولوژی می گویند. این مفهوم با واحدهایی از یک تا صد نانومتر، همبستگی دارد.  (3)
 نانو فناوری، دستیابی به فناوری کار بر روی ذراتی با ابعاد  متر (نانو متر) می باشد که به نانو ذرات موسومند. دلیل انتخاب این مقیاس برای کار بر روی مواد، خواص خارق العاده ای است که در ذراتی با این سایز ظاهر می شود و امروزه بشدت مورد توجه دانشمندان قرار گرفته است. (6)
برای اینکه تجسمی از موضوع نانو تکنولوژی داشته باشیم، این نکته ذکر می شود که یک نانومتر یک ملییاردیم یک متر است. در حالیکه یک سلول گیاهی یا حیوانی دارای اندازه ای معادل 10 تا 30 میکرومتر که حدود صد هزارم یک متر است می باشد. نانو تکنولوژی با اجزائی سر و کار دارد که اندازه آنها ده هزار برابر کوچکتر از یک سلول است . (4)
این اندازه 000/80  برابر کوچکتر از قطر یک تار موی انسان است . به طور میانگین 3 تا 6 اتم در کنار یکدیگر طولی معادل یک نانو متر را می سازند که این خود به نوع اتم بستگی دارد .
به طورکلی فناوری نانو ، گسترش ، تولید و استفاده از ابزار و موادی است که ابعادشان در حدود 100 – 1  نانو متر می باشد . (3)
آنچه حیطه نانو برای محققان جالب ساخته در این حقیقت نهفته است که کاهش ابعاد ماده به اندازه نانومتر در خواص فیزیکی ، شیمیایی و بیولوژیکی ماده تغییر ایجاد کرده و در بسیاری از موارد اعمال غیر قابل انتظاری از آنها مشاهده می شود. (3)
به عنوان مثال فلز نقره  در ابعاد بزرگ، فلزی با خاصیت واکنش دهی کم ( تا حدی که از آن  برای ساختن زینت آلات استفاده می شود.) می باشد زمانی که  به ابعاد بسیار کوچک در در حد نانومتر تبدیل می شود خاصیت میکروب کشی آن به حدی افزایش می یابد که می توان از آن برای بهبود جراحات و عفونت ها نیز استفاده نمود. به دلیل بالا بودن سطوح مقطع نانو نقره ها،  این ذرات  در برخورد با میکروارگانیزمها ، خاصیت جالب توجهی از خود بروز می دهند که با ممانعت از متابولیسم سلولی، جلوی تنفس و رشد و تکثیر هر گونه باکتری یا قارچ را می گیرد. (3)
به طور کلی، نانو تکنولوژی در واقع ادامه تکنولوژی ها است. بدین ترتیب می توان گفت که در علوم دامی نانو تکنولوژی می تواند در راستای افزایش بهره وری از طریق مواد خوراکی و تغذیه، بهداشت ، اصلاح نژاد و پرورش انواع دام و طیور و آبزیان بسیار مؤثر باشد. (4)
نانو تکنولوژی به عنوان یک فناوری قدرتمند به ما اجازه می دهد تا نگرشی در سطح مولکولی و اتمی داشته و قادر باشیم که ساختارهایی در ابعاد نانومتر بیافرینیم . (3)

 
تحقیقات اساسی که امروزه در علوم دامی به کار می روند عبارتند از :
 1.  تکنولوژی فرمانتاسیون یا تخمیر ( Fermentation technology )
2.  تکنولوژی آنزیم ها،
3.  تکنولوژی تلقیح مصنوعی و انتقال جنین،
 4.  تکنولوژی تولید آنتی بادیهای منفرد و خاص برای تشخیص عوامل بیماریزا  (ویروسی، باکتریایی، پارازیت ها)،  تومورها، هورمونها ، متابولیت ها ، داروها و مواد سمی در جانوران و
 گیاهان (Monoclonal antibody technology)
 5 . تکنولوژی الحاق  DNA، (برای الحاق کردن یا داخل کردن یک قطعه مواد ژنتیکی جدا شده در داخل سلول جنسی میزبان (Recombinant DNA technology). (4)

نانو تکنولوژی علاوه بر اینکه یک وسلیه علمی برای محققین است، کاربردهای متنوعی در آینده خواهد داشت. در ارتباط با تولیدات دامی حداقل می تواند در زمینه های ذکر شده در فوق (فرمانتاسیون، آنزیم ها، انتقال جنین، تولید آنتی بادیها، الحاق DNA، تهیه داروها و واکسن ها، تهیه لوازم بهداشتی و زیبائی) و در صنعت برای تهیه ابزارهای بسیار ریز و مناسب مورد نیاز در بخشهای مختلف تولید، فرآوری و دامپزشکی بسیار کاربرد داشته باشد. (4)

امروزه در دنیا خصوصاً در کشورهای اروپایی و آمریکا فشار زیادی بر بخش دامپروری و تولیدات دامی وجود دارد تا اینکه میزان آنتی بیوتیک های مصرفی در مواد خوراکی دامی را کاهش و یا به طور کلی حذف نمایند و بجای آنها از موادی که برای سلامتی دام و انسان مضر نیست استفاده کنند. (4)
 
از طریق نانو تکنولوژی با شناسایی و کاربرد دقیق تر موادی مثل :
1.    پروبیوتیک ها (Probiotics) ، برای وارد کردن نانو باکتریهای مفید در دستگاه هاضمه حیوان،
2.    پربیوتیک ها (Prebiotics) برای ارتقاء و افزایش رشد و نمو نانو باکتریهای مفید در دستگاه هاضمه ،
3.    نانو آنزیم ها ، برای حذف تأثیرات عوامل ضد تغذیه ای، یا حذف آن عوامل،
4.    عوامل ایمنی زا برای افزایش مقاومت باکتریها و میکروارگانیزم های مفید،
این مواد می توانند نقش بسیار مؤثری در صنعت دامپروری داشته باشند. (4)

انگیزه نگارنده :
اغلب شنیده می شود که علت سرطان و ابتلا به بیماریهای مختلف و همچنین ، بهبود نیافتن آنها حتی با مصرف آنتی بیوتیکها و مواد دارویی ، شیمیایی قوی و وسیع الطیف ، که دلیل آن مقاوم شدن عوامل پاتوژن این بیماریها نسبت به این مواد ، در اثر استفاده بی رویه انسان از این نوع داروها و یا استفاده از محصولات غذایی بدست آمده از حیواناتی که قبلابه نحوی از این داروها استفاده کرده اند میباشد .   
از اینرو باید ازمصرف چنین مواد و داروهای شیمیایی ، چه در دام و چه در انسان پرهیز کرده و به فکر پیشگیری و درمان به کمک مواد نشا ت گرفته از طبیعت مانند نانو موادها باشیم .




فصل اول
کاربردهای نانوتکنولوژی

سلامتی دام های اهلی از جمله مسائلی است که با اقتصاد دامداریها در ارتباط است. یک دامپزشک می نویسد که "علم نانوتکنولوژی توانایی و پتانسیل بالقوه ای را بر روی رهیافتهای آتی دامپزشکی و درمان دامهای اهلی خواهد داشت." (1)
 تأمین اقلام غذایی برای دامهای اهلی همواره با افزایش هزینه و نیاز به مراقبتهای خاص دامپزشکی و تجویز دارو و واکسن همراه بوده است و نانوتکنولوژی توانایی ارائه راهکارهای مناسب برای حل این معضلات را دارد :

1-1-  سیستمهای سنتیک آزاد کننده مواد داروئی :
اگر دامی مبتلا به یک بیماری خاص شود، به کمک این علم می توان چند روز حتی چند هفته و یا چند ماه قبل علائم نامحسوس بیماری را شناسایی و قبل از انتشار و مرگ و میر کل گله ، دامدار را برای اخذ تصمیمات مدیریتی و پیشگیری کننده آگاه کرد . نانوتکنولوژی به موضوعاتی در مقیاس هم اندازه با ویروسها و سایر عوامل بیماری زا می پردازد و در نتیجه پتانسیل بالایی را برای شناسایی و ریشه کنی عوامل بیماری زا دارد.(1)
 نانوتکنولوژی امکان استفاده از سیستمهای آزاد کننده داروئی را که بتواند به طور طولانی مدت فعال باقی بماند، فراهم می کند. (1)
 به عنوان مثال در رابطه با استفاده از سیستمهای آزاد کننده دارو، می توان به ایمپلنتهای ابداع شده مینیاتوری در حیوان اشاره کرد که نمونه های بزاقی را به طور مستمر کنترل می کنند و قبل از بروز علائم بالینی و تب، از طریق سیستمهای هشدار دهنده و سنسورهای ویژه، می تواند احتمال وقوع بیماری را مشخص و سیستم خاص آزاد کننده داروی معینی را برای درمان مؤثر توصیه کنند. (1)
 طراحی سیستمهای آزاد کننده مواد دارویی، یک آرزو و رویای همیشگی محققان برای سیستمهای رها کننده داروها، مواد مغذی و پروبیوتیکها بوده و هست. (1)
برای تعیین و شناسایی بسیار جزئی آلودگیهای شیمیایی، ویروسی و یا باکتریایی در کشاورزی و صنایع غذایی معمولاً از روشهای بیولوژیکی، فیزیکی و شیمیایی استفاده می شود. (1)
در روشهای اخیر نانوتکنولوژی برای استفاده توأم از این روشها، یک سنسور در مقیاس نانو طراحی کرده اند. در این سیستم جدید؛ مواد حاصل از متابولیسم و رشد باکتریها با این سنسورها تعیین می شود.  (1)
سطوح انتخابی بیولوژیکی، محیطی هایی هستند که عمده واکنشهای و فعل و انفعالات بیولوژیکی و شیمیایی در این محیط انجام می شود. این سطوح توانایی افزایش یا کاهش قدرت اتصال ارگانیزمها و ملکولهای ویژه را نیز دارد. از جنبه های کاربردی استفاده از این سطوح، طراحی سنسورها، کاتالیستها، و توانایی جداسازی یا خالص سازی مخلوطهای بیومولکولها قابل ذکر است. (1)

امروزه مصرف آنتی بیوتیکها ،  واکسنها ، پروبیوتیکها و عمده داروها از طریق وارد کردن آنها از راه غذا یا آب دامها و یا از راه تزریق عضلانی صورت می گیرد. رها سازی یک مرحله ای دارو در برابر یک میکروارگانیزم علیرغم تاثیرات درمانی و اثرات بازدارنده، پیشرفت یک بیماری معمولاً با بازگشت مجدد علائم بیماری و تخفیف اثرات دارویی مصرفی همراه است. روشهای موجود در سطح نانو، قابلیت تشخیص و درمان عفونت، اختلالات تغذیه ای و متابولیکی را دارا هستند. سیستمهای سنتیک رها سازی دارو می تواند خواص چند جانبه ای را برای حذف موانع بیولوژیکی در افزایش بازده درمانی داروی مورد استفاده و رسیدن آن به بافت هدف داشته باشد که از جمله این خواص به موارد ذیل می توان اشاره کرد :
1.    تنظیم زمانی مناسب برای آزاد سازی دارو
2.    قابلیت خود تنظیمی
3.    توانایی برنامه ریزی قبلی
بنابراین در آینده نزدیک پیشرفتهای تکنولوژی امکانات زیر را فراهم خواهد کرد :
1.    توسعه سیستمهای سنتیک رها سازی داروها، پروپیوتیکها، مواد مغذی
2.    افزایش سرعت شناسایی علائم بیماری و کاربرد روشهای درمانی سریع
3.    توسعه سیستمهای رهاسازی اسیدهای نوکلئیک و مولکولهای DNA
4.    کاربرد نانومولکولها در تولید واکسنهای دامی (1)

1-1-1-  نانومولکولها :
 موادی هستند که در این اواخر از طریق نانوتکنولوژی به دست آمده اند و در طبیعت نیز وجود دارند  و بوسیله این ساختارها، امکان دستکاری در سطح نانو و تنظیم و کاتالیز واکنشهای شیمیایی وجود دارد. نانو موادی هستند که از اجزای با سایز بسیار ریز تشکیل شده اند و اجزای تشکیل دهنده آنها ( چنین ساختارهایی ) بر خواص مواد حاصل در سطح ماکرو تاثیر می گذارند. ساختارهای کروی توخالی (buckey balls)  که با نام دیگر فلورن نیز شناخته شده اند ، مجموعه ای از اتمهای کربن متحدالشکل به صورت کروی هستند که در ساختار آن هر اتم کربن به سه اتم کربن مجاورش متصل می شود. در حال حاضر دانشمندان به خوبی دریافته اند که چگونه یک چنین ساختاری را به وجود آورند‍‍.  علاوه بر آنامروزه کاربردهای بیولوژیکی این ساختارها، رها سازی دارو و یا مواد رادیواکتیو در محلهای مبتلا به عوامل بیماریزا است. (1)