استفاده از سفیده‌ تخم‌مرغ در فرآیند تولید نانو ذرات

یکی از مشکلاتی که امروزه محیط زیست و سلامتی انسان را تهدید می‌کند، استفاده از مواد و معرف‌های شیمیایی خطرناک در تهیه‌ مواد صنعتی، آزمایشگاهی و پزشکی است از این‌رو معرفی و بسط دادن روش‌های سنتزی بر پایه‌ اصول شیمی سبز در مقیاس آزمایشگاهی و صنعتی برای جوامع علمی مرتبط یک ضرورت است.

دکتر مجید در‎ٍِو‎دی در خصوص هدف دنبال شده در این طرح عنوان کرد: تلاش گروه ما بر این بود تا با رعایت اصول شیمی سبز در سنتز نانوذرات، به عنوان یک رویکرد ایمن و نوین، اقدام به سنتز و بررسی خواص سمیت سلولی نانوذرات اکسید سریم (CeO2) نماییم.

نانوذرات اکسید سریم در حوزه‌ پزشکی با کاربردهایی نظیر خواص آنتی اکسیدانتی، ترمیم کننده‌ ضایعات عصبی و نخاعی، نانوحامل‌ها در دارو رسانی هدفمند، تهیه‌ مواد آرایشی و بهداشتی از جمله کرم‌های ضدآفتاب و یا حتی در ساخت کاتالیست‌ها، قابل استفاده است.

به گفته‌ این محقق، در راستای سنتز نانوذرات مدنظر، از سفیده‌ تخم مرغ به عنوان یک کنترل کننده‌ رشد نانوبلورها و توزیع اندازه‌ آن‌ها در سنتز نانوذرات اکسید سریم استفاده گردید. با این روش، نانوذرات اکسید سریم غیر سمی با میانگین اندازه‌ ذرات حدود 24 نانومتر تولید شده است.

درودی در ادامه افزود: سفیده‌ تخم مرغ نوعی مایع زیستی و طبیعی است که حاوی مقادیر بالایی از انواع اسیدهای آمینه و پروتئین‌های مختلف نظیر آلبومین و لیزوزیم است. این اسیدهای آمینه به لحاظ ساختاری به شکلی هستند که می‌توانند در سنتز نانوذرات، نقش پایدار کننده و کنترل کننده‌ اندازه را ایفا کنند. در تحقیقات مشابه در کشورهای تراز اول دنیا، سعی می‌شود تا از اسیدهای آمینه‌ی تجاری و خالص که دارای قیمت‌های بالایی هستند، استفاده گردد. ولی در این کار تحقیقاتی سعی شده که به طور مستقیم از سفیده‌ی تخم مرغ که در دسترس و ارزان قیمت است، استفاده شود. لذا استفاده از این ماده بیولوژیک در سنتز سایر نانوذرات اکسید فلزی بدین روش نیز پیشنهاد می‌گردد.

همچنین روش استفاده شده در سنتز این نانوذرات، فرایند سل-ژل بوده است. از جمله مزایای این روش می‌توان به سادگی، استفاده از مواد ارزان قیمت و در دسترس اشاره کرد.

عدم استفاده از مواد و معرف‌های خطرناک برای سلامتی انسان و محیط زیست، تهیه نانوذراتی با اندازه‌ یکنواخت و راندمان بالا، عدم استفاده از وسایل، تجهیزات و شرایط خاص فیزیکی و محلول‌های پیچیده شیمیایی از دیگر فواید روش بکارگرفته شده است.

درودی روند انجام مطالعات را بدین شرح بیان کرد: در این کار از نیترات سریم شش آبه و سفیده تخم مرغ به ترتیب به عنوان منبع تأمین کننده‌ عنصر سریم و عامل کنترل کننده‌ اندازه ذرات در محیط آبی استفاده شد. در ادامه تأثیر پارامتر دمای کلسیناسیون بر تشکیل فاز بلوری، خلوص بلوری و اندازه نانوبلورهای اکسید سریم بررسی شده است. همچنین نمونه‌های سنتزی با دستگاه‌های مختلف شناسایی نظیر TGA/DTA، XRD، UV-vis، FT-IR و FESEM مشخصه یابی شد. از طرفی با انجام آزمون سمیت سلولی (MTT Assay) بر روی سلول‌های پریودنتال انسانی مشخص گردید که نانوذرات سنتزی تا غلظت 800 میکروگرم بر میلی لیتر فاقد سمیت سلولی هستند.