علوم و فناوری های پدافند نوین
سال:1390 | دوره:2 | شماره:1 (پیاپی 3) (ویژه پدافند NBC) |تعداد مقالات:9

تعدادی از سویه های باکتریایی، بیوپلیمری تولید می کنند که دارای ساختار و خواص متفاوتی هستند. جهت شناسایی این پلیمر مترشحه از انواع حلال های آلی و آبی و نیز حلالیت نسبی آن در حلال های قطبی و غیرقطبی استفاده گردید. سپس با استفاده از روش های مختلف، حضور قند، لیپید و پروتئین در پلیمر مذکور مورد بررسی قرار گرفت. با استفاده از روش های استخراج به روشEDTA ، هیدروکسید سدیم و رقیق سازی با آب مقطر بخشی از بیوپلیمر به شکل پودر سفیدرنگ درآمد که بیانگر ماهیت پلی ساکاریدی آن می باشد. علاوه بر این، نتیجه آزمایش Molish که حضور قندها و پلی ساکاریدها را اثبات می کند نیز مثبت بود. از طرفی مثبت بودن آزمایشات Dyer و Bligh نیز نشان دهنده حضور لیپید در ساختمان بیوپلیمر بود. بررسی بعدی از حیث حضور یا عدم حضور پروتئین در شبکه بیوپلیمر انجام گرفت. بدین لحاظ ابتدا با استفاده از روش های اندازه گیری پروتئین نظیر لوری و برادفورد، حضور پروتئین به اثبات رسید. جهت بررسی بیشتر و نحوه حضور پروتئین ها در شبکه بیوپلیمری، از روش های الکتروفورز و اسپکترو فتومتری UV-Vis بهره گرفته شد و با استفاده از روش SDS-PAGE و رنگ آمیزی ژل با نیترات نقره مشخص شد پروتئین های مختلف با وزن مولکولی 66-12 کیلو دالتون در شبکه پلیمری حضور دارند؛ این در حالی است که در ژل Native-PAGE هیچ گونه باند پروتئینی ظاهر نشد. نتایج اسپکتروسکپی Vis- Uvنیز وجود جزء پروتئینی را نشان نداد. این نتایج دال بر عدم بروز پروتئین ها در شبکه پلیمری است و درگیری پروتئین ها در درون شبکه را به اثبات می رساند که به طور کلی، نتایج بیانگر ماهیت چندگانه این پلیمر بود.

در این کار تحقیقاتی به منظور طراحی سامانه قابل حمل اندازه گیری اورانیوم به روش طیف نورسنجی، معرف های رنگ زای مختلف مورد شناسایی و بررسی قرار گرفته و معرف 2- (5- برمو- 2- پیریدیل آزو) - 5- دی اتیل آمینو فنل (Br-PADAP)، به عنوان بهترین معرف انتخاب شد. در ادامه، عوامل موثر بر جذب کمپلکس اورانیلBr-PADAP - شامل pH، زمان، اثر عامل پوشاننده، دما و غلظت اورانیوم، بررسی و بهینه شدند. با استفاده از نتایج به دست آمده از بررسی های فوق، سامانه ای برای اندازه گیری اورانیوم در آب برای تعیین طیف نورسنجی اورانیوم به صورت میدانی طراحی گردید. نتایج به دست آمده نشان داد این سامانه توانایی تشخیص اورانیوم درنمونه آب های طبیعی تا حد تشخیص 0.5 ppm را دارا می باشد.

آنتراکس (سیاه زخم یا شاربن) یک بیماری مشترک بین انسان و دام بوده و عامل آن باکتری باسیلوس آنتراسیس می باشد. فرم رویشی باسیلوس آنتراسیس دارای یک اگزوتوکسین سه جزیی بوده که شامل سه آنتی ژن حفاظت کننده (83 کیلو دالتون)، فاکتور کشنده (90 کیلو دالتون) و فاکتور ادم (89 کیلو دالتون) می باشد. آنتی ژن حفاظت کننده به عنوان یک ایمونوژن اولیه برای توسعه ایمنی حفاظتی علیه آنتراکس بررسی شده است. ژن از پلاسمید pXOI با جایگاه های آنزیمی BamHI و XhoI تکثیر و به کلونینگ وکتور و بعد از جداسازی به وکتور pET28a (+)  همسانه سازی و به باکتری E.coli سویه BL21 (DE3) ترانسفورم شد. ناحیه 4 ژن آنتی ژن محفاظت کننده (PA) کلون شده در وکتور بیانی pET28a (+) به وسیله توالی یابی، PCR و آنالیز آنزیمی، هم چنین پروتئین تولیدی به وسیله SDS-PAGE مورد تایید قرار گرفت. بیان ژن PA با القای IPTG انجام و پروتئین تولید و تخلیص شده در 4 نوبت با فاصله 15 روز به موش و خرگوش تزریق شد. سپس آنتی بادی تولید شده از سرم موش و خرگوش جداسازی و توسط تست الایزا و وسترن بلات تایید گردید.

L-Gel به عنوان یک واکنشگر رفع آلودگی موثر برای عوامل شیمیایی (CW) و عوامل بیولوژیکی (BW) می باشد. فرمولاسیون آن شامل محلول آبی اوکسون به عنوان عامل اکسنده و کابوسیل به عنوان عامل ژل کننده است.L-Gel نسبتا ارزان، غیرسمی، غیرمخرب برای محیط زیست، نسبتا غیرخورنده، دارای سیستم پاشش ساده و به دلیل ماهیت تیکسوتروپیک دارای بیشترین زمان تماس است. برای تهیه فرمولاسیون بهینه L-Gel، اجزاء سازنده آن به نسبت های مختلف با یکدیگر مخلوط شد و با اندازه گیری های خواص متفاوت ژل از جمله گرانروی و چگالی، فرمولاسیون بهینه نهایی به دست آمد. این فرمولاسیون شامل محلول آبی 1 مولار اوکسون به همراه کابوسیل به میزان 15 درصد وزنی بود. مدت زمان هم زدن لازم برای تشکیل ژل، 30 دقیقه به دست آمد. بعد از این مدت، گرانروی ژل با گذشت زمان در اثر ساکن ماندن افزایش یافت. استفاده از این فرمولاسیون بعد از هم زدن و کاهش گرانروی امکان پذیر می شود. عامل اصلی رفع آلودگی L-Gel، اوکسون است که جزء اصلی واکنش دهنده آن، پتاسیم پروکسی مونو سولفات (KHSO5) می باشد. برای بررسی میزان رفع آلودگی ترکیبات شبه خردل از روش GC و 1H NMR استفاده شد. متیل فنیل سولفید (MPS) در واکنش سریع با اوکسون در مدت 3 دقیقه به متیل فنیل سولفوکسید و متیل فنیل سولفون تبدیل شد ولی کلرواتیل فنیل سولفید (CEPS) واکنش بسیار کندتری با اوکسون داشت و بعد از 2 ساعت به کلرواتیل فنیل سولفون تبدیل گردید.

ماسک های فیلتردار به عنوان تجهیزات متداول برای حفاظت از سیستم تنفسی در برابر سلاح های شیمیایی به کار می روند. به خاطر نفوذ بعضی از عوامل شیمیایی بسیار خطرناک از ماسک ها، ضروری است تا از سیستم هوای تنفسی محبوس استفاده شود. به عبارتی، بازدم انسان باید استفاده شود به طوری که نیازی به استفاده از هوای آلوده محیط نباشد. در این مقاله، سیستم جدیدی پیشنهاد و تست شد که با استفاده از این سیستم که شامل سه بخش عمده رطوبت گیر و دفع کننده بوی بد دهان، سیستم تولید اکسیژن (OGS) و حذف کننده COx بود، منجر به تولید 2.5 ml/min از اکسیژن از بازدم انسان گردید. مرحله کلیدی در این سیستم تبدیل CO2 به CO و O2 درOGS  است. OGS بر اساس الکترولیز اکسید جامد مناسب (مانند YSZ) کار می کند که در دماهای بالا رسانای یون اکسیژن می شود. آزمایشات نشان داد که چنین سیستمی به طور پایدار 300 ml اکسیژن را حداقل برای 2 ساعت تامین می کند.

در این تحقیق با استفاده از نرم افزار فلوئنت عملکرد ترکیبی از گونه های ایجاد شده در ناحیه تخلیه الکتریکی یک لیزر اکسیژن-یداین الکتریکی با افزودن He/NO2 شبیه سازی شده است. واکنشهای ممکن در ناحیه پس از تخلیه مورد بررسی قرار گرفته و تاثیر ترکیب  He/NO2بر حفظ ملکول اکسیژن یکتای (O2 (D1)) حاصل از واکنش، از طریق حذف اکسیژن اتمی تا رسیدن به ناحیه محیط فعال لیزر مورد ارزیابی قرار گرفته است. غلظت و نرخ شارش بهینه ترکیب افزوده شده برای شرایط خاصی مورد بررسی قرار گرفته است. محاسبات، با تغییر سرعت تزریق He/NO2 برای حالتی که شارش NO2 و He به ترتیب 0.25 و 2.1 میلی مول بر ثانیه درنظر گرفته شده بود، مقدار بهینه حدود 0.7 m/s را به دست داد.

در این تحقیق، تهیه و بهینه سازی فرمولاسیون اسپری و آئروسل سازی داروی ناتوان کننده مدتومیدین هیدروکلراید صورت گرفته است. در این فرمولاسیون ها اجزایی شامل دارو، حلال (متانول، اتانول و ایزوپروپانول)، اسپان 85 و پیشرانه (پروپان) مورد استفاده قرار گرفته اند. برای تهیه اسپری، کلیه اجزا باید یک محلول مایع تک فازی تشکیل می دهند. تست های اولیه و رفتار فازی فرمولاسیون حاوی دارو، الکل، اسپان 85 و پیشرانه (پروپان) و نیز رفتار فازی مقادیر متفاوت از داروی مدتومیدین هیدروکلراید برحسب مقادیر متفاوت از حلال های اتانول، متانول و ایزوپروپیل الکل و پیشرانه پروپان مورد بررسی قرار گرفته و حداکثر پروپان مصرفی برای تشکیل محلول تک فازی در حالت های مختلف تعیین شد. برای داروی مدتومیدین هیدروکلراید، اتانول و ایزوپروپانول نسبت به متانول، حلال های مناسب تری هستند. با توجه به اطلاعات به دست آمده از آزمایشات انجام گرفته، فرمولاسیون بهینه دارو با بالاترین غلظت ممکن تعیین شده است. فرمولاسیون مدتومیدین هیدروکلراید 5.5% با استفاده از 1 گرم مدتومیدین هیدروکلراید، 10 میلی لیتر اتانول (44%)، 0.25 گرم اسپان 85 (1.4%) و 20 میلی لیتر پروپان (49%) به دست آمد و آئروسل مطلوب (از لحاظ پایداری محیطی) بعد از رهاسازی از قوطی اسپری حاصل شد.