زمینه و هدف: هدف از این مطالعه، بررسی کاربرد روش LIBS (طیف سنجی تخلیه القای لیزری) برای تشخیص عوامل بیولوژیک در تهدیدات بیوتروریستی است. شناسایی از راه دور و در لحظه­ (زمان واقعی) عوامل بیولوژیکی هم ­اکنون یکی از نیازهای کلیدی ابعاد دفاعی و امنیتی در جهان است.روش ها: در این تحقیق، از روش توصیفی و تحلیلی استفاده شده که پس از جمع­ آوری مطالعات کتابخانه ای و جستجوی اینترنتی، نتایج مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است.یافته ها: روش LIBS بر اساس طیف سنجی پلاسمای القا شده توسط لیزر می تواند منجر به تعیین مقدار عناصر مختلف در میکروارگانیسم ها شود. در این روش، در محل تمرکز لیزر مقدار کمی از ماده سطح هدف تبخیر و بر اثر برخوردهای متوالی مولکول ها در فاز بخار، پیوندهای مولکولی آن­ها شکسته می شود که اتم و یون های برانگیخته شده، پلاسمای القای لیزری را بوجود می آورند.نتیجه گیری: آشکارسازی تهدیدات بیوتروریستی با ابزاری سبک و ساده که در لحظه و با فاصله بتواند عامل بیولوژیک را تشخیص دهد، بسیار اهمیت دارد. با توجه به نتایج حاصل از گزارشات محققان، مشخص می شود که روش LIBS جهت تشخیص تهدیدات بیوتروریستی کاربرد دارد و استفاده از آن برای آشکارسازی عوامل بیولوژیک به سرعت در حال توسعه است.

به دلیل محدودیت روش های شناسایی مرسوم زیست شناسی، روش های مبتنی بر طیف سنجی فروشکست القایی لیزری در مشخصه یابی جنس، گونه و سویه باکتری های مختلف در فاز ایستای رشد استفاده شده است. با توجه به اهمیت روزافزون مسائل مبتلابه بیولوژیک، مشخصه یابی، شناسایی و طبقه بندی نمونه های باکتری موردتوجه پژوهشگران در حوزه نظامی، صنعتی و پزشکی قرارگرفته است. در این مقاله، باهدف پایش تغییرات ساختار عنصری باکتری در فرآیند رشد، عناصر تشکیل دهنده دو فاز رشد نمایی و ایستای باکتری اشرشیا کلی بر اساس این روش طیف سنجی بررسی و مقایسه شد. در این آزمایش از لیزر Nd: YAG باانرژی پالس mJ 100، طیف سنج و آشکارساز CCD استفاده شد. سویه صنعتی باکتری گرم منفی BL21 Escherichia coli انتخاب شد. باکتری در سه زمان مختلف در طی فرآیند رشد در محیط کشت، به ترتیب در چگالی اپتیکی 4/0 و 8/0 (فاز رشد نمایی) و چگالی اپتیکی2/1 (فاز رشد ایستا) انتخاب و بعد از فریزدرای، تحت فشار به شکل قرص درآمد. با در نظر گرفتن ساختار شیمیایی باکتری اشرشیا کلی عناصر فسفر، کربن، کلسیم، سدیم، منیزیم، پتاسیم، اکسیژن، نیتروژن و هیدروژن در طیف نمونه ها موردتوجه قرار گرفت. یافته ها نشان داد، باکتری اشرشیا کلی در فرآیند رشد، الگوهای متفاوتی از ترکیب عنصری قابل تشخیص در ساختار خود دارد. پیش بینی می شود با توجه به تغییر ترکیب عناصر ساختاری باکتری در فازهای رشد، استفاده از این روش طیف سنجی نیز برای شناسایی باکتری، وابسته به فاز رشد خواهد بود. نتایج این مطالعه نشان داد، این روش، می تواند نقش مؤثری در تکامل روش های پلی فازی تعیین هویت باکتری ها، تعیین ترکیب محیط کشت و همچنین بهینه سازی و ارزیابی شرایط تولید محصول در این سویه صنعتی داشته باشد.

در کنار مطالعۀ کتب و متون تاریخی، بررسی آثار هنری طبیعی و مصنوعی به جا مانده از ادوار گذشته نیز می تواند دید جامع و مناسبی از سبک و سیاق زندگی انسان ها فراهم آورد. درمیان این آثار هنری، سفالینه های تاریخی به دلیل ماهیت و هم چنین ساختار ترکیبی، می توانند در طی سالیان متمادی اصالت خود را حفظ کنند و خود را به عنوان گزینه ای مناسب برای اهداف مطالعات معرفی نمایند. باوجود استفاده وسیع از دو روش طیف سنجی رامان و فروشکست القایی لیزری (LIBS) در علوم باستان شناسی دنیا، این روش های مطالعاتی هنوز در داخل کشور ناشناخته باقی مانده اند و نتوانسته متناسب با جایگاه جهانی خود، در مطالعۀ آثار هنری به کار گرفته شوند. مطالعۀ دقیق سفالینه های ارگ تاریخی بم، به صورت علمی و عملی و با بهره گیری از این دو روش برای نخستین بار در داخل کشور انجام می گیرد تا بتواند گوشه ای از زوایای تاریخی و هنری این آثار را آشکار کند. در این پژوهش، پس از مروری جامع برروی ماهیت لعاب های به کار گرفته شده در صنعت سفال و بررسی قدمت تاریخی آن ها، به معرفی این روش های مطالعاتی پرداخته می شود. سپس نتایج به دست آمده از مطالعۀ طیف سنجی رامان و فروشکست القایی لیزری (LIBS) به جهت غیر مخرب بودن آزمایش های مذکور، برروی هفت نمونه از سفالینه های ارگ تاریخی بم تشریح شده تا منشأ اکسید کبالت برای لعاب های آبی رنگ، کروم و مس برای لعاب های سبز و فیروزه ای و هم چنین قلع برای لعاب های سفید رنگ نشان داده شود.

پلاسمای حاصل از تخلیه الکتریکی به روش تابان یک پلاسمای غیرتعادلی است که کاربردهای زیادی در آزمایشگاه های تحقیقاتی و صنعتی دارد. پلاسمای تابان بسته به قدرت تخلیه و میزان جریان گاز می تواند پلاسمای حرارتی یا سرد باشد که همین امر به کاربردهای مختلف آن از جمله ضدعفونی کردن میوه و سبزیجات، از بین بردن گازهای آلاینده و افزایش رنگ پذیری سطوح پلاستیکی منجر می شود. پلاسما از یون ها، الکترون های پرانرژی، اشعه ی ماورائ بنفش و گونه های اکسنده همچون رادیکال های آزاد تشکیل شده است. در راکتورهای تابان یک تخلیه الکتریکی با ولتاژ بالا بین دو الکترود اعمال می شود. گونه های مختلف تولید شده در پلاسما از جمله الکترون های پر انرژی عامل موثر در تخریب و تغییر ساختار اتمی الکترودهای مسی می باشند. تغییرات ساختار الکترودها در دراز مدت باعث تغییرات دما، چگالی و نوع گونه های تشکیل شونده در پلاسما خواهد شد. بنابراین لازم است جهت تعویض به موقع الکترودهای راکتور، میزان تغییرات ساختاری الکترودها در طی زمان ارزیابی شود. در این مقاله، تغییرات ساختار الکترودهای مسی به ضخامت 4 میلی متر و طول موثر 10 سانتی متر که در یک راکتور تحقیقاتی قوس تابان به مدت 80 ساعت برای ارزیابی اثر پلاسمای تولیدی در آلودگی زدایی از محصولات کشاورزی استفاده شده بود با روش طیف سنجی طول عمر نابودی پوزیترون به عنوان یک آزمون غیرمخرب مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که فاصله لایه ها در شبکه مسی تغییر کرده و فضای خالی میان شبکه های اتمی کم تر و تعداد آن ها بیش تر شده است.

تجزیه با استفاده از باریکه یونی، به دلیل حساسیت بالا، سریع، بس عنصری بودن، غیرمخرب بودن و عدم استفاده از نمونه سازی به ویژه برای تجزیه رنگ دانه ها به طور گسترده استفاده می شود. از طیف سنجی گسیل پرتو ایکس ذره- القایی و طیف سنجی گسیل پرتو گامای پروتون- القایی با باریکه خارجی به طور هم زمان برای نمونه های بزرگ باستانی که در محیط خارج از خلأ تحت تابش قرار می گیرند استفاده می شود. در این کار پژوهشی از باریکه خارجی برای تجزیه نمونه های سنگ لاجورد و رنگ لاجوردی کاشی باستانی استفاده شد. با مقایسه طیف ها، مشخص شد که رنگ لاجوردی موجود در کاشی باستانی از رنگ دانه کبالت است در حالی که در سنگ لاجورد، کبالت وجود ندارد و سدیم عنصر مشخصه رنگ لاجوردی در نمونه های سنگ لاجورد است. هم چنین نشان داده شد که می توان با استفاده از تجزیه با باریکه یونی، لاجورد را شناسایی کرد.

تاکنون روش های گوناگونی جهت تصفیه پساب های صنایع از مواد رنگزا مورد استفاده قرار گرفته است. در این پژوهش، حذف دو رنگزای زانتان به کمک آنزیم لاکاز مورد بررسی قرار گرفته است. لاکازها از جمله آنزیم های اکسیدکننده ای هستند که به دلیل دارا بودن طیف گسترده سوبسترا، در پژوهش های زیادی مورد توجه قرار گرفته است. یکی از توانایی های لاکازها، رنگبری رنگ های مصنوعی می باشد. در این پژوهش، حذف دو رنگزای اریتروسین B و رودامین G6 که عضو دسته زانتان ها هستند و همچنین رنگزای قرمز خنثی، به وسیله آنزیم لاکاز اسپوری سویه ی KC2 از باکتری باسیلوس (Bacillus sp) در مدت زمان تقریبی 24 ساعت، با بهره گیری از روش های طیف سنجی، اسپکتروفلوریمتری و روبشگر-zمورد مطالعه قرار گرفت. نتایج آزمایش روبشگر-zنشان دهنده حذف اریتروسین B از حلال آبی به میزان 45. 7 %، رودامین G6 به میزان 49. 1% و قرمز خنثی، 68. 5 % بود.

لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (PDF) مراجعه فرمایید.