فناوری نانو- تشديد اسپين الكترون (ESR) بهعنوان روشی برای اندازهگيری گونههای اكسيژن واكنشگر (ROS) توليدشده به وسيله نانومواد اكسيد فلزی
Nanotechnologies — Electron spin resonance (ESR) as a method for measuring reactive oxygen species (ROS) generated by metal oxide nanomaterials
شماره:
22614
سال انتشار:
1396
اخیراً استفاده از نانومواد پایه فلزی یا پایه اکسید فلزی یا فلز به شدت در مصارف صنعتی و زیست پزشکی رشد یافته است هر چند مبنای علمی برای سمیت یاخته ای و سمیت ژنتیکی اکثر نانومواد ساخته شده کاملاً قابل درک نیستند. یکی از سازوکارهای مهم نانوسمیت تولید گونههای اکسیژن واکنشگر (ROS) است. مطالعه بر روی آثار خطرناک نانومواد اکسید فلزی هنوز در مرحله ابتدایی خود قرار دارد. توانایی تولید ROS یک منبع مهم از سمیت نانومواد اکسید فلزی است تولید بیش از حد ROS میتواند تنش اکسایشی و در نتیجه ناتوانی یاخته ها در حفظ کارکرد تنظیم شده اکسایش کاهش فیزیولوژی طبیعی را تحمیل کند. در نتیجه این فرآیند ممکن است منجر به تخریب DNA ارسال سیگنالهای نامنظم سلولی، تغییر در تحرک سلولی، سمیت یاختهای مرگ برنامه ریزی شده یاختهای (خزان یاختهای) و آغاز سرطان شود. عوامل مهمی وجود دارند که میتوانند بر روی تولید ROS تأثیر بگذارند. عوامل تعیین کننده مهم مانند اندازه، شکل، سطح ذره، بارهای مثبت سطحی گروههای موجود بر سطح انحلال ذره یون فلزی رهایش یافته از نانوفلزات و اکسیدهای نانوفلزی فعال سازی نور فرابنفش انبوهش نحوه برهمکنش با یاختهها التهاب و pH محیط هستند. بنابراین به منظور آشکارسازی و تعیین میزان تشکیل ROS روی سطح مواد نانواکسید فلزی این استاندارد روش تشدید اسپین الکترون (ESR) را پیشنهاد میدهد.
طبق مطالعات گسترده و مرتبط زیستشناسی انجام شده در میان گونههای ROS رادیکال هیدروکسیل (OH) رادیکال آنیون سوپراکسید (-O2) اکسیژن منفرد (O2) و هیدروژن پراکسید (H2O)، اهمیت
بیشتری دارند.
هر چند، آشکارسازی مستقیم برخی رادیکالهای آزاد مانند آنیون سوپراکسید و رادیکال هیدروکسیل در محلول در دمای اتاق بسیار مشکل یا غیر ممکن است. به تله اندازی اسپینی ESR ابزاری ارزشمند در مطالعه رادیکالهای آزاد گذرا است. به تله اندازی اسپینی روشی است که در اواخر دهه ۱۹۶۰ توسعه یافت و طی آن یک نیترون یا ترکیب دارای نیتروسیل (یک تله اسپین) با رادیکال آزاد هدف واکنش میدهد تا یک رادیکال آزاد پایدار و قابل تشخیص محصولات افزایشی اسپین شکل بگیرد و به وسیله طیف سنجی ESR آشکارسازی شود.
محصولات افزایشی اسپینی به صورت مستقیم به وسیله طیف سنج ESR قابل مشاهده هستند. طیفهای ESR این محصولات افزایشی اسپینی منحصر به فرد بوده و اثر انگشتی برای حضور ROS محسوب میشوند. این استاندارد، روشهای آشکارسازی به وسیله ESR روی محصول افزایشی هیدروکسیل ۵، ۵ – دی متیل – ۱ پیرولین – N اکسید (DMPO)، محصول افزایشی سوپراکسید ۵- ترت- بوتوکسی کربنیل – ۵- متیل ۱- پیرولین- N اکسید (BMPO) و تشکیل محصول افزایشی اکسیژن منفرد ۲ ۲، ۵، ۵- تترامتیل-۳- پیرولین-۳- کربوکس آمید (TPC) از نانومواد اکسید فلزی را تعیین میکند. این استاندارد روشی برای تشخیص تولید ROS روی نانومواد اکسید فلزی در شرایط آزاد یاخته فراهم میکند. این روش ممکن است اطلاعات ارزشمندی برای پیشبینی سمیت یاخته ای ROS – واسطه بدون نیاز به بررسی سمیت یاختهای در در فاز سنجش فیزیکی شیمیایی ارائه دهد.
هدف از تدوین این استاندارد
هدف از تدوین این استاندارد ارائه روشی برای آشکارسازی ROS (O2,-O2,OH) تولید شده به وسیله نانومواد اکسید فلزی در محلول آبی با گونههای اکسیژن واکنشگر عامل به تله اندازی اسپینی ویژه به وسیله ESR است ولی این استاندارد روشهای ESR را که از عامل به تله اندازی اسپینی استفاده نمیکنند، شامل نمیشود.
شماره استاندارد ملی ایران:
22614
سال انتشار:
1396
فناوری نانو- تشديد اسپين الكترون (ESR) بهعنوان روشی برای اندازهگيری گونههای اكسيژن واكنشگر (ROS) توليدشده به وسيله نانومواد اكسيد فلزی
Nanotechnologies — Electron spin resonance (ESR) as a method for measuring reactive oxygen species (ROS) generated by metal oxide nanomaterials
اخیراً استفاده از نانومواد پایه فلزی یا پایه اکسید فلزی یا فلز به شدت در مصارف صنعتی و زیست پزشکی رشد یافته است هر چند مبنای علمی برای سمیت یاخته ای و سمیت ژنتیکی اکثر نانومواد ساخته شده کاملاً قابل درک نیستند. یکی از سازوکارهای مهم نانوسمیت تولید گونههای اکسیژن واکنشگر (ROS) است. مطالعه بر روی آثار خطرناک نانومواد اکسید فلزی هنوز در مرحله ابتدایی خود قرار دارد. توانایی تولید ROS یک منبع مهم از سمیت نانومواد اکسید فلزی است تولید بیش از حد ROS میتواند تنش اکسایشی و در نتیجه ناتوانی یاخته ها در حفظ کارکرد تنظیم شده اکسایش کاهش فیزیولوژی طبیعی را تحمیل کند. در نتیجه این فرآیند ممکن است منجر به تخریب DNA ارسال سیگنالهای نامنظم سلولی، تغییر در تحرک سلولی، سمیت یاختهای مرگ برنامه ریزی شده یاختهای (خزان یاختهای) و آغاز سرطان شود. عوامل مهمی وجود دارند که میتوانند بر روی تولید ROS تأثیر بگذارند. عوامل تعیین کننده مهم مانند اندازه، شکل، سطح ذره، بارهای مثبت سطحی گروههای موجود بر سطح انحلال ذره یون فلزی رهایش یافته از نانوفلزات و اکسیدهای نانوفلزی فعال سازی نور فرابنفش انبوهش نحوه برهمکنش با یاختهها التهاب و pH محیط هستند. بنابراین به منظور آشکارسازی و تعیین میزان تشکیل ROS روی سطح مواد نانواکسید فلزی این استاندارد روش تشدید اسپین الکترون (ESR) را پیشنهاد میدهد.
طبق مطالعات گسترده و مرتبط زیستشناسی انجام شده در میان گونههای ROS رادیکال هیدروکسیل (OH) رادیکال آنیون سوپراکسید (-O2) اکسیژن منفرد (O2) و هیدروژن پراکسید (H2O)، اهمیت
بیشتری دارند.
هر چند، آشکارسازی مستقیم برخی رادیکالهای آزاد مانند آنیون سوپراکسید و رادیکال هیدروکسیل در محلول در دمای اتاق بسیار مشکل یا غیر ممکن است. به تله اندازی اسپینی ESR ابزاری ارزشمند در مطالعه رادیکالهای آزاد گذرا است. به تله اندازی اسپینی روشی است که در اواخر دهه ۱۹۶۰ توسعه یافت و طی آن یک نیترون یا ترکیب دارای نیتروسیل (یک تله اسپین) با رادیکال آزاد هدف واکنش میدهد تا یک رادیکال آزاد پایدار و قابل تشخیص محصولات افزایشی اسپین شکل بگیرد و به وسیله طیف سنجی ESR آشکارسازی شود.
محصولات افزایشی اسپینی به صورت مستقیم به وسیله طیف سنج ESR قابل مشاهده هستند. طیفهای ESR این محصولات افزایشی اسپینی منحصر به فرد بوده و اثر انگشتی برای حضور ROS محسوب میشوند. این استاندارد، روشهای آشکارسازی به وسیله ESR روی محصول افزایشی هیدروکسیل ۵، ۵ – دی متیل – ۱ پیرولین – N اکسید (DMPO)، محصول افزایشی سوپراکسید ۵- ترت- بوتوکسی کربنیل – ۵- متیل ۱- پیرولین- N اکسید (BMPO) و تشکیل محصول افزایشی اکسیژن منفرد ۲ ۲، ۵، ۵- تترامتیل-۳- پیرولین-۳- کربوکس آمید (TPC) از نانومواد اکسید فلزی را تعیین میکند. این استاندارد روشی برای تشخیص تولید ROS روی نانومواد اکسید فلزی در شرایط آزاد یاخته فراهم میکند. این روش ممکن است اطلاعات ارزشمندی برای پیشبینی سمیت یاخته ای ROS – واسطه بدون نیاز به بررسی سمیت یاختهای در در فاز سنجش فیزیکی شیمیایی ارائه دهد.
هدف از تدوین این استاندارد
هدف از تدوین این استاندارد ارائه روشی برای آشکارسازی ROS (O2,-O2,OH) تولید شده به وسیله نانومواد اکسید فلزی در محلول آبی با گونههای اکسیژن واکنشگر عامل به تله اندازی اسپینی ویژه به وسیله ESR است ولی این استاندارد روشهای ESR را که از عامل به تله اندازی اسپینی استفاده نمیکنند، شامل نمیشود.