جستجو در تالارهای گفتگو

محققان دانشگاه تربیت مدرس با همکاری دانشگاه هاروارد با هدف قرار دادن یکی از موضوعات تحقیقات خود بر پایه تهیه ‏نانوذره و حامل مناسب برای ژن رسانی (‏gene delivery‏) و به طور ویژه آنتی‌سنس رسانی، موفق به ساخت حامل مناسب ‏برای ژن رسانی شدند.‏ در این مطالعه، نانوذره هسته-پوسته آلبومین-کیتوزان به عنوان حامل اسیدهای نوکلئیک و ژن طراحی، تهیه و سپس با ‏روش پاسخ سطحی مراحل تهیه آن بهینه شد که به این منظور تأثیر سه فاکتور مستقل بر روی اندازه و بازده بارگیری نانوذرات ‏مذکور بررسی گردید. در نهایت برداشت سلولی نانوذرات مذکور با روش‌های فلوسایتومتری و میکروسکوپی کانفوکال بررسی شد.‏ مهدی کریمی، فارغ التحصیل رشته نانوبیوتکنولوژی دانشگاه تربیت مدرس، در این باره گفت: «هدف از این تحقیقات تهیه ‏نانوذره و حامل مناسب برای ژن رسانی (‏gene delivery‏) و به طور ویژه آنتی‌سنس رسانی و تهیه حاملی با قابلیت همزمان ‏دارورسانی و ژن رسانی بوده است.»‏ در حال حاضر یکی از مهمترین مشکلات برای ژن درمانی، فقدان یک حامل مناسب برای ژن رسانی است که این مطالعه ‏می‌تواند گامی در جهت نایل شدن به این هدف تلقی گردد.‏ در این تحقیقات، نانوذرات جدید هسته-پوسته آلبومین-کیتوزان برای ژن و آنتی‌سنس رسانی گزارش شده و فرآیندهای ‏بهینه کردن اندازه و بازده بارگیری نانوذرات مذکور با روش پاسخ سطحی انجام گردید. همچنین بر اساس نتایج حاصله برداشت ‏سلول نانوذرات در حدود 85 درصد است که در کل به نظر می‌آید که نانوذرات مذکور می‌توانند نانو حامل‌های مناسبی برای ژن ‏رسانی باشند.‏ به گفته کریمی کاربرد نانوذرات مذکور در صنعت داروسازی است که از این نانوذرات می‌توان برای دارورسانی و ژن رسانی ‏همزمان (دارو در قسمت هسته نانوذره و ژن در قسمت پوسته نانوذره) استفاده کرد. البته قابل ذکر است که مطالعات بیشتری ‏برای صنعتی کردن نانوذره مذکور مورد نیاز است.‏ وی با ابراز امیدواری برای ادامه فعالیت‌ها، پگیله کردن نانوذره مذکور و همچنین هدفمند کردن و نشانه‌گیری آن ‏‏(‏targeting‏) برای سلول‌های خاص را هدف بعدی این تیم تحقیقاتی دانست.‏ نتایج این کار تحقیقاتی که به دست مهدی کریمی و همکاران وی از دانشگاه‌های تربیت مدرس و هاروارد صورت گرفته ‏است، در مجله ‏Journal of Nanoparticle Research‏ (جلد 15، شماره 5، ماه می سال 2013) منتشر شده است. منبع : msrt.ir

حسگرهای زیستی پلی آنیلین بهبود یافته با نانوذرات طلا، در دانشگاه صنعتی شریف تولید شد. این حسگرها قابلیت بکارگیری در تشخیص‌های کلینیکی و آزمایشگاه‌های تشخیص سرطان را دارند.‏ پلی‌آنیلین به عنوان یک پلیمر هادی ارزان شناخته شده که برای تهیه حسگرها بسیار جذاب است. اما این پلیمر در ‏محیط‌های با ‏pH‏ خنثی هدایت خود را از دست می‌دهد که این امر منجر به محدود شدن کاربرد آن در حسگرهای زیستی ‏می‌شود. در این پروژه نقش نانوذرات طلا را در تقویت هدایت پلی‌آنیلین در ‏pH‏‌های غیراسیدی بر روی سطح الکترودهای ‏چاپی با استفاده از تکنیک‌های ولتامتری چرخه‌ای و اسپکتروسکوپی امپدانس الکتروشیمیایی بررسی شد و تقویت عملکرد ‏پلی‌آنیلین از طریق آرایش سطح آن با نانوذرات طلا به منظور تشخیص زنجیرهای الیگونوکلئوتیدی در محیط‌های قلیایی با ‏استفاده از آنزیم فسفاتاز قلیایی صورت گرفته است. ‏ دکتر ریحانه سادات صابری فارغ التحصیل رشته شیمی تجزیه دانشگاه صنعتی شریف در مورد این تحقیقات گفت: «در ابتدا ‏فیلم پلی‌آنیلینی و نانوذرات طلا با روش‌های الکتروشیمیایی بر روی سطح گرافیتی الکترود چاپی رشد داده شدند، سپس اثر ‏لایه‌های فوق بر روی این حسگر با روش‌های ولتامتری چرخه‌ای و امپدانس بررسی شد و تصویرهای میکروسکوپی نیز از ‏سطح الکترود تهیه شد. الکترودهای اصلاح شده با پلی‌آنیلین و نانوذرات طلا با تک‌لایه‌ای شامل ‏DNA‏‌ شناساگر 17 ‏نوکلئوتیدی گوگرددار و ترکیب پرکننده گوگرددار 6-مرکاپتو1-هگزانول پوشیده شد. سپس بر اساس برهم‌کنش قوی ‏استراپتاویدین و بیوتین، آنزیم استراپتاویدین‌دار به تک رشته الیگونوکلئوتید هدف که بیوتین دارد و با مولکول ‏DNA‏ روی ‏سطح جفت شده است متصل می‌شود. به گفته صابری آنزیم فوق یک فسفاتاز است که واکنش هیدرولیز آلفا-نفتیل فسفات را کاتالیز می‌کند و آن را تبدیل به ‏مولکول الکتروفعال آلفا-نفتول می‌نماید. این محصول الکتروفعال با تکنیک ولتامتری پالسی‌تفاضلی‌ شناسایی می‌گردد. به ‏این طریق، در این حسگر خصوصیات منحصربفرد الکتریکی پلی‌آنیلین و نانوذرات طلا (سطح زیاد، انتقال الکترونی ‏هتروژنی سریع، پایداری شیمیایی و راحتی ایجاد آنها بر روی سطوح کوچک) به همراه تقویت سیگنال با استفاده از آنزیم ‏به‌کار گرفته می‌شود. محدوده خطی پاسخ این بیوسنسور در گستره 10-2/0 نانومولار است و حدتشخیص آن 1/0 ‏نانومولار است.‏ صابری با اشاره به دقت عمل‌های صورت گرفته در این تحقیقات افزود: «از آنجا که توزیع مناسب و یکنواخت نانوذرات ‏طلا بر روی سطح حسگر زیستی در عملکرد حسگر موثر است در ابتدا بستری از پلی آنیلین به صورت الکتروشیمیایی بر روی ‏سطح کربنی الکترود پلیمریزه شد و سپس نانوذرات طلا بر روی این بستر مناسب قرار گرفتند تا توزیع یکنواخت بر روی ‏سطح الکترود داشته‌ باشند.»‏ این حسگر از گزینش‌پذیری و تکرارپذیری رضایت‌بخشی هم برخوردار است. از این رو از این الکترود اصلاح شده ‏می‌توان نه تنها برای تثبیت آنزیم فسفاتاز بلکه تثبیت سایر مواد بیولوژیکی استفاده کرد. همچنین در تشخیص‌های کلینیکی ‏و آزمایشگاه‌های تشخیص سرطان، می‌توان از حسگرهای زیستی منتج از این طرح استفاده کرد و بافت‌های سرطانی ‏را‌ شناسایی نمود.‏ نتایج این کار تحقیقاتی که به‌وسیله‌ی دکتر ریحانه سادات صابری و همکاران وی انجام شده است، در مجله ‏electroanalysis‏ (22 آوریل سال 2013) منتشر شده است. منبع : مجله بسپار

نانو و کاربرد آن در خواص دارویی و درمانی دكتر مرتضی پیرعلی : فناوری نانو یكی از آخرین دستاوردهای علمی است. طبق بررسی های شورای پژوهش های اجتماعی _ اقتصادی انگلستان، فناوری نانو از جمله موارد رو به گسترش و مورد توجه اجتماعی _ اقتصادی است. بحث هایی كم و بیش در زمینه كاربرد این نوع فناوری چه منتقدانه و یا طرفدارانه وجود دارد. بیشترین اشكالی كه منتقدان در این زمینه وارد می كنند، ترس از انباشته شدن كره زمین از وجود موادی است كه ممكن است این فناوری در پی داشته باشد و به نوعی خطرناك باشد. اما نقطه نظر طرفداران سرسخت این نوع فناوری بیشتر متوجه تاثیر مثبت آن در ارتقای زندگی، تولیدات جدید و توسعه گرانه و تولید محصولات ارزان تر است. - فناوری نانو چیست؟ به طور كلی این فناوری عبارت از كاربرد ذرات در ابعاد نانو است. یك نانومتر، یك میلیاردم متر است. از دو مسیر به این ابعاد می توان دسترسی پیدا كرد. یك مسیر دسترسی از بالا به پایین و دیگری طراحی و ساخت از پایین به بالا است. در نوع اول، ساختارهای نانو با كمك ابزار و تجهیزات دقیق از خرد كردن ذرات بزرگ تر حاصل می شوند. در طراحی و ساخت از پایین به بالا كه عموما آن را فناوری مولكولی نیز می نامند، تولید ساختارها، اتم به اتم و یا مولكول به مولكول تولید و صورت می گیرند. به عقیده مدیر اجرایی موسسه نانوتكنولوژی انگلستان، فناوری نانو ادامه و گسترش روند مینیاتوریزه كردن است و به این طریق تولید مواد، تجهیزات و سامانه هایی با ابعاد نانو انجام می شود. درحقیقت فناوری نانو به ما امكان ساخت طراحی موادی را می دهند كه كاملا دارای خواص و اختصاصات جدید هستند. به بیان دیگر این نوع فناوری چیزهایی را كه در اختیار داریم با خصوصیات جدید در اختیار قرار می دهد و یا آنها را از مسیرهای نوینی می سازد. اما گویا صنایع داروسازی از مدت ها قبل به ساخت ذرات ریز مشغول بوده اند. به نظر پروفسورBuckton، طی سخنرانی كه در كنفرانس علوم دارویی انگلستان(BPC) انجام داد ادعا نمود كه فناوری نانو در داروسازی اصطلاح تازه به كار گرفته شده ای برای فناوری تولید ذرات در اندازه میكرونی(particles Micro) است كه از سال ها قبل تهیه و ساخته می شده اند. پس چه چیزی در این بین جدید خواهد بود؟ به عقیده مدیر اجرایی موسسه فناوری نانو انگلیس، دستیابی و ساخت دستگاه های آنالیز پیشرفته و ابداع روش های آنالیز نوین سبب می شود تا ما بتوانیم رفتار مواد را به دقت مورد شناسایی قرار دهیم و از این رهگذر بتوانیم آنها را با ظرافت خاصی دستكاری كنیم. - تغییر در خصوصیات دارویی كاربرد فناوری نانو در پزشكی تاثیرات مهمی دارد. شركت Elan یكی از شركت هایی است كه از فناوری نانو در تغییر ذرات دارویی استفاده می كند. این شركت فرایند آسیاب كردن كریستال های نانو را در اختیار دارد كه اجازه می دهد بعد از این پروسس، ذراتی مانند داروی Sirolimns متعلق به شركت Wyeth كه اجبارا می بایست در فرمولاسیون محلول خوراكی به كار برند، بهبود یافته و آن را بتوانند به فرم قرص ارایه نمایند. یعنی با تهیه ذرات نانو فرم محلول این ماده به فرم جامد تبدیل می شوند. داروی Sirolimns به عنوان یك تضعیف كننده سیستم ایمنی همراه سایر فرآورده های دارویی در موارد پیوند اعضا مانند پیوند كلیه به كار می رود. این شركت مدعی است كه با كاهش سایز ذره سرعت انحلال Sirolimns به مقداری كه بتواند به فرم قرص ارایه شود افزایش می یابد. از نظر تجاری این نوع فناوری آسیاب نمودن فقط مختص داروهای با حلالیت بسیار ضعیف است، اما به عقیده این شركت 40 الی 50 درصد فرآورده های جدید (NCE) تقریبا در این رده قرار می گیرد. فناوری نانو همچنین در زمینه داروهای پپتیدی كه عمدتا برای محفوظ ماندن از متابولیسم می بایست به فرم تزریقی تجویز شوند به كمك آمده است و شرایطی را می تواند فراهم نماید تا آنها را بتوان از طریق سایر روش های داروسازی ونیز مورد پذیرش بیمار تجویز كرد. شركت Xstal Bio كه با دانشگاه های Glasgow Strathelyde همكاری می كند، توانسته است كریستال های نوینی بسازد كه با ذرات پروتئینی پوشش داده شده اند. مدیر اجرایی شركت Xstal Bio معتقد است كه اغلب شركت ها، برای تهیه ذرات نانو از مسیر خرد كردن ذرات بزرگ تر به ذرات كوچك تر استفاده می كنند، اما آنها فرایندی را در اختیار دارند كه مستقیما ذرات كوچك از آن تهیه می شود، بدون آنكه احتیاج به فرایند زیادتری داشته باشند. این فرمولاسیون انسولین استنشاقی را انجام می دهد. بیماران می توانند به سادگی با اسپری كردن و تنفس آن، پودر خشك انسولین و یا یك پروتئین دیگری را دریافت كنند. برای اینكه این راه تجویز به طور موثر در اختیار باشد، ذرات محتوی آن باید آنقدر ریز باشند تا بتوانند در بخش های عمقی مجاری تنفسی نفوذ كنند والبته آنقدر ریز هم نباشد تامبادا پس از مصرف از دهان و بینی خارج شوند. بنابر این شركت Xstal Bio مسیر اثباتی خاصی را پشت سر گذرانده است و هم اكنون این فرآورده در بیماران تحت آزمایش است. فناوری نانو در زمینه تشخیص ساده بیماری ها، تصویربرداری ها و برآوردسریع از كارایی مصرف دارو در افراد نیز كاربردهایی دارد. به طور كلی این فناوری در تولید اعضای مصنوعی، كاشت داروها، استفاده از تشخیص های فردی در كنترل آزمایش های درون تنی و تشخیصی و داروسازی نوین كاربرد دارد. درخصوص آخرین مواردی كه اشاره شد، یعنی مونیتورینگ تشخیصی و داروسازی، این فناوری قادر است ریز وسیله داروهایی بسازد تا پس از كاشتن آن در بدن و كمك آن، سطح خونی مواد بیولوژیك درون بدن دائما تحت كنترل باشد و در صورت نیاز مقداری دارو آزاد و ارایه شود. - ژن درمانی یكی دیگر از كاربردهای فناوری نانو در زمینه دارو رسانی ژن هاست. Vector های موجود، ویروس های اصلاح شده روی سیستم ایمنی بدن دارای اثراتی هستند، بنابراین تحقیقات روی ساخت، ذرات نانو كه قابلیت حمل ژن ها را داشته باشند از موارد مورد نیاز می باشد. سایر روش های آزادسازی و دارو رسانی به منظور افزایش تاثیر دارو و كاهش اثرات جانبی آنها نیز وجود دارند كه مورد تحقیق می باشند. به طور مثال كاربرد پوشش هایی كه تحت تابش نور فعال می شوند برای كاربرد داروهای خاص در استخوان ها به كار گرفته می شود از این موارد هستند. این نوع داروها عمدتا به علت نوع پوشش دادن آنها، غیرمحلول باقی می مانند و در استخوان ها جذب می شوند. این پوشش ها پس از قرار گرفتن در معرض نور و تابش به فرم محلول درآمده و اجازه می دهند تا دارو به محل اثر خود رسیده و تاثیر نماید. این تحقیقات همچنین بر روی ذرات مغناطیسی كه به كمك آن بتوان داروها را به محل اصلی هدایت نمود نیز انجام می شوند. پوشش ذرات غیر نانو با پلیمرهایی نظیر پلی اتیلن گلیكول نیز از مواردی است كه به كمك آن داروها را می توان به محل اصلی هدایت نمود. این روش سبب می شود تا اختصاصات دارو تغییر ننماید و دارو از متابولیسم در كبد درامان باقی بماند. این راه دارورسانی نیز به زودی در درمان در دسترس قرار خواهد گرفت. علی رغم آنكه امروزه ممكن است فناوری نانو در مقایسه با علوم رایج و كاربردی بیشتر از یك عبارت باب روز جلب توجه نكند، اما اصلا نباید از توانمندی های آتی آن غفلت كرد. - تحلیل مهندسی ذرات و دارو رسانی نوین از مهم ترین فصل های مشترك دارو رسانی با فناوری نانو است، به علت پیشرفت در روندهای ساخت ذرات و فرمولاسیون های دارویی امكان دارو رسانی فرآورده های جدید كه عمدتا از نوع پپتیدها و پروتئین ها می باشند امكان پذیر شده است. هم راستای این پیشرفت ها صنعت ساخت پلیمرهای دارویی امكان تهیه حامل های مناسب برای دارو رسانی به محل های اثر مورد نظر را فراهم كرده است. امید است با یك بازنگری كلی پیرامون توانمندی های موجود در مراكز تحقیقاتی داخلی و امكان سنجی برای انجام پروژه های نانو در عرصه دارو رسانی بتوان از ظرفیت های بالقوه در راستای كاربردی نمودن فناوری نانو در دارو رسانی بهره برداری نمود. متقابلا پژوهشگران نیز می بایستی با درك مناسب از موقعیت فراهم شده و توجه صنایع دارویی از این فناوری، خود را به طور علمی و عملی برای ورود در این عرصه مهیا نمایند و با ارایه دستاوردهای قابل كاربرد، حفظ اعتمام متقابل سرمایه گذاران و گسترش روز افزون این رویكرد در بین صنایع دارویی اقدام نمایند. منبع : مؤسسه فناوری اطلاعات ایران

نانو: پژوهشگراني از دانشگاه واشينگتن از پرتونگاري مقطعي نوري - صوتي (يك تكنيك تصويربرداري غيرجراحي) براي نگاه انداختن به چگونگي انباشته شدن نانوقفسها در غدد لنفاوي موش استفاده كردهاند. اين تكنيك ميتواند با ايجاد فهم بهتر از سينتيك انتقال نانوقفسهاي طلا در سامانه لنفاوي در طراحي ابزارهاي جديد درمان سرطان مورد استفاده قرار گيرد. نانوقفسهاي طلا، كه توسط يونان ژيا و همكارانش از دانشگاه واشينگتن ساخته شدهاند، نوع جديدي از نانوساختارها هستند كه داراي اندرونهاي توخالي با ديوارهاي بسيار نازك متخلخل هستند. قطر نوعي آنها بين 30 تا 100 نانومتر ميباشد. اين ساختارها ميتوانند براي جذب قوي نور و پراكننده كردن آن در ناحيه فروسرخ (IR) طيف الكترومغناطيسي 700-900 nm طراحي شوند. نوري با اين طول موجها ميتواند عميقا در داخل بافتهاي زيستي نرم نفوذ كند و بهمين خاطر براي تصويربرداري نوري كاملا مناسب است. اين پژوهشگران با تزريق محلولي از نانوقفسهاي طلا به پنجه جلويي يك موش شروع كردند. اين نانوقفسها سپس به طرف سامانه لنفاوي حركت ميكنند و در غدد لنفاوي حيوان انباشته ميشوند. با استفاده از تصويربرداري نوري – صوتي انعكاسي، اين پژوهشگران با موفقيت موقعيت نانوقفسهاي مذكور را در اين غدد لنفاوي شناسايي كردند. اين تكنيك بر تابشدهي پالسي ناحيه مورد نظر با نور فروسرخ - نزديك يك ليزر و تجزيه و تحليل سيگنالهاي نوري - صوتي توليد شده توسط نانوقفسههاي موجود در محل استوار است. تومورها با تخريب بافتهاي همسايه گسترش مييابند و سلولهاي سرطاني به سمت سامانه لنفاوي حركت كرده و سپس وارد جريان خون ميشوند. نزديكترين غده لنفي كه تومور در آن خالي ميشود، غده لنفي ديدبان (SLN) خوانده ميشود و به احتمال خيلي زياد اينجا ناحيهاي است كه از آن دگرديسي آغاز ميگردد. اين تكنيك جديد تصويربرداري در مقايسه با روشهاي متداولي (براساس تزريق رنگدانههاي آلي و كولئيدهاي پرتوزاي پرخطر) كه نياز به جراحي دارند غيرجراحي است. علاوه براين، تكنيك مذكور ميتواند مكان نانوقفسهاي انباشته شده در يك SLN را تا عمق 70 نانومتر بافت تعيين كند. وانگ ميگويد كه روش مذكور ميتواند جايگزين "بافتبرداري غده لنفي ديدهبان" شود - يك فرايند جراحي كه اين روزها به طور مرسوم در بيمارستانها استفاده ميشود و استاندارد تشخيصهاي زيربغلي شده است. اين پژوهشگران جزئيات نتايج كار تحقيقاتي خود را در مجلهي ACS Nano منتشر كردهاند.

خلاصه : انتشارات Scientific American يکي از منابع اصلي اطلاعات در حوزۀ علوم و فناوري است که در سال 1845 بنا نهاده شده است. تاکنون 144 برندۀ جايزۀ نوبل با نوشتن 234 مقاله، با اين انتشارات همکاري داشته‌اند. اطلاعات اين انتشارات در دو قالب مجلۀ چاپي و سايت انتشارات در دسترس علاقمندان قرار دارد که حدود 5/3 ميليون نفر در سراسر جهان، نسخه چاپي آن را دريافت مي‌کنند و هر ماه حدود 7/2 ميليون نفر از سايت آن بازديد مي‌کنند. سايت Scientific American اخيراً مصاحبه‌اي با دکتر سيم‌چي، يکي از محققان فناوري نانو ايران را منتشر کرده است. در اين مصاحبه که ترجمه کامل آن در ادامه مي‌آيد، ضمن معرفي حوزه‌هاي تحقيقاتي دکتر سيم‌چي، اثرات تحريم‌هاي غرب بر رشد و توسعه علمي ايران نيز مورد سوال قرار گرفته است. [TABLE=class: text] [TR] [TD]متن اين مقاله به صورت pdf قابل دريافت مي باشد()[/TD] [/TR] [/TABLE] اين مقاله در ماهنامه شماره 172 به چاپ رسيده است

باتوجه به رشد سریع تحقیقات علمی و عملی علوم و فنون نانودر کلیه علوم وصنایع توجه بسیار کمی به کاربردهای این پدیده در صنعت ساختمان و بطور عامدر ساخت و ساز شده است ولی اخیراً با توجه به تقویت کننده ها و استحکامدهنده های نانویی در مصالح ساخت و ساز موج جدیدی با شتاب فزاینده ای صنعتساخت و ساز را در بر گرفته است. سيليسيم دي اكسيد يا سيليكا فراوان‌ترين ماده سازنده پوسته زمين است. اينتركيب با فرمول شيميايي SiO2 ساختاري شبيه الماس دارد، ماده‌اي بلوري وسفيد رنگ است دماي ذوب و جوش آن نسبتاً زياد است و در طبيعت به دو شكلبلوري و آمورف (بي شكل)‌يافت مي‌شود. کاربرد مهم سيليس در توليد انواع بتن است كه كيفيت و خواص محصول توليد شدهآن بستگي زيادي به نوع و اندازه ذرات سيليكا دارد. و نانو لوله های کربنیدارای دانسیته بسیار کم نسبت به فولاد و آلومینیوم می باشد. بطوریکهدانسیته آن تقریباً یک پنجم دانسیته فولاد و یک سوم دانسیته آلومینیوم میباشد. از کاربردهای مهم نانو لوله ها در ساخت سازه های سبک و مقاوم درمقابل کشش مطرح است که با کاهش وزن سازه مقاومت آن در مقابل زلزله بدلیلکاهش نیروهای وارده به سازه افزایش می یابد.در اينجا به بررسي اهميت واثرات استثنايي سيليسيم در بتن تأكيد مي‌شود. کاربرد مواد نانو در ساختمان سازی مواد نانو به عنوان موادي كه حداقل يكي از ابعاد آن ( طول و عرض و ضخامت ) زير 100 nm نانو متر باشد تعريف شده اند. يك نانو متر يك هزارم ميكرون ياحدود 100000 برابر كوچكتر از ضخامت موي انسان است. خواص فيزيكي و شيمياييمواد نانو ( در شكل و فرم هاي متعددي كه وجود دارند از جمله ذرات ، الياف، گلوله و غيره ) در مقايسه با مواد ميكروسكوپي نوع ديگر تفاوت اساسيدارند.تغييرات اصولي كه وجود دارد نه تنها از نظر كوچكي اندازه بلكه ازنظر خواص جديد آنها در سطح مقياس نانو مي باشد. يكي از چالش هايي كه در رشته مصالح ساختماني به وجود آمده است بتن باعملكرد بالا (HPC) مي باشد مثلاً بتن مقاوم و با دوام يك مصالح كامپوزيت وچند فازي مركب و پيچيده مي باشد. خواص ، رفتار و عملكرد بتن بستگي به نانو ساختار ماده زمينه اي بتن وسيماني داردكه چسبندگي، پيوستگي و يكپارچگي را بوجود مي آورد. بنابراينمطالعات ساختار بتن و خمير سيمان در مقياس نانو براي توسعه مصالح ساختمانيجديد و كاربرد آنها بسيار حائز اهميت مي باشد. به هر حال روش معمولي براي توسعه بتن با عملكرد بالا اغلب شامل پارامترهاي مختلفي از جمله طرح اختلاط بتن معمولي و بتن مسلح با انواع مختلفالياف مي باشد. تا اندازه بسيار زيادي، اين روش كار اغلب توسط روابط داخليصنعت ساختمان مي باشد كه دليل كندي پيشرفت در صنعت ساختمان عدم درك عميقاز مفهوم مصالح ساختماني مي باشد. در گسترده جديد علم و تكنولوژي نانوديگر اين قبيل فعاليت ها بي معني بوده و نياز به شناخت و مطالعه دقيق ازمصالح ساختماني دارد و اين فعاليت بايد به روش علمي جهت يافتن مصالح نسلجديد و با عملكرد بالا ونيز اقتصادي كردن آنها دنبال گردد. در مثال هايعملي و به طور مشخص در بتن ، اين تحقيقات تنها زماني مي تواند به جامعهعمل بپيوندد كه درك مناسب از مفهوم ريز ساختار سيمان در مقياس نانو و ديگرساختار ها وجود داشته باشد . هدف اصلي و نهايي ، يافتن طبقه جديدي از مصالح ساختماني با عملكرد بالا ميباشد كه آنرا مي توان به مصالح با عملكرد بالاي چند منظوره اطلاق نمود. منظور از عملكرد چند منظوره، ظهور خواصي جديد و متفاوت نسبت به خواص موادمعمولي مي باشد به گونه اي كه مصالح بتوانند كاربرد هاي گوناگوني را ارائهنمايند. در خصوص بتن به طور خاص ، علاوه بر عملكرد با دوام بهتر و خواص مكانيكيبهتر بتن با عملكرد بالاي چند منظوره خواص اضافه ديگري را دارا مي باشد. ازجمله اين خواص به عنوان مثال مي توان خاصيت الكترومغناطيسي بكارگيري درحرارت هاي بالا و محافظت هاي اتمي و افزايش مؤثر بودن آن در حفظ انرژيساختمان و غيره را نام برد. علاوه بر اين به كار گيري مصالح نانو مي تواند به ساختار هاي جديدبيانجامد، به طوري كه ديگر به منابع طبيعي در ساخت و ساز وابسته نباشد وبتوان در حفظ اين منابع كوشيد. اين مي تواند با اصلاح ساختار ها در مقيلسنانو انجام شود يا با به كارگيري ساختارهاي مختلف و ارتقاء واكنش هاياتفاق افتاده به طوري كه خواص سطوح مخصوص زياد آنها يا خواص بنيادين آنها ( از جمله ) نفوذپذيري ، خواص مغناطيسي ، الكتريكي هادي حرارت بهبود مييابد.نانو تکنولوژی یک نیاز و رقابتی جهت حفظ محیط زیست و رشد نوآوری درصنعت ساخت و ساز می باشد. درحقیقت یک نوع زندگی و راه جدید برای آینده بشرمی باشد. فکر کردن در اشل نانو راه جدید برای زندگی جدید می باشد. نانو سيليس آمورف : چنانکه دیده می شود ، یکی از ترکیبات موجود در بتن سیلیکاتهای مختلفی استکه در ضمن واکنش تولید می شود به همین دلیل می توان گفت سیلیس یکی ازمهمترین بخش بتن است و اهمیت زیادی در چسبندگی ،مقاومت و کارایی بتن دارد . اکسید سیلیس با انجام واکنش های شیمیایی با هیدراکسید کلسیم آزاد شدهموجود در بتن را مصرف می کنند و از خاصیت قلیایی آن می کاهند و در کنار آببصورت شوره از بتن خارج می شوند. و از خوردگی آرماتورهای فولادی قرارگرفته در بتن جلوگیری می کند . محلول نانويي سيليس ( Nanosilica ) دي اكسيد سيليس ( Sio2 ) است كه اندازهذرات آن در ابعاد نانو متر مي باشد. محلول نانو سيليس متشكل از ذراتيهستند كه گلوله شكل با قطر كمتر از 100 nm يا به صورت ذرات خشك پودر يا بهصورت معلق در مايع محلول قابل انتشار مي باشند ، كه مايع آن معمول تريننوع محلول نانو سيليس معلق كاربرد هاي چند منظوره مانند خاصيت ضد سايش ،ضد حريق، ضد انعكاس سطوح از خود نشان مید هد. اين آزمايشات نشان داده اند كه واكنش محلول نانو سيليس ( Ccolloidal silica ) با هيدرواكسيد كلسيم در مقايسه با ميكرو سيليكا بسيار سريع ترانجام گرفته و مقدار بسيار كم اين مواد همان تأثير پوزولاني مقدار بسياربالاي ميكروسيليكا را در سنين اوليه دارا مي باشد. اين خاصيت ماده ، بدليلريز بودن ذرات محلول نانو سيليس معلق مي باشد. هيچ جاي تعجب نيست كه ذراتميكروسيليكا نوعاً داراي سطح مخصوص N2 شامل m2g 25-15 مي باشد، در صورتيكه ذرات محلول نانو سيليس 180-m2g مي باشند. تحقيقات كاربردي انجام شدهشامل كاربرد نتايج نانو سيليس ( nano silica ) به شكل محلول آن در گروت ميباشد. آزمايشات خواص ريولوژي فرمول گروت در مقايسه با گروت ميكروسيليكا،هيچ جدا شدگي و آب اندازي از خود نشان نداده و نيز مقاومت فشاري 28 روزهبيش از mpa 155 را بدست مي دهد. اضافه کردن نانوذرات سیلیکا (nano sio2) به ملات سیمان باعث بهبود مقاومتفشاری و خمشی ملات نسبت به ملات معمولی گردیده است. در این طرح خصوصیاتنانوذرات سیلیکا با مشخصات مندرج در جدول زیر در سیمان استفاده شده اند. ودر ضمن به ملات سیمان ماده پراکننده ذرات نانو (UNF) و حباب زدا برای کاهشحبابهای هوا در داخل بتن اضافه می شود. گزارش آزمایش: شش نمونه از هر كدام گروهبندي براي هر نوع مخلوط انجام شده و سپس در درجهحرارت 21 ( QOC ) زير آب براي 14 و 28 روز نگهداري شدند. سيمان مصرفي درتمام نمونه ها ثابت نگهداشته شده 100 gr و نسبت آب به سيمان 36/0 و w/c=0.33 و براي مخلوط هاي نانو سيليكا و نانو تيوب انتخاب شده اند. مصرفسيليس مايع به صورت سوسپانسيون مخلوط مستقيم به آب مخلوط اضافه شده و سپسپودر سيليس به سيمان افزوده شده بود .در صورتي كه نانو تيوب در آب مخلوطبتن انتشار يافته و هم زده تا 10 دقيقه وسپس براي حدود 30 دقيقهالكتراسونيك شده در حوضچه 400 w و سپس با سيمان مخلوط مي گردند. هيچ فوق روان كننده اي براي مخلوط نانو سيليكا افزوده نشده بود ، به خاطراينكه قصد مطالعه نقش نانو سيليكاي خالص بر خمير سيمان را داشتيم. درصورتي كه در مصرف نانو تيوب هيچ نوع سرفكتنت استفاده نشده به همين خاطر سرفكتنت پيشنهادي براي انتشار نانو تيوب ها با سيمان همخون نيستند. نتايج : می توان نتیجه گرفت که مقاومت خمشی و فشاری ملات سیمان با افزودن نانوذرات سیلیکا (Nano-Sio2)بیشتر از مقاومت ملات سیمان معمولی است. در صورتیکه با افزایشنسبت نانوذرات سیلیکا مقاومت فشاری 28 روزه افزایش می یابد. و اینکهنانوذرات بعنوان یک ماده پرکننده حفره های سیمان را پر می کنند و به مانندفوم سیلیکا مقاومت بتن را افزایش می دهند .