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Nanobubbles zum Gegenstand einer zunehmenden Anzahl von Study

Published on June 2, 2009 at 7:54 AM

Trotz anfänglicher Skepsis ist die Akzeptanz der Existenz und besonderen Eigenschaften des nanobubbles nun wachsen und ihre Entstehung und Eigenschaften werden nun Gegenstand einer steigenden Menge an Studien, vor allem in Japan. NanoSight erweist sich die Methode der Wahl für ihre Studie.

Aufgrund der vermeintlichen sehr hohem Druck in Blasen von solch kleinen Größe und Krümmungsradius und damit eine hohe Oberflächenspannung, zeigen herkömmliche Berechnungen, dass das Gas sollte der nanobubbles innerhalb von Mikrosekunden "herausgedrückt". Allerdings ist es jetzt klar, dass unter den richtigen Bedingungen solche Blasen kann sowohl frei zu bilden und stabil bleiben von längeren Zeitraum, manchmal viele Monate. Erläuterungen und nicht nur, warum solche Strukturen so stabil sind, über die Rolle der Gegenionen Schichten an der Oberfläche nanobubbles, die erklären, behauptet, dass sie offenbar nur in Form der Anwesenheit von Salzen hilft Fokussierung.

Kaneo Chiba und Masayoshi Takahashi von berühmten AIST in Japan Forschungszentrum haben gezeigt, dass in Gegenwart von Elektrolyten und mit der richtigen physikalischen Reiz, stabile nanobubbles von konventionellen Mikrobläschen gebildet werden kann. Letztere neigen dazu, entweder zu großen lebhaften Blasen, die entfernt schwimmen oder die zusammenbrechen unter intensiver Oberflächenspannung gewonnenen Druck auf den Punkt sie als von der Theorie vorhergesagt verschwinden verschmelzen. Die Zugabe von Salz (Elektrolyte) jedoch wird angenommen, dass die Bildung einer Gegenion Bildschirm um nanobubbles die effektiv hemmt die Fähigkeit der Gase innerhalb der nanobubbles zu diffundieren verursachen. Dies wurde durch Elektrophorese Studien, in denen das Zeta-Potential von nanobubbles gezeigt zu nanobubbles Stabilität zusammenhängen bestätigt wurde.

Darüber hinaus hat Professor William Drucker von der University of Melbourne auch Infrarot-Spektroskopie verwendet, um zu zeigen, dass der Druck des Gases innerhalb einer solchen nanobubbles nicht wesentlich höher ist als der Atmosphärendruck, vielleicht erklären, ihre Stabilität und Widerstandsfähigkeit zu kollabieren.

Es gibt eine Vielzahl von vorgeschlagenen Anwendungen nanobubbles und Interesse an ihrer Nutzung wächst rasant. Wenn von Ozon-und Elektrolythaushalt stabilisiert gebildet wird, Desinfektion und Sterilisation für viele Monate mit großem Potenzial in der Konservierung von Lebensmitteln und in medizinischen Anwendungen, wie eine attraktive Alternative zu Chlor basierende Methoden möglich.

Oxygen nanobubbles haben bei der Prävention von Arteriosklerose durch die Hemmung der mRNA-Expression von Zytokin-Stimulation in Rattenaorta Zelllinien induzierte verwickelt.

Wenn in Flüssigkeiten in Kapillaren gebildet haben nanobubbles sich gezeigt, dass erheblich verbessern Flüssigkeitsstrom Eigenschaften. Sie haben auch als Kontrastmittel wurden in Scanning-Techniken sowie Reinigungsmittel in Silizium-Herstellungsprozessen vorgeschlagen.

Schließlich wird ein neues Feld der Drug-Delivery-Anwendungen aktiv untersucht, in welchen nanobubbles eine aktive Rolle zu spielen obwohl Einzelheiten dieser streng geheim (und damit wichtig?) Bereich schwer zu bekommen sind. Doch in Reuters, Natalya Rapoport von der Universität von Utah Department of Bioengineering ist mit nanobubbles mit dem Chemotherapeutikum Doxorubicin suchen Krebstumoren und versammeln sich, wenn sie in die Blutbahn injiziert berichtet. "Diese nanobubbles dringen nicht in normalen Blutgefäßen, aber sie dringen Blutgefäße in den Tumor", sagte Rapoport, deren Studie erscheint im Journal des National Cancer Institute. Nachdem in den Tumor, kombinieren die nanobubbles größere "Mikrobläschen", die auf einem Ultraschall sehen kann bilden. "Wenn diese Blasen ansammeln, ich stark Ultraschall-Strahlung geben, um den Tumor zu ihnen die Luft zu sprengen", sagte sie in einem Telefoninterview. "Dann wird das Medikament steigt aus diesen Blasen lokal am Ort des Tumors."

Bei Mäusen wurden die nanobubbles effektiver blockiert den Tumor-Wachstum als andere Nanopartikel Lieferung Methoden.

In einer früheren Studie zeigte Kikuchi et al (2001), dass Wasserstoff nanobubbles Bildung, um den Einfluss der Elektrolyse Bedingungen auf dem Wasserstoffgehalt und der Durchmesser Verteilung von Wasserstoff nanobubbles verbunden war. Sie analysierten die nanobubbles durch dynamische Lichtstreuung (DLS). Allerdings wurde in einer aktuellen Studie der Bildung und Charakterisierung von nanobubbles in Wasser durch ein großes Pharmaunternehmen in Japan, die Konzentration von nanobubbles in eine mechanisch gebildete Suspension von nanobubbles sich als sehr niedrig (<107/ml), einer Konzentration, die zu gering wäre für eine sinnvolle Analyse der DLS. Natürlich wurde die Analyse durch Elektronenmikroskopie nicht wegen des Vakuums für EM Studien erforderlich, möglich. NanoSight wurde gezeigt, dass sich ideal für solche Analysen geeignet sein und in einem blinden Versuch, bei dem drei Proben von nanobubbles Suspensionen mit hohen, niedrigen und Null-Nummern von nanobubbles wurden doppelt, NanoSight Ergebnissen getestet wurden gefunden, um genau den Prognosen abweichen. Die nachstehende Grafik zeigt die Ergebnisse in die Probe vom Typ A (Serie 1 und 6) enthalten hohe Konzentration von nanobubbles, Probe B (Series 3 und 5) enthalten geringe Konzentration von nanobubbles und Probe C (Serie 2 und 4) wurden Kontrolle Rohlinge. Anzumerken ist, dass NanoSight Konzentration von nanobubbles pro Volumen als auch die Größe und Größenverteilung abgeschätzt werden ermöglicht.

In einer neueren Projekt hat Ichiro Otsuka (2008) von Ohu University, Japan die mögliche Rolle von nanobubbles in Ultra-High verdünnten Proben von Wirkstoffen in die das Phänomen der Verschüttelung als relevant untersucht. Er benutzte NanoSight Technologie nanobubbles Bildung und Konzentration näher, als es möglich mit einem electrozone (Coulter)-Methode oder konventionellen DLS zu untersuchen.

Kenji Kikuchi, Hiroko Takeda, Beatrice Rabolt, Takuji Okaya, Zempachi Ogumi, Yasuhiro Saihara und Hiroyuki Noguchi (2001) Wasserstoff-Teilchen und Übersättigung in alkalischen Wasser aus analkali-Ionen-Wasser-Elektrolyseur, Journal of Electroanalytical Chemie, p1-6

Ichiro Otsuka (2008) Wirkung von 1:2 wässriger Verdünnung auf O2 nanobubbles in einer 0,1 M Na2CO3-Lösung, Proc Die 59. Jahrestagung der Internationalen Gesellschaft für Elektrochemie, September 07-12, 2008, Sevilla, Spanien; s10-P-062 , S. 139

Last Update: 9. October 2011 23:03

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