Site Sponsors
  • Park Systems - Manufacturer of a complete range of AFM solutions
  • Strem Chemicals - Nanomaterials for R&D
  • Oxford Instruments Nanoanalysis - X-Max Large Area Analytical EDS SDD

Nanobubbles Menjadi Subjek dari Jumlah Meningkatkan Studi

Published on June 2, 2009 at 7:54 AM

Meskipun awalnya skeptis, penerimaan keberadaan dan sifat khusus dari nanobubbles kini tumbuh dan pembentukan mereka dan karakteristik yang sekarang menjadi subyek dari peningkatan jumlah studi, terutama di Jepang. NanoSight terbukti menjadi metode pilihan untuk studi mereka.

Karena tekanan yang sangat tinggi seharusnya dalam gelembung ukuran kecil seperti itu dan jari-jari kelengkungan dan tegangan permukaan yang tinggi dengan demikian, perhitungan konvensional menunjukkan bahwa gas harus 'ditekan keluar' dari nanobubbles dalam mikrodetik. Namun, sekarang jelas bahwa di bawah kondisi yang tepat gelembung seperti itu dapat baik dalam bentuk bebas dan tetap stabil dari periode waktu diperpanjang, kadang-kadang berbulan-bulan. Penjelasan hanya mengapa struktur tersebut sangat stabil yang memfokuskan pada peran kontra-ion membentuk lapisan pada permukaan nanobubbles, yang membantu menjelaskan mengklaim bahwa mereka tampaknya hanya terbentuk di hadapan garam.

Kaneo Chiba dan Masayoshi Takahashi dari pusat penelitian yang terkenal Jepang AIST telah menunjukkan bahwa di hadapan elektrolit dan dengan stimulus fisik yang benar, nanobubbles stabil dapat terbentuk dari microbubbles konvensional. Yang terakhir ini cenderung baik untuk bergabung untuk gelembung apung besar yang hanyut atau yang runtuh di bawah intens ketegangan yang diturunkan tekanan permukaan ke titik mereka lenyap seperti yang diperkirakan oleh teori. Penambahan garam (elektrolit) Namun, diduga menyebabkan pembentukan layar kontra-ion di sekitar nanobubbles yang secara efektif menghambat kemampuan gas dalam nanobubbles untuk berdifusi keluar. Hal ini dikonfirmasi oleh penelitian elektroforesis di mana potensi zeta nanobubbles terbukti berhubungan dengan stabilitas nanobubbles.

Selain itu, Profesor William Drucker dari University of Melbourne juga telah menggunakan spektroskopi infra-merah untuk menunjukkan bahwa tekanan gas dalam nanobubbles tersebut tidak signifikan lebih tinggi dari atmosfer, mungkin menjelaskan stabilitas dan ketahanan terhadap runtuh.

Terdapat berbagai macam aplikasi yang diusulkan nanobubbles dan minat dalam penggunaan mereka berkembang pesat. Ketika terbentuk dari ozon dan elektrolit stabil, disinfeksi dan sterilisasi adalah mungkin untuk berbulan-bulan dengan potensi besar dalam pelestarian bahan makanan dan dalam aplikasi medis sebagai alternatif yang menarik untuk metodologi berbasis klorin.

Nanobubbles Oksigen telah terlibat dalam pencegahan arteriosklerosis oleh penghambatan ekspresi mRNA sitokin yang diinduksi oleh stimulasi dalam baris sel tikus aorta.

Ketika terbentuk dalam cairan dalam kapiler, nanobubbles telah terbukti untuk lebih meningkatkan karakteristik aliran cairan. Mereka juga telah diusulkan sebagai agen kontras dalam pemindaian teknik serta membersihkan agen dalam proses manufaktur silikon.

Akhirnya, sebuah bidang baru dari aplikasi pengiriman obat sedang aktif diteliti di mana nanobubbles memainkan peran aktif meskipun rincian bidang ini (dan karena itu penting?) Yang sangat rahasia yang sulit didapat. Namun, dilaporkan Reuters, Natalya Rapoport dari University of Utah Departemen Bioengineering menggunakan nanobubbles dengan obat kemoterapi doxorubicin mencari tumor kanker dan berkumpul saat disuntikkan ke dalam aliran darah. "Ini nanobubbles tidak menembus pembuluh darah normal tetapi mereka menembus pembuluh darah di tumor," kata Rapoport, yang hasil studinya dimuat dalam Journal of National Cancer Institute. Setelah di tumor, nanobubbles bergabung untuk membentuk yang lebih besar "microbubbles," yang dapat dilihat pada USG. "Ketika gelembung menumpuk, saya memberikan radiasi USG kuat untuk tumor untuk meledakkan mereka," katanya dalam wawancara telepon. "Lalu obat keluar dari gelembung ini secara lokal di lokasi tumor."

Pada tikus, nanobubbles lebih efektif dalam memblokir pertumbuhan tumor daripada metode pengiriman nanopartikel lainnya.

Dalam studi sebelumnya, Kikuchi et al (2001) menunjukkan bahwa hidrogen nanobubbles pembentukan ini terkait dengan pengaruh kondisi-kondisi elektrolisis pada isi hidrogen dan distribusi diameter nanobubbles hidrogen. Mereka menganalisis nanobubbles oleh Dynamic Light Hamburan (DLS). Namun, dalam penelitian terbaru tentang pembentukan dan karakterisasi nanobubbles dalam air oleh sebuah perusahaan farmasi besar di Jepang, konsentrasi nanobubbles dalam suspensi mekanis terbentuk dari nanobubbles ditemukan sangat rendah (<107/ml), suatu konsentrasi yang akan terlalu rendah untuk analisis bermakna DLS. Tentu saja, analisis dengan Mikroskop Elektron tidak mungkin karena vakum diperlukan untuk studi EM. NanoSight itu terbukti cocok untuk analisis tersebut dan dalam percobaan buta, di mana tiga sampel suspensi nanobubbles mengandung angka tinggi, rendah dan nol nanobubbles diuji dalam rangkap dua, hasil NanoSight ditemukan sama persis yang diperkirakan. Grafik di bawah menunjukkan hasil di mana jenis sampel A (Seri 1 dan 6) mengandung konsentrasi tinggi nanobubbles, sampel B (Seri 3 dan 5) mengandung konsentrasi rendah nanobubbles dan sampel C (Seri 2 dan 4) yang kosong kontrol. Perlu dicatat bahwa NanoSight memungkinkan konsentrasi nanobubbles per satuan volume harus diperkirakan serta ukuran dan distribusi ukuran.

Dalam sebuah proyek yang lebih baru, Ichiro Otsuka (2008) dari Ohu University, Jepang telah mempelajari kemungkinan peran nanobubbles di ultra-tinggi sampel diencerkan agen aktif di mana fenomena succussion dianggap relevan. Dia menggunakan teknologi NanoSight untuk memeriksa pembentukan nanobubbles dan konsentrasi secara lebih rinci daripada yang mungkin menggunakan electrozone (Coulter) metode atau DLS konvensional.

Kenji Kikuchi, Hiroko Takeda, Beatrice Rabolt, Takuji Okaya, Zempachi Ogumi, Yasuhiro Saihara dan Hiroyuki Noguchi (2001) partikel Hidrogen dan jenuh dalam air alkali dari analkali-ion air electrolyzer, Jurnal Kimia Electroanalytical, p1-6

Ichiro Otsuka (2008) Pengaruh pengenceran 1:02 berair pada nanobubbles O2 dalam larutan Na2CO3 0,1 M, Proc Pertemuan Tahunan ke-59 Masyarakat Internasional Elektrokimia, 7-12 September, 2008, Seville, Spanyol; S10-P-062 , p139

Last Update: 9. October 2011 23:01

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this news story?

Leave your feedback
Submit