ساقه نعنا به عنوان آنتی باکتریال، دستاورد برتر دوره دوم فرزانگان 4
امروزه اغلب باکتری‌ها در مقابل آنتی بیوتیک‌ها مقاومت می‌کنند، پس در آینده نیاز به جایگزینی آنتی یوتیک‌ها با مواد جدید دارای خاصیت آنتی باکتریال است.
نویسنده : نسرین صادقی
بازدید :
زمان تقریبی مطالعه :
تاریخ : چهارشنبه 1397/04/27 ساعت 11:03
سیزدهمین دوره از پروژه های دانش آموزی تبیان نیز با یاری خداوند و حضور پر شور شما دوستان و علاقمندان به پایان رسید.
در این دوره از جشنواره از 20 استان کشور در سه بخش به تفکیک، 350 گروه در بخش غرفه های نمایشگاهی، 650 گروه در بخش سمینارهای علمی و 750 گروه در بخش مسابقات دانش آموزی از مدارس و پژوهش سراهای دانش آموزی سراسر کشور انتخاب شده اند و به جشنواره کشوری دعوت شده اند.
که تعداد 53 گروه در بخش سمینارهای علمی مقام برتر را کسب نمودند.
بر آن شدیم تا با معرفی پروژه های گروه های برتر علاوه بر قدردانی از این دوستان نوآور، زمینه ای را برای ایده پروری سایر پژوهشگران علاقمند فراهم آوریم.
مقطع: دوره دوم متوسطه
موضوع: از ساقه نعنا تا نانوسلولز به عنوان انتی باکتریال
نام مدرسه: فرزانگان 4
نام استاد: خانم الهه نجفیان
دانش آموزان: نگین کولیوند، درسا درزی
چکیده:
امروزه اغلب باکتری‌ها در مقابل آنتی بیوتیک‌ها مقاومت می‌کنند، پس در آینده نیاز به جایگزینی آنتی یوتیک‌ها با مواد جدید دارای خاصیت آنتی باکتریال است. در سال های اخیر پروژه هایی با عنوان استفاده از پلیمرهایی از جمله کیتوزان، اکسید روی و آهن به عنوان ضدباکتری مطرح شده است. از آن جایی که کیتوزان یک ترکیب زیستی مقاوم در جانوران بوده و ماده ای کمیاب است و استخراج آن نیز زمان بر است، استفاده از ترکیبات مقاوم در گیاهان که بتوان آن ها را در محیط زیست به آسانی یافت کرد از جمله: کرک، موم، کیتین حائز اهمیت است؛ به علاوه اکسید های روی و آهن با محیط زیست سازگار نبوده و می توانند اثر های مخربی را برجای بگذارند. از آنجا که سلولز به عنوان یک ماده مقاوم گیاهی به شمار می رود و عوارض جانبی بر سلامت محیط زیست و بدن انسان نخواهد داشت؛ لذا در این پروژه، سلولز به صورت نانو درآمده و خاصیت آنتی باکتریال آن مورد بررسی قرار گرفت.
به دست آوردن سلولز خالص، تبدیل به نانوسلولز و بررسی خاصیت آنتی باکتریال آن از مراحل این پروژه بوده است. در راستای حفظ محیط زیست به دنبال ضایعات گیاهانی بودیم که سلولز زیادی دارند؛ بدین ترتیب ساقه چوبی نعنا برای انجام این پروژه انتخاب شد. ابتدا ساقه تازه نعنا را در سایه خشکانده و سپس آسیاب کردیم. برای از بین برد لیگنین گیاه که موجب استحکام ساقه می شود و دستیابی به سلولز خالص، 40 گرم سودسوزآور(NaOH) را در 500cc آب حل کرده (جرم مولی آن) و ساقه آسیاب شده را به آن اضافه کردیم و سپس در جای تاریک قرار دادیم تا لیگنین آن تجزیه شود. پس از دو هفته مایع حالت چربی داشته و لیگنین آن تا حدودی استخراج شده بود. برای تجزیه کامل لیگنین 50cc آب اکسیژنه را به محلول مورد نظر اضافه کردیم و حرارت دادیم تا سرعت واکنش بالا رود. پس از چند هفته مشاهده شد که رنگ محلول تغییر کرده و رشته های سلولزی سبز کم رنگ حاصل شده است که این نشان می دهد رنگدانه ها نیز به همراه لیگنین استخراج شده اند. برای اینکه رشته های سلولزی به ذره های ریزتری تبدیل شود و سلولز خالص تری به دست آید، 45cc سولفوریک اسید را در cc250 آب حل کرده و به محلول اضافه کردیم تا با آب اکسیژنه واکنش دهد و سرعت واکنش را بالا برد. این بار ذره های ریزی به رنگ تقریباً سفید مشاهده شد که برای جداسازی ناخالصی ها از سلولز آن را در سانتریفیوژ قرار داده و در آخر در دستگاه گذاشته و به نانوسلولز تبدیل شد. پس از اتمام این مرحله کشت باکتری آغاز شد. ابتدا مقداری از دو نوع باکتری محیطی انتخاب شده به نام های استافیلوکوکوس اورئوس و سودوموناس را به وسیله سواپ برداشته و در سرم فیزیولوژی حل کردیم تا غلظت استانداردی از باکتری به دست آید و سپس 20cc از آن را در محیط کشت آگار ریخته و در همه جای آن پخش کردیم. پس از آن 3 چاهک در محیط کشت آگار ایجاد کرده و در هر کدام از آن ها 40cc نانو سلولز ریختیم (برای هر باکتری 4 محیط کشت در نظر گرفته که یکی به عنوان شاهد و 3تای دیگر برای تکرار به کار برده شد). پس از یک هفته مشاهده شد که باکتری ها در اطراف چاهک ها رشد کرده اما در زیر آن ها رشد نکرده اند که این نشان می دهد آزمایش ما موفقیت آمیز بوده است. بار دیگر مراحل کشت باکتری را انجام داده و این بار به جای ایجاد چاهک از دیسک های بیو زیستی استفاده کردیم. برای ساخت پلاستیک زیستی 5 گرم نشاسته، 2.5cc آب، 5cc اسید کلرودریک 0.1مولار، 2cc گلیسرول را با هم مخلوط کرده و در لوله آزمایش ریختیم. برای اینکه رابطه ای بین میزان نانوسلولز و رشد باکتری یافت، یکی از لوله های آزمایش را به عنوان شاهد در نظر گرفته، در یکی 10% نانوسلولز و در دیگری 50% نانوسلولز اضافه کردیم؛ سپس آن ها را در دمای بالا حرارت داده و ماده چسبناک به دست آمده را در پلیت پخش کرده و در محیط قرار دادیم تا خشک شود. نتایج حاصل از پلاستیک های زیستی به دست آمده نشان می داد که پلاستیکی که سلولز بیش تری دارد، انعطاف پذیرتر است.
برای مشاهده مجموعه فایل های ضمیمه اینجا کلیک کنید.
بخش پژوهش های دانش آموزی تبیان، تهیه و تنظیم: نسرین صادقی
در این دوره از جشنواره از 20 استان کشور در سه بخش به تفکیک، 350 گروه در بخش غرفه های نمایشگاهی، 650 گروه در بخش سمینارهای علمی و 750 گروه در بخش مسابقات دانش آموزی از مدارس و پژوهش سراهای دانش آموزی سراسر کشور انتخاب شده اند و به جشنواره کشوری دعوت شده اند.
که تعداد 53 گروه در بخش سمینارهای علمی مقام برتر را کسب نمودند.
بر آن شدیم تا با معرفی پروژه های گروه های برتر علاوه بر قدردانی از این دوستان نوآور، زمینه ای را برای ایده پروری سایر پژوهشگران علاقمند فراهم آوریم.
مقطع: دوره دوم متوسطه
موضوع: از ساقه نعنا تا نانوسلولز به عنوان انتی باکتریال
نام مدرسه: فرزانگان 4
نام استاد: خانم الهه نجفیان
دانش آموزان: نگین کولیوند، درسا درزی
امروزه اغلب باکتری‌ها در مقابل آنتی بیوتیک‌ها مقاومت می‌کنند، پس در آینده نیاز به جایگزینی آنتی یوتیک‌ها با مواد جدید دارای خاصیت آنتی باکتریال است. در سال های اخیر پروژه هایی با عنوان استفاده از پلیمرهایی از جمله کیتوزان، اکسید روی و آهن به عنوان ضدباکتری مطرح شده است. از آن جایی که کیتوزان یک ترکیب زیستی مقاوم در جانوران بوده و ماده ای کمیاب است و استخراج آن نیز زمان بر است، استفاده از ترکیبات مقاوم در گیاهان که بتوان آن ها را در محیط زیست به آسانی یافت کرد از جمله: کرک، موم، کیتین حائز اهمیت است؛ به علاوه اکسید های روی و آهن با محیط زیست سازگار نبوده و می توانند اثر های مخربی را برجای بگذارند. از آنجا که سلولز به عنوان یک ماده مقاوم گیاهی به شمار می رود و عوارض جانبی بر سلامت محیط زیست و بدن انسان نخواهد داشت؛ لذا در این پروژه، سلولز به صورت نانو درآمده و خاصیت آنتی باکتریال آن مورد بررسی قرار گرفت.
به دست آوردن سلولز خالص، تبدیل به نانوسلولز و بررسی خاصیت آنتی باکتریال آن از مراحل این پروژه بوده است. در راستای حفظ محیط زیست به دنبال ضایعات گیاهانی بودیم که سلولز زیادی دارند؛ بدین ترتیب ساقه چوبی نعنا برای انجام این پروژه انتخاب شد. ابتدا ساقه تازه نعنا را در سایه خشکانده و سپس آسیاب کردیم. برای از بین برد لیگنین گیاه که موجب استحکام ساقه می شود و دستیابی به سلولز خالص، 40 گرم سودسوزآور(NaOH) را در 500cc آب حل کرده (جرم مولی آن) و ساقه آسیاب شده را به آن اضافه کردیم و سپس در جای تاریک قرار دادیم تا لیگنین آن تجزیه شود. پس از دو هفته مایع حالت چربی داشته و لیگنین آن تا حدودی استخراج شده بود. برای تجزیه کامل لیگنین 50cc آب اکسیژنه را به محلول مورد نظر اضافه کردیم و حرارت دادیم تا سرعت واکنش بالا رود. پس از چند هفته مشاهده شد که رنگ محلول تغییر کرده و رشته های سلولزی سبز کم رنگ حاصل شده است که این نشان می دهد رنگدانه ها نیز به همراه لیگنین استخراج شده اند. برای اینکه رشته های سلولزی به ذره های ریزتری تبدیل شود و سلولز خالص تری به دست آید، 45cc سولفوریک اسید را در cc250 آب حل کرده و به محلول اضافه کردیم تا با آب اکسیژنه واکنش دهد و سرعت واکنش را بالا برد. این بار ذره های ریزی به رنگ تقریباً سفید مشاهده شد که برای جداسازی ناخالصی ها از سلولز آن را در سانتریفیوژ قرار داده و در آخر در دستگاه گذاشته و به نانوسلولز تبدیل شد. پس از اتمام این مرحله کشت باکتری آغاز شد. ابتدا مقداری از دو نوع باکتری محیطی انتخاب شده به نام های استافیلوکوکوس اورئوس و سودوموناس را به وسیله سواپ برداشته و در سرم فیزیولوژی حل کردیم تا غلظت استانداردی از باکتری به دست آید و سپس 20cc از آن را در محیط کشت آگار ریخته و در همه جای آن پخش کردیم. پس از آن 3 چاهک در محیط کشت آگار ایجاد کرده و در هر کدام از آن ها 40cc نانو سلولز ریختیم (برای هر باکتری 4 محیط کشت در نظر گرفته که یکی به عنوان شاهد و 3تای دیگر برای تکرار به کار برده شد). پس از یک هفته مشاهده شد که باکتری ها در اطراف چاهک ها رشد کرده اما در زیر آن ها رشد نکرده اند که این نشان می دهد آزمایش ما موفقیت آمیز بوده است. بار دیگر مراحل کشت باکتری را انجام داده و این بار به جای ایجاد چاهک از دیسک های بیو زیستی استفاده کردیم. برای ساخت پلاستیک زیستی 5 گرم نشاسته، 2.5cc آب، 5cc اسید کلرودریک 0.1مولار، 2cc گلیسرول را با هم مخلوط کرده و در لوله آزمایش ریختیم. برای اینکه رابطه ای بین میزان نانوسلولز و رشد باکتری یافت، یکی از لوله های آزمایش را به عنوان شاهد در نظر گرفته، در یکی 10% نانوسلولز و در دیگری 50% نانوسلولز اضافه کردیم؛ سپس آن ها را در دمای بالا حرارت داده و ماده چسبناک به دست آمده را در پلیت پخش کرده و در محیط قرار دادیم تا خشک شود. نتایج حاصل از پلاستیک های زیستی به دست آمده نشان می داد که پلاستیکی که سلولز بیش تری دارد، انعطاف پذیرتر است.
برای مشاهده مجموعه فایل های ضمیمه اینجا کلیک کنید.
بخش پژوهش های دانش آموزی تبیان، تهیه و تنظیم: نسرین صادقی
