کتاب کاربردهای نانوتکنولوژی در میکروبیولوژی

کتاب کاربردهای نانوتکنولوژی در میکروبیولوژی

Applications of Nanotechnology in Microbiology
رامش س. چاوله (Ramesh S. Chaughule) و انوشری اس لوکور (Anushree S. Lokur)
چاپ اول، 2024

شابک (گالینگور): 9783031499326
شابک (شومیز): 9783031499357
شابک (ایبوک): 9783031499333
کد DOI: 10.1007/978-3-031-49933-3
ناشر: اسپرینگر چام، 2024
تعداد صفحات: 441 صفحه
زبان: انگلیسی

ثبت سفارش ترجمه کتاب نانوتکنولوژی و چاپ کتاب در خارج از ایران

گل واژه ها: کنترل عفونت، نانومواد ضد میکروبی، نانوحسگرها در میکروبیولوژی، نانوداروها برای پاتوژن های مقاوم، نانو میکروبیولوژی صنعتی

معرفی کتاب کاربردهای نانوتکنولوژی در میکروبیولوژی

کتاب «کاربردهای نانوتکنولوژی در میکروبیولوژی»، کاربردهای نانوتکنولوژی در میکروبیولوژی بالینی، میکروبیولوژی مواد غذایی و محلول‌های سبز نانوذرات با استفاده از میکروارگانیسم‌ها را برای طیف وسیعی از مزایا مورد بحث قرار می‌دهد.

این پیشرفت سریع نانوتکنولوژی را در توسعه مواد مورد استفاده در صنعت، پزشکی، دامپزشکی، دارورسانی و دندانپزشکی توصیف می‌کند. نویسندگان بیشتر بررسی می‌کنند که چگونه میکروبیولوژی و نانوتکنولوژی به طور جداگانه برای راه‌حل‌های سلامت انسان که تعادل اکولوژیکی و محیطی را حفظ می‌کنند مؤثر هستند.

حوزه‌های تحت پوشش شامل میکروبیولوژی محیطی، میکروبیولوژی پزشکی، میکروبیولوژی مواد غذایی (برای کنترل فساد مواد غذایی)، بیوسنتز نانومواد با استفاده از میکروارگانیسم‌ها، میکروبیولوژی آب، دستگاه‌های نانوسیال برای جداسازی و تجزیه و تحلیل مولکول‌های زیستی فردی مانند DNA است که می‌تواند منجر به یک طرح تشخیص جدید برای سرطان شود.

زمینه های مختلف مانند داروسازی، تحقیقات بالینی، کشاورزی و غیره بحث می شود. این کتاب برای طیف گسترده ای از محققان و علاقمندان به میکروبیولوژی همراه با کاربردهای نانوتکنولوژی برای راه حل های کارآمد برای تشخیص سرطان، حسگرهای زیستی، تحقیقات واکسن، کشاورزی، مدیریت فاضلاب و غیره ضروری خواهد بود.

ویژگی های مشخصه

• ارائه نانوبیوتکنولوژی میکروبی برای واکسن های بهبود یافته و ابزارهای تشخیص بیماری بهتر
• توصیف عوامل میکروبی بهبود یافته برای کنترل بیولوژیکی آفات گیاهی و جانوری
• بحث در مورد بیوسنتز نانومواد با استفاده از میکروارگانیسم ها، پایداری زیست محیطی

فهرست مندرجات کتاب کاربردهای نانوتکنولوژی در میکروبیولوژی

1. بیوسنتز نانوذرات فلزی با استفاده از متابولیت های باکتریایی و کاربرد آنها
2. نگاهی به سنتز سبزتر نانوذرات با واسطه میکروب ها: مزایا و چالش ها
3. استفاده از نانومواد به عنوان یک رژیم ضد میکروبی و ضد ویروسی
4. نانوتکنولوژی واکسن برای پیشگیری از بیماری‌های عفونی
5. بررسی کاربرد، ایمنی و چالش های نانومواد ضد میکروبی ایستا در مقابل آزاد
6. کاربرد نانوتکنولوژی در میکروبیولوژی مواد غذایی: تاثیر بر سلامت عمومی
7. کاربرد فناوری CRISPR و نانومواد برای پیشبرد تامین مواد غذایی
8. بسترهای سنجش مبتنی بر نانومواد برای تشخیص پاتوژن های منتقله از غذا
9. بیوفیلم های میکروبی دندان: کنترل و درمان از طریق رویکردهای نانوتکنولوژی
10. پیشرفت های اخیر در نانومواد ضد قارچ برای مبارزه با عفونت بیوفیلم ناشی از کاندیدا آلبیکنس
11. تأثیر نانو فلوراید دیامین نقره در مهار پوسیدگی دندان
12. دستگاه های میکروسیال در حال ظهور برای مطالعات میکروبی
13. رویکردهای نانوتکنولوژی برای فرمولاسیون های مبتنی بر میکروب و تحویل دارو
14. ابزارهای تشخیصی الکتروشیمیایی مبتنی بر فناوری نانو برای تشخیص بیماری های ویروسی: مزایا و معایب
15. توالی یابی نسل بعدی و نانوحفره های حالت جامد
16. مروری بر آند در پیل سوختی میکروبی: چالش ها و فرصت های کنونی
17. بینش نانوبیوتکنولوژی به عنوان جاذب زیستی برای تصفیه فاضلاب

پیشگفتار کتاب کاربردهای نانوتکنولوژی در میکروبیولوژی

نانوتکنولوژی عمدتاً به ایجاد مواد، دستگاه‌ها و سیستم‌های کاربردی از طریق کنترل ماده در مقیاس طولی 1 تا 100 نانومتر با بهره‌برداری از خواص فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی می‌پردازد.

میکروبیولوژی مطالعه علمی میکروارگانیسم های زنده مانند باکتری ها، ویروس ها، قارچ ها، جلبک ها و تک یاخته ها است.

میکروبیولوژی جنبه های مختلف این میکروارگانیسم ها از جمله ساختار، عملکرد، ژنتیک، اکولوژی و برهمکنش با سایر موجودات زنده را در بر می گیرد. بنابراین رفتار، تکامل و تعاملات پیچیده آنها با اطرافشان مورد مطالعه قرار می گیرد.

ترکیب میکروبیولوژی و نانوتکنولوژی در ارائه راه حل های نوآورانه برای حفاظت از سلامت انسان و محیط زیست بسیار موفق بوده است.

نانوتکنولوژی، زمانی که با میکروبیولوژی ادغام می شود، اثربخشی خود را در حوزه های مختلفی مانند پزشکی، داروسازی، صنعت، کشاورزی و کاربردهای زیست محیطی نشان داده و به طور موثر محدودیت های موجود ناشی از چالش های میکروبیولوژیکی را برطرف می کند.

«نانو فناوری میکروبی» تلفیقی از آخرین پیشرفت‌های علمی در کاربرد اساسی نانوتکنولوژی میکروبی در بخش‌های مختلف برای مبارزه با پاتوژن‌های باکتریایی، کاربردهای فناوری‌های نانو در میکروبیولوژی و پیشرفت‌های نوآورانه در حوزه میکروبیولوژی پزشکی است.

این کتاب در درجه اول شش بخش را پوشش می دهد. بخش اول بیوسنتز میکروبی نانومواد را پوشش می دهد. بخش دوم تحقیقات واکسن را پوشش می دهد. بخش سوم مربوط به غذاهاست. مورد چهارم برای تحقیقات بیوفیلم است. مورد پنجم برای دستگاه های میکروسیال، دارورسانی، ابزارهای تشخیصی و برنامه های کاربردی است. و ششمین مورد برای اصلاح محیط زیست و پساب است.

حوزه های تحت پوشش

1. بیوسنتز نانومواد توسط میکروارگانیسم‌ها اخیراً به عنوان یک رویکرد جدید و هیجان‌انگیز به سمت توسعه نانوساخت «سبزتر» در مقایسه با رویکردهای شیمیایی و فیزیکی سنتی مورد توجه قرار گرفته است.
2. اهمیت ترکیب نانوتکنولوژی و میکروبیولوژی در بیوسنتز نانوذرات فلزی با استفاده از متابولیت های باکتریایی را نمایان می کند.
3. NM ها چه مصنوعی، نیمه مصنوعی یا طبیعی، کاربردهای درمانی امیدوارکننده‌ای را به‌عنوان رویه دارورسانی و بازدارنده‌های طیف وسیع در برابر بیماری‌های میکروبی و ویروسی ارائه می‌کنند و از نسبت سطح به حجم زیاد خود بهره می‌برند.
4. تمرکز بر استفاده درمانی بالقوه نانوذرات به عنوان عوامل ضد باکتری، ضد قارچی و ضد ویروسی است و مکانیسم‌های اثر، مزایا، معایب و عوارض جانبی احتمالی را مورد بحث قرار می‌دهد.
5. موفقیت واکسن‌های mRNA مبتنی بر نانوذرات لیپیدی در طول همه‌گیری COVID-19، پتانسیل نانوتکنولوژی را در توسعه واکسن نشان می‌دهد. نانوذرات مشتق شده بیولوژیکی با الگوهای مولکولی مرتبط با پاتوژن بومی می‌توانند نیاز به مواد کمکی مصنوعی را کاهش دهند و دارای ویژگی‌های مفیدی مانند تجزیه‌پذیری زیستی و زیست سازگاری باشند که آنها را برای تولید در مقیاس بزرگ مقیاس‌پذیر می‌کند.
6. نانوتکنولوژی به عنوان یک ابزار ارزشمند در زمینه میکروبیولوژی مواد غذایی ظهور کرده است. این موضوع را از طریق استفاده از مواد آلی، معدنی و زیستی مختلف، نانوتکنولوژی‌هایی توضیح می‌دهد که می‌توانند رشد میکروارگانیسم‌های فاسدکننده مواد غذایی را روی سطوح غذا شناسایی و مهار کنند، ماندگاری را افزایش دهند و بقای پروبیوتیک‌ها را در شرایط چالش‌برانگیز افزایش دهند.
7. حسگرهای زیستی مبتنی بر نانوذرات نیز برای شناسایی پاتوژن‌های منتقله از غذا و مواد خطرناک موجود در مواد غذایی توسعه یافته‌اند و از تولید محصولات غذایی بدون آلودگی و ایمن اطمینان می‌دهند.
8. کشف اخیر پلتفرم ویرایش ژنوم CRISPR-Cas9 دارای پتانسیل قابل توجهی در اصلاح نباتات و فعل و انفعالات گیاه و میکروب است.
9. حسگرهای زیستی با واسطه نانوتکنولوژی ابزارهای تشخیصی قابل اعتماد، مقرون به صرفه، سریع و حساس را ارائه می‌کنند و از گیرنده‌های زیستی جدید و مبدل‌های مبتنی بر نانومواد برای افزایش گزینش‌پذیری و حساسیت برای تشخیص زودهنگام پاتوژن در ماتریس‌های غذایی پیچیده استفاده می‌کنند.
10. استفاده از سیستم‌های مبتنی بر نانوذرات به‌عنوان عوامل درمانی فعال برای هدف قرار دادن ویژگی‌های میکروبی و بیوفیلم خاص، و همچنین پتانسیل آن‌ها به‌عنوان وسایل نقلیه تحویل دارو، برای مقابله با چالش‌های کنترل و درمان مؤثر بیوفیلم‌های میکروبی دندان مورد مطالعه قرار گرفته است.
11. دیامین فلوراید نقره (SDF) به عنوان یک ماده موثر برای جلوگیری از پوسیدگی دندان محبوبیت پیدا کرده و نیاز به بیهوشی عمومی یا آرام بخش را کاهش می دهد. مکانیسم‌های عمل، اهمیت نانوذرات، مسیرهای سنتز، اثرات نامطلوب بالقوه، و پروتکل‌های بالینی مرتبط با SDF و نانو SDF در مدیریت پوسیدگی دندان را بررسی می‌کند.
12. نانوتکنولوژی‌های ادغام شده با میکروسیال‌ها به کاهش مصرف نمونه، هزینه‌های کمتر، تجزیه و تحلیل سریع‌تر، افزایش حساسیت و اتوماسیون کمک می‌کنند و آنها را به ابزارهای امیدوارکننده‌ای برای پیشرفت مطالعات میکروبی تبدیل می‌کنند.
13. نانوحامل‌هایی مانند لیپوزوم‌ها، نانوذرات لیپیدی جامد، نانوذرات مبتنی بر پلیمر و نانوذرات مبتنی بر فلز برای افزایش کارایی دارورسانی مورد بررسی قرار گرفته‌اند. اهمیت نانوتکنولوژی در فرموله کردن سیستم‌های دارورسانی مبتنی بر میکروارگانیسم‌ها را برجسته می‌کند.
14. حسگرهای زیستی الکتروشیمیایی مبتنی بر فناوری نانو مزایایی را در تشخیص سریع، حساس و مقرون‌به‌صرفه نشانگرهای زیستی ویروسی ارائه می‌کنند و آنها را به ابزارهای ارزشمندی برای آزمایش در نقطه مراقبت تبدیل می‌کنند.
15. توالی یابی نسل بعدی (NGS) و توالی یابی نانوحفره مبتنی بر فناوری نانو، با ارائه جزئیات در سطح تک مولکولی و افزایش دقت و سرعت، تحولی در توالی یابی DNA ایجاد کرده است. شبیه‌سازی‌های دینامیک مولکولی (MD) برای درک اثرات خواص و هندسه مواد نانوحفره بر نتایج توالی‌یابی مورد بررسی قرار گرفته‌اند.
16. اصلاح محیطی به طور خاص بر کاربردهای زیست محیطی نانوتکنولوژی میکروبی تمرکز دارد. پیشرفت های اخیر و روندهای نوظهور در اصلاح محیط زیست با استفاده از سیستم های میکروبی و فناوری نانو را پوشش می دهد. MDC (سلول نمک زدایی میکروبی) پیل سوختی میکروبی (MFC) و الکترودیالیز را برای تصفیه فاضلاب، نمک زدایی و تولید انرژی تجدیدپذیر یکپارچه می کند.
17. پتانسیل آب دریا به عنوان منبع آب شیرین را از طریق این فناوری جدید توسعه یافته MDC و استفاده از میکروارگانیسم ها برجسته می کند و جلبک های درگیر در اتاقک های آند می توانند با موفقیت به غلبه بر چالش های مرتبط با MFC کمک کنند.
18. نانوبیوتکنولوژی با استفاده از جاذب‌های زیستی، که نانوذراتی با ویژگی‌های ساختاری قابل تنظیم و مساحت سطح بالا هستند، راه‌حل امیدوارکننده‌ای ارائه می‌دهد. این جاذب‌های زیستی عملکرد کارآمدی را در حذف آلاینده‌های نوظهور مانند فلزات سنگین، داروها و میکروب‌ها از فاضلاب نشان می‌دهند و آنها را به ابزاری بالقوه برای تصفیه فاضلاب تبدیل می‌کنند.
19. نقش نانوذرات بیوسنتز شده در توسعه جاذب‌های زیستی و خواص ساختاری و کاربردهای آن‌ها را همراه با چشم‌اندازهای آینده در نانوبیوتکنولوژی برای اصلاح فاضلاب مورد بحث قرار می‌دهد.

نویسندگان:

نام: رامش س.چاوله (Ramesh S. Chaughule)
افیلیشن: گروه شیمی، کالج مستقل رامناراین ریوا، بمبئی، هند

نام: انوشری اس لوکور (Anushree S. Lokur)
افیلیشن: گروه میکروبیولوژی، کالج کالج مستقل رامناراین ریوا، بمبئی، هند

مشخصات کتابشناختی:

• عنوان فارسی: کاربردهای نانوتکنولوژی در میکروبیولوژی
• عنوان انگلیسی: Applications of Nanotechnology in Microbiology
• نویسندگان: رامش س. چاوله (Ramesh S. Chaughule) و انوشری اس لوکور (Anushree S. Lokur)
• شابک (گالینگور): 978-3-031-49932-6، 6 فوریه 2024
• شابک (شومیز): 978-3-031-49935-7، 19 فوریه 2025
• شابک (ایبوک): 978-3-031-49933-3، 05 فوریه 2024
• کد DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-031-49933-3
• ناشر: اسپرینگر چام، 2024
• نوبت چاپ: چاپ اول، 2024
• تعداد صفحات: 441 صفحه
• تعداد تصاویر: 11 سیاه سفید، 103 تصویر رنگی
• زبان: انگلیسی
• موضوع: نانوتکنولوژی، میکروبیولوژی، محیط زیست، عمومی، میکروبیولوژی مواد غذایی، کشاورزی، دامپزشکی
• کلمات کلیدی: کنترل عفونت، نانومواد ضد میکروبی، نانوحسگرها در میکروبیولوژی، نانوداروها برای پاتوژن های مقاوم، نانو میکروبیولوژی صنعتی