صورت میگوییم که فرد به شکل طبیعی از اینترنت استفاده میکند. بنابراین، از نظر هولمز، فردی که بیش از 19 ساعت در هفته از اینترنت استفاده می کند، معتاد به اینترنت است. یونگ نیز اشاره میکند که فرد معتاد کسی است که حداقل 38 ساعت در هفته و یا 8 ساعت در روز، وقت خود را صرف استفاده از اینترنت میکند. متخصصان در زمینه آسیبشناسی، محدودترین تعریف را برای طبقهبندی استفاده از اینترنت ارائه میدهند. بهطوری که چنانچه فرد در هفته 2 تا 3 ساعت از اینترنت استفاده کند، یک کاربر معمولی، و چنانچه میزان استفاده وی از اینترنت به 8/5 ساعت و یا بیشتر برسد، کاربری است که باید مورد بررسیهای آسیبشناسانه قرار گیرد.گولدبرگ معتقد است که اعتیاد اینترنتی عبارت است از استفاده بیمارگونه و وسواسی از اینترنت، که معیارهایی همچون تحمل و علائم کنارهگیری، از شاخصههای آن هستند(لیم[2] و همکاران، 2004). درکل باید خاطرنشان کرد که اعتیاد و وسواس به اینترنت شامل استفاده بیش از حد (بیش از2ساعت درروز) و وسواس گونه از اینترنت جهت تجارت های آنلاین، بازی ها و حراجی های آنلاین و قمار بازی است که باعث دورشدن ازاجتماع حقیقی، افسردگی، بدخوابی، چاقی وتنبلی می شود. بنابر نظر کارشناسان، این پدیده با توجه به فضای تحریک کننده و جذاب اینترنت در حال گسترش است و درصورت عدم استفاده
صحیح مشکلات اجتماعی بسیاری را برای جوامع مدرن و غیر مدرن ایجاد می کند. خبرزدگی و اعتیاد به اطلاعات، سبب دور شدن از خانواده و محیط اجتماعی و تحت تأثیر قرار گرفتن فرد توسط رسانه ها و اخبار منتشر شده در فضای سایبر می شود. بنابراین اعتیاد به رایانه بر اساس تعاریف جامعه شناختی و روانشناسی به استفاده مداوم از رایانه و بازی ها و برنامه های آفلاین رایانه اطلاق می شود. انجمن روانپزشکی آمریکا برای شناخت اعتیاد اینترنتی و افرادی که به استفاده مفرط از اینترنت معتادند، معیارهایی را مشخص کرده است که طبق آن، چنانچه بخواهیم فردی را معتاد به اینترنت بنامیم، باید حداقل سه مورد از معیارهای هفتگانه زیر، در طول یک دوره 12ماهه (یک ساله) در وی دیده شود. معیارهای پیشنهادی این انجمن شامل 7 مورد به شرح زیراست:
1-تحمل: این معیار به معنای صرف زمان بیشتری برای اینترنت به منظور رسیدن به رضایت است. در این شرایط، با وجود صرف همان میزان وقت، میزان رضایتمندی کاربر کمتر است و نیاز به زمان بیشتری دارد تا به همان درجه از رضایت قبلی برسد.
2-وجود دو یا چند علامت کنارهگیری در طی دو روز در ماه که بعد از کاهش و یا ترک مداوم استفاده از اینترنت حاصل میشود. این مسئله باید موجب بروز دردها و رنجها و یا اختلالاتی در عملکرد اجتماعی، فردی و یا آموزش شود.
3-از اینترنت به منظور تخفیف و یا اجتناب از علائم کنارهگیری استفاده میشود.
4-از اینترنت، اغلب در دورههای زمانی پیش از آنچه که در ابتدا مدنظر بود، استفاده میشود.
5-حجم قابل توجهی از وقت صرف فعالیتهای مربوط به کاربری اینترنتی (برای مثال، کتابهای اینترنتی، جستو جوی بروزرهای جدید وب، جستوجوی فروشندگان اینترنتی و جز اینها) میشود.
6-بهخاطر استفاده از اینترنت، از فعالیتهای مهم اجتماعی، شغلی و یا تفریحی دست کشیده و یا کاسته میشود.
7-فرد بهدلیل استفاده مفرط از اینترنت، خطر فقدان روابط مهم، شغل، و فرصتهای آموزشی و شغلی را میپذیرد(معیدفر، حبیب پور و گنجی، 1386).
بین المللی خانههای اکولوژیک نیز نتیجه ی کنقرانس بین المللی کاستاریکا در سال ۱۹۹۵ و پنج سال تحقیق و بازبینی بود. تعریف ارائه شده منتج از این تحقیقات به شرح ذیل است. خانههای اکولوژیک اقامتگاهی برای گردشگران است که دارای خصوصیات زیر باشد :
آسیبی به محیط زیست اطراف اعم از طبیعی و فرهنگی وارد نسازد،
کمترین تاثیر ممکن را هنگام ساخت و ساز بر روی محیط طبیعی اطرافش بگذارد،
مناسب و هماهنگ با بافت فیزیکی و فرهنگی آن منطقه باشد و با توجه به شکل،
ظاهر، رنگ و معماری محلی ساخته شده باشد،
از روشهای پایدار برای به دست آوردن آب مصرفی و کاهش مصرف آن استفاده کند،
سیستم کارآمد دفع زباله و فاظلاب داشته باشد،
از منابع انرژی جایگزین با رعایت اصول پایداری بهره مند باشد،
در راستای همکاری با انجمنهای محلی تلاش کند،
برنامههای آموزشی درباره ی محیطهای فرهنگی طبیعی و فرهنگی منطقه برای کارمندان و گردشگران ترتیب دهد و،
با شرکت در برنامههای تحقیقاتی، به توسعه ی پایدار منطقه کمک کند.
شکل بسیار رایجی از خانههای اکولوژیک اکوکمپها هستند که جهت استفاده انواع گردشگران در سایتهای طبیعی ساخته می شوند. اکوکمپها به علت سازگاری زیاد با شرایط اکوسیستمهای طبیعی برای توسعه اکوتوریسم در مناطق چهارگانه تحت حفاظت مانند پارکهای ملی کاربرد فراوان پیدا کرده اند. در تمام منابع موجود علمی معیارهایی را که برای اکوکمپها در نظر گرفته اند، کم و بیش همسو با تعریف بالا هستند. برای مراحل ساخت و ساز، طراحی و معماری، مصالح و همچنین نوع مدیریت و فعالیتهای قابل اجرا در فضای داخل و خارج اکوکمپ شاخصهایی تعریف شده وجود دارد که با توجه به مجموعه این شاخصها احداث یک اکوکمپ استاندارد که هم راستا با معیارهای گردشگری پایدار باشد امکان پذیر خواهد شد. این شاخصها در دو دسته اصلی شاخصهای ساخت و شاخصهای فعالیتی طبقه بندی می شوند. این شاخصها به طور جداگانه در ادامه و دو جدول آورده شده اند.
خانههای اکولوژیک از جمله اکوکمپها، در ۱۲ سال گذشته رشد بسیار چشمگیری داشته است. گردشگران با آگاهی از مشکلات زیست محیطی، سعی می کنند سراغ اقامتگاههایی بروند که تاثیرات
فهرست مطالب
فصل 1: 1
مقدمه و کلیات 1
1-1- مقدمه.. 2
1-2- ضرورت تحقیق.. 5
1-3- هدف تحقیق.. 6
1-4- شیوه تحقیق.. 7
1-5- ساختار پایاننامه.. 7
فصل 2: 10
ادبیات و پیشینهی تحقیق 10
2-1- مقدمه.. 11
2-2- تعریف آسیب سازهای.. 11
2-3- تعریف فروپاشی پیشرونده.. 11
2-4- بارهای غیرعادی.. 12
2-4-1- انفجار گاز.. 13
2-4-2- انفجار بمب.. 14
2-4-3- ضربهی ناشی از برخورد.. 15
2-4-4- آتش سوزی.. 15
2-4-5- خطای ساخت.. 16
2-5- مفاهیم اولیه در فروپاشی پیشرونده.. 16
2-6- تاریخچه پیدایش استانداردهای مربوط به فروپاشی پیشرونده 17
2-7- ترکیب بارهای فروپاشی پیش رونده در استانداردها 19
2-7-1- ترکیب بار شامل بارگذاریهای نامشخص.. 19
2-7-2- ترکیب بارهای اسمی با استفاده از تنش مجاز طراحی 20
2-7-2-1- ترکیب بارهای مبنا.. 20
2-7-3- ترکیبات بار برای حوادث فوقالعاده و استثنائی 20
2-7-3-1- ظرفیت تحمل بار.. 21
2-7-3-2- ظرفیت باقیمانده.. 21
2-7-3-3- شرایط ثبات و پایداری سازه.. 21
2-8-ترکیبات بارگذاری مورد نیاز درتحلیل فروپاشی پیشرونده 22
2-9- بررسی انواع فروپاشی پیشرونده در سازهها.. 23
2-9-1- فروپاشی پنکیکی.. 23
2-9-2- فروپاشی دومینویی.. 25
2-9-3- فروپاشی زیپی.. 25
2-9-4- فروپاشی برشی.. 27
2-9-5- فروپاشی ناشی از ناپایداری.. 27
2-9-6- فروپاشی ترکیبی.. 28
2-10- فروپاشی پیشرونده پلها.. 29
2-10-1- فروپاشی ناشی از گسیختگی تکیهگاه.. 29
2-10-2- فروپاشی ناشی گسیختگی موضعی.. 32
2-11- روشهای تحلیل سازهها در مقابل فروپاشی پیشرونده 34
2-11-1- تحلیل استاتیکی الاستیک خطی.. 34
2-11-2- تحلیل استاتیکی غیرخطی.. 35
2-11-3- تحلیل دینامیکی تاریخچه زمانی الاستیک خطی 36
2-11-4- تحلیل دینامیکی تاریخچه زمانی غیرخطی.. 37
2-12- روشهای مقابله با فروپاشی پیشرونده در پلها 38
2-12-1- کنترل حادثه.. 39
2-12-2- طراحی غیرمستقیم.. 39
2-12-3- مقاومت موضعی مشخصه.. 40
2-12-4- مسیر بار جایگزین.. 40
2-12-5- جداسازی.. 40
2-13- تاریخچهی فروپاشی پیشرونده.. 41
فصل 3: 44
روش تحقیق 44
3-1- مقدمه.. 45
3-2- مدل تحلیلی.. 47
3-2-1- کلیاتی پیرامون نمونهی آزمایشگاهی.. 47
3-2-1- صحتسنجی مدل آزمایشگاهی.. 50
3-2-2- نحوه مدلسازی.. 51
3-3- بارگذاری.. 55
3-4- تعیین اعضای کلیدی.. 57
3-5- نتیجهگیری.. 62
فصل 4: 64
محاسبات و یافتهها 64
4-1- مقدمه.. 65
4-2- معیار انتخاب سناریوی حذف اعضای کلیدی.. 65
4-3- تعیین روش تحلیل مناسب.. 71
4-3-1- اثر حذف اعضای B10 و B9. 71
4-3-2- اثر حذف اعضای T4 و T5. 74
4-4- ضریب افزایش دینامیکی.. 77
فصل 5: 80
نتیجهگیری و پیشنهادات 80
5-1-مقدمه.. 81
5-2- نتیجهگیری.. 81
5-3- ارائه پیشنهادات.. 82
منابع و مآخذ…………………………………………………………………………………………………. 83
/>
فهرست اشکال
شکل (1-1) فروپاشی پیش رونده پل [6] I-35W… 4
شکل (1-2) فروپاشی پیش رونده پل جیاندونگ جینگ جیانگ [7] 4
شکل (1-3) فروپاشی پیش رونده پل جیاندونگ جینگ جیانگ [8] 5
شکل (2-1) تاریخچه زمانی فشار ناشی از انفجار گاز [12] 13
شکل (2-2) تاریخچه زمانی فشار ناشی از انفجار : (a فاصله 1 متر، (b فاصله 5 متر، (c فاصله 10 متر[12].. 14
شکل (2-3) ساختمان آلفرد پ. مورا قبل از انفجار و بعد از انفجار[18].. 18
شکل (2-4) مراحل فروپاشی پیش رونده پنکیکی [27].. 24
شکل (2-5) فروپاشی برجهای دو قلو در اثر فروپاشی پیش رونده پنکیکی [28].. 24
شکل (2-6) مراحل فروپاشی پیش رونده دومینوئی[27].. 25
شکل (2-7) مراحل فروپاشی پیش رونده زیپی[27].. 26
شکل (2-8) فروپاشی پیش رونده زیپی پل کابلی[26].. 26
شکل (2-9) فروپاشی پیش رونده برشی اسلیپر پیش تنیده [29] 27
شکل (2-10) مراحل فروپاشی پیش رونده ناشی از ناپایداری[27] 28
شکل (2-11) فروپاشی پیش رونده ترکیبی ساختمان مورا [26] 28
شکل (2-12) فروپاشی پیشرونده پل کوآنگ دونگ در اثر آسیب دیدگی پایه میانی[7].. 30
شکل (2-13) فروپاشی پیشرونده پل هانگجو در اثر حذف ناگهانی ستون موقت[5].. 31
شکل (2-14) فروپاشی پیشرونده پل بآیهوا در اثر آسیب دیدگی ستونهای آن [7].. 31
شکل (2-15) فروپاشی پیشرونده پل کبک در اثر کمانش مهارهای جانبی آن[7].. 32
شکل (2-16) فروپاشی پیشرونده پل زایاوتانمن در اثر گسیختگی مهارهای آن[7].. 33
شکل (2-17) فروپاشی پیشرونده پل پرچم سرخ در اثر تخریب غیر اصولی[7].. 33
شکل (3-1) ابعاد هندسی نمونه آزمایشگاهی[35].. 48
شکل (3-2) نمونه آزمایشگاهی پل خرپائی [35].. 48
شکل (3-3) تکیه گاههای نمونه آزمایشگاهی (a) تکیه گاه غلتکی و (b) تکیه گاه مفصلی.. 50
شکل (3-4) شکل مدلسازی پل خرپایی در حالت نیمرخ پل.. 51
شکل (3-5) شکل مدلسازی شده در نمای 3 بعدی از پل خرپایی 52
شکل (3-6) مشخصات و جنس مصالح.. 52
شکل (3-7) نحوه تعریف سطح مقطع ( 2x25x50 ). 53
شکل (3-8) مشخصات مصالح سطح مقطع ( 3×30 ). 53
شکل (3-9) مشخصات سطح مصالح ( 6/1×20 ). 54
شکل (3-10) مشخصات مفصل پلاستیک محوری.. 55
شکل (3-11) بارگذاری غیرخطی با در نظر گرفتن اثر تغییر شکلهای بزرگ……………………………….56
شکل (3-12) سناریوهای حذف اعضای یال پائینی(گروه اول) 59
شکل (3-13) شاخص تغییرات گروه اول.. 59
شکل (3-14) سناریوهای حذف اعضای یال بالائی(گروه دوم).. 59
شکل (3-15) شاخص تغییرات گروه دوم.. 60
شکل (3-16) سناریوهای حذف اعضای قائم(گروه سوم).. 60
شکل (3-17) شاخص تغییرات گروه سوم.. 61
شکل (3-18) سناریوهای حذف اعضای مورب(گروه چهارم).. 61
شکل (3-19) شاخص تغییرات گروه چهارم.. 62
شکل (4-1) سناریوهای حذف اعضای یال پائینی.. 67
شکل (4-2) پارمترهای آماری اعضای سازه در گروه اول سناریوی آسیب.. 67
شکل (4-3) سناریوهای حذف اعضای یال بالائی.. 68
شکل (4-4) پارمترهای آماری اعضای سازه در گروه دوم سناریوی آسیب.. 68
شکل (4-5) سناریوهای حذف اعضای قائم.. 69
شکل (4-6) پارمترهای آماری اعضای سازه در گروه سوم سناریوی آسیب.. 69
شکل (4-7) سناریوهای حذف اعضای مورب.. 70
شکل (4-8) پارمترهای آماری اعضای سازه در گروه چهارم سناریوی آسیب.. 70
شکل (4-9) بیشینه میزان تغییرات نیرویی در اعضای کلیدی یال پائینی 72
شکل (4-10) مفدار میانگین نیرویی اعضای کلیدی در اعضای یال پائینی 72
شکل (4-11) میزان واریانس نیروها در اعضای کلیدی یال پائینی 73
شکل (4-12) میزان انحراف معیار نیروها در اعضای کلیدی یال پائینی 73
شکل (4-13) بیشینه میزان تغییرات نیرویی در اعضای کلیدی یال بالائی 75
شکل (4-14) مفدار میانگین نیرویی اعضای کلیدی در اعضای کلیدی یال بالائی.. 75
شکل (4-15) بیشینه میزان تغییرات نیرویی در اعضای کلیدی یال بالائی 76
شکل (4-16) بیشینه میزان تغییرات نیرویی در اعضای یال بالائی 76
فهرست جداول
جدول (2-1) ترکیبات بارگذاری آئین نامه ها در ارزیابی پتانسیل فروپاشی پیش رونده سازه ها. 31
جدول (3-1) تاریخچه ی فروپاشی پیش رونده پل ها به همراه میزان تلفات و برآورد خسارت ناشی از آسیب وارده به پل. 53
جدول (3-2) مشخصات اجزای خرپا. 58
جدول (3-3) جدول مربوط به صحت سنجی فرکانسهای 3 مد اول 64
جدول (4-1) برنامه ریزی آزمایشهای انجام شده برای عضو ; 80
جدول (4-2) برنامه ریزی آزمایشهای انجام شده برای عضو شمارهی 49 81
مقدمه و کلیات
مقدمه
پس از جنگ جهانی دوم صنعت ساخت و ساز به شدت در سراسر جهان توسعه یافت. با این وجود، گذر زمان و وجود عوامل مختلف داخلی و خارجی باعث میشود که اجزای سازه دچار آسیب شده و سازه تحت بارهای بهره برداری دچار مشکلات جدی و حتی انهدام شود. در نظر گرفتن تمامی جوانب در طراحی و کشف زود هنگام و اقدام مناسب در جهت رفع آسیبهای میتواند از فروپاشی فاجعه بار سازه جلوگیری کند. از این رو، در دهههای اخیر تحقیقات فراوانی در زمینه شناسایی آسیب در سازهها صورت گرفته است.
خطوط ارتباطی و سازههای زیر بنایی نقش اساسی در تمامی کشورها دارند و سالیانه هزینههای فراوانی صرف ساخت و نگهداری آنها میشود. در این میان، پلها نقش کلیدی در شرایط اقتصادی، اجتماعی و سیاسی یک کشور ایفا کنند. از این رو، در سالهای اخیر میزان توجه به پایش سلامتی پلها به شدت افزایش یافته است، زیرا نیاز اساسی به ارزیابی شرایط بسیاری از پلها در جهان احساس میشود. مطالعات نشان میدهد که بیش از 40 درصد از پلهای موجود در کانادا نیازمند ترمیم و مقاوم سازی هستند[1]. از میان 57000 پل بزرگراهی موجود در آمریکا در سال 1997، 187000 مورد از آنها معیوب گزارش شده و بیان شده که سالیانه به میزان 5000 پل دیگر به این تعداد اضافه میشود[2]. در سال 2001 عنوان شد که ژاپن دارای 147000 پل میباشد که زمان ساخت اکثر آنها به پیش از سال 1980 برمیگردد. بنابراین بسیاری از آنها به شدت به نگهداری نیاز دارند[3].
با توجه به قرارگیری ایران در یک منطقهی لرزه خیز، وقوع زلزلههای متعدد میتواند سبب بروز آسیبهای شدید در انواع مختلف سازهها شود. علاوه بر این ترافیک روزانه و افزایش آن میتواند عاملی برای آسیبدیدگی پلها باشد. همچنین طول عمر بسیاری از پل های موجود در کشور، به بیش از 30 سال میرسد. از طرفی میزان ساخت انواع مختلف پل در ایران رو به افزایش است. در نتیجه نگهداری و کنترل پلها میتواند نقش موثری در کشور ارائه کند[4].
یک پدیده نادر اما بسیار زیانبار در سازهها، پدیده فروپاشی پیشرونده[1] است. این پدیده، اثر دینامیکی حاصل از گسترش و توسعه متوالی گسیختگی اولیه در یک سازه، که نشان دهنده عدم تطابق شدید بین عامل به وجود آورنده و فروپاشی شدید است، میباشد. عامل به وجود آورنده فروپاشی پیشرونده، یک عامل موضعی و متمرکز مانند عدم مقاومت موضعی است که سبب بروز یک پدیده فاجعه بار میشود [5].
به علت وقوع حوادث غیر قابل پیش بینی از قبیل زلزله، انفجار، برخورد و تصادف و نیز کاهش احتمالی ظرفیت سازه در اثر گذر زمان و تاثیر این عوامل بر وقوع فروپاشی پیشرونده در پلها،
فصل دوم: تئوری
2-1- الکترودهای اصلاح شده شیمیایی……………………………………………… 11
2-2- حسگرها……………………………………………………………………………….. 13
2-3- حسگرهای الکتروشیمیایی………………………………………………………. 13
2-4- زیست حسگرها……………………………………………………………………… 15
2-5- زیست حسگرهای الکتروشیمیایی DNA………………………………………..
2-6- ساختار مولکول DNA……………………………………………………………..
2-6-1- DNA سه رشته ای………………………………………………………………. 23
2-6-2- DNA چهار رشته ای…………………………………………………………… 24
2-6-2-الف- G-DNA………………………………………………………………………..
2-6-2- ب- i-motif……………………………………………………………………….
2-7- کاوشگرها و تثبیت آنها بر سطح مبدل……………………………………… 26
2-7-1- تثبیت DNA کاوشگر از طریق جذب سطحی…………………………… 26
2-7-1-1 جذب سطحی فیزیکی……………………………………………………….. 27
2-7-1-2- جذب سطحی در پتانسیل کنترل شده………………………………….. 27
2-7-1-3-تثبیت DNA بوسیله اتصال کوالانسی…………………………………….. 27
2-8- انواع برهمکنش میان نشانگرها و DNA………………………………………….
2-8-1- برهمکنش الکترواستاتیک………………………………………………………. 28
2-8-2- برهمکنش درون رشتهای……………………………………………………….. 28
2-8-3- برهمکنش با شیار…………………………………………………………………. 28
2-9- تلومر……………………………………………………………………………………… 29
2-10- آنزیم تلومراز……………………………………………………………………. 29
فصل سوم: بخش تجربی
3-1-مواد شیمیایی مورد نیاز……………………………………………………………… 32
3-2-وسایل و تجهیزات……………………………………………………………………… 34
3-3- الکترودهای مورد استفاده………………………………………………………. 35
3-4-تهیه الکترودهای کار………………………………………………………………….. 35
3-4-1- تهیهی الکترود خمیر کربن برهنه (CPE)……………………………………… 35
3-4-2- تهیه الکترود خمیر کربن اصلاح شده با نانوذرات 2 SiO و –L سیستئین / L -Cys) 2NSiO)……
3-5- بافرهای مورد استفاده برای تثبیت pH ……………………………………………
3-6- تهیه محلولها…………………………………………………………………………. 38
3-7- مشخصهیابی سطح الکترود……………………………………………………. 38
فصل چهارم: اصلاح الکترود خمیر کربن با نانو ذرات
2 SiO و کاربرد آن برای تعیین الکتروشیمایی داروی تاموکسیفن سیترات
4-1- مطالعه ولتامتری چرخهای الکترودهای کار………………………………….. 41
4-2- مطالعه اسپکتروسکوپی امپدانس الکتروشیمیایی……………………… 42
4 -3- اثر pH محلول بافر به رفتار الکتروشیمیایی تاموکسیفن سیترات در سطح /CPE 2SiO …..
4-4- بررسی رفتار الکتروشیمیایی محلول تاموکسیفن سیترات در سطح الکترودهای خمیر کربن اصلاح شده با نانو ذرات
2 SiO……………………………………………………………………………………….
4-5- اثر سرعت روبش پتانسیل بر رفتار الکتروشیمیایی تاموکسیفن سیترات در سطح /CPE 2SiO ……….
4-6- تعیین محدوده خطی غلظتی تاموکسیفن سیترات و حد تشخیص روش……………….. 48
4-7- اندازهگیری تاموکسیفن سیترات در نمونه حقیقی به کمک روش پیشنهادی…………….. 50
فصل پنجم: اصلاح الکترود خمیر کربن با نانو ذرات /L-Cys 2 SiO و کاربرد آن به عنوان زیست حسگر الکتروشیمیایی در بررسی برهم کنش ساختار DNA-i-motif باتاموکسیفن
5-1- کلیات………………………………………………………………………………. 53
5-2- اهمیت ساختار i-motif DNA……………………………………………………
5-3- ویژگیهای CPE/2NSiO / i-Motif DNA……………………………………….
5-3-2- مطالعه ولتامتری چرخهای چگونگی تثبیت DNA بر روی سطح الکترود اصلاح شده…….. 58
5-4 –مطالعه رفتار الکتروشیمیایی تاموکسیفن در سطح زیست حسگر الکتروشیمیایی……. 59
5-4-1- ولتامتری چرخهای………………………………………………………………… 59
5-4-2- ولتامتری موج مربعی……………………………………………………………… 61
5-5 – اثر pH بر رفتار الکتروشیمیایی تاموکسیفن در سطح………………………. 63
5-6- بررسی طیف سنجی CD………………………………………………………………
5-7- نتیجه گیری……………………………………………………………………………. 67
نتیجه گیری نهایی………………………………………………………………………. 68
پیشنهادات برای کارهای آینده…………………………………………………………. 69
مراجع………………………………………………………………………………. 70
چکیده:
تلومرها کمپلکسهایی متشکل از DNA و پروتئین میباشند که نقش مهمی را در جهشهای ژنی و ایجاد سرطان دارند. آنزیم تلومراز، طول کروموزوم را از طریق سنتز تلومرها افزایش داده و در حدود 85% از سرطانها فعال است. در انتهای تلومرها یک دو رشتهای DNA با توالی (5-TTAGGG):(5-CCCTAA) وجود دارد. رشته غنی از سیتوزین قادر است ساختار i-motif DNA را تشکیل دهد. مطالعات نشان داده است که با پایدار کردن این ساختار میتوان از تشکیل ساختار دو رشتهای و در نتیجه طویل شدن طول تلومرها جلوگیری کرد. داروی تاموکسیفن یک عامل هورمونی ضد استروژن برای درمان سرطان سینه میباشد که برای مدت زیادی به منظور درمان سرطان سینه به کار میرود. در این تحقیق در مرحله اول امکان اندازهگیری الکتروشیمیایی داروی تاموکسیفن سیترات در سطح الکترود خمیر کربن اصلاح شده با نانو ذرات 2SiO به کمک ولتامتری پالس تفاضلی و ولتامتری چرخهای مورد مطالعه قرار گرفت و سنجش مقدار تاموکسیفن در نمونه حقیقی به کمک روش افزایش استاندارد صورت پذیرفت. در مرحله دوم، با طراحی زیست حسگرهایی بر مبنای ساختار i-motif، برهمکنش این ساختار با داروی ضد سرطان تاموکسیفن سیترات، مورد بررسی قرار گرفت. زیستحسگر الکتروشیمیایی از طریق اصلاح الکترود خمیر کربن (CPE) با نانوذرات 2 SiOو –L سیستئین سپس تثبیت ساختار i-motif DNA بر روی سطح تهیه شد و برای بررسی برهمکنش این ساختار با داروی تاموکسیفن به کار گرفته شد. پایداری ساختار i-motif ، یک استراتژی خوب برای درمان سرطان است، چون میتواند از واکنش تلومراز در سلول سرطانی جلوگیری کند. برهمکنش بینi-motif DNAو دارو تاموکسیفن، در بافر فسفات M 1/0(PBS) و محلول3– از طریق ولتامتری چرخهای (CV) و روش ولتامتری موج مربعی (SWV) مورد مطالعه قرار گرفت. دماغه اکسایشی تاموکسیفن بعد از تثبیتDNA i-motif روی سطح الکترود به دلیل برهمکنشDNA i-motif و تاموکسیفن مشاهده شد و با افزایش غلظت داروی تاموکسیفن، سیگنال افزایش مییابد. از روش طیفبینی دورنگ نمایی دورانی (CD) برای بدست آوردن اطلاعاتی در مورد نحوه شکلگیری ساختار و برهمکنش لیگاند با این ساختار مورد بررسی قرار گرفت و نتایج نشان داد که این ساختار در pH حدود 5/4 ساخته شده، ولی پایداری آن با افزایشpH محیط کاهش مییابد. حد تشخیص کاوشگر تثبیت شده بر سطح الکترود خمیر کربن اصلاح شده بر مبنای سه برابر انحراف استاندارد برابرm μ 06/0 تعیین شد.
فصل اول: مقدمه
1-1- مقدمه
تشخیصDNA ، یکی از حوزههای مهم بیولوژی مولکولی و مطالعات زیست فناوری است. تشخیص توالی بازهای خاص در نوکلئیک اسیدهای انسانی، ویروسی و باکتریایی از اهمیت بسزایی در حوزههای متعدد برخوردار است که دارای کاربرد در تشخیص: عوامل بیماری، ارگانیسمهای آلوده کننده غذایی، تحقیقات زیست محیطی و علوم جنایی میباشد. از زمانیکه پالیکیک[1]، فعالیت الکتروشیمیایی نوکلئیک اسیدها را کشف کرد [1]، زیست حسگرها امیدهای تازهای برای ایجاد روشهای سریع، ارزان و ساده برای تشخیص نوکلئیک اسیدها فراهم ساختهاند [2]. تشخیص یا آشکارسازی الکتروشیمیایی گونههای زیستی براساس واکنشهای الکتروشیمیایی است که در طول فرآیندهای تشخیص زیستی اتفاق میافتد [3] .به علت اینکه واکنشهای الکتروشیمیایی مستقیماً یک علامت الکترونیکی ایجاد میکنند، نیازی به دستگاههای گرانقیمت تبدیل علامت وجود ندارد. علاوه بر این، به علت اینکه کاوشگر[2] میتواند براحتی بر روی الکترودها تثبیت شود، تشخیص آن میتواند توسط آنالیز الکتروشیمیایی ارزانقیمت انجام شود. همچنین سیستمهای قابل حمل برای آزمایشات کلینیکی و تحقیقات زیست محیطی توسعه یافته است [4]. ابزارهای الکتروشیمیایی، بسیار حساس، ساده و سریع بوده و براحتی به کار برده میشوند و با فناوریهای نانو سازگاری دارند. بنابراین به نظر میرسد، نامزدهای خوبی برای تشخیص سریع و ارزانقیمت بیماریهای ژنی و تشخیص گونه های بیولوژیکی پاتوژنی میباشند.
یکی از بزرگترین چالشها در قلمرو الکتروشیمی تجزیهای، طراحی و ساخت الکترودهایی میباشد که در حالت ایدهآل بتوانند به یک گونهی شیمیایی خاص به صورت کاملاً گزینشپذیر و با حساسیت بالا پاسخ دهند. زیست حسگرهای[3] الکتروشیمیایی، دسته وسیعی از الکترودهای اصلاح شده میباشند که امروزه بسیار مورد توجه محققین قرار گرفتهاند [5]. زیست حسگر، ابزاری است که از یک لایه فعال بیولوژیکی به عنوان جزء شناساگر استفاده میکند تا عوامل فیزیکی برهمکنش بیولوژیکی را به علامت قابل اندازهگیری تجزیهای تبدیل کند [6]. دو عامل در طراحی یک زیست حسگر مناسب نقش ایفا میکنند: الف) روش مناسب تثبیت پذیرنده زیستی در سطح مبدل که موجب افزایش طول عمر، حساسیت و پایداری آن میگردد. ب) انتخاب مبدل مناسب. انواع متداول مبدلهای مورد استفاده در زیست حسگرها، شامل مبدلهای: الکتروشیمیایی [3]، نوری (نورتابی[4]، جذب و رزونانس پلاسمون سطح[5] ) [9]، حساس به تغییر جرم [10] و حرارت می باشند [11]. زیست حسگرها خصوصیات و مزایای خوبی، نظیر: آسانی استفاده، سرعت تشخیص مناسب، حساسیت بالا و هزینه کمتر نسبت به روشهای طیف سنجی وکروماتوگرافی مایع با عملکرد بالا را دارا میباشند که قادرند گونه آزمایشی مورد نظر را در غلظتهای بسیار کم در نمونههای بیولوژیکی اندازهگیری کنند [14-12]. در حقیقت زیست حسگرها، میتوانند با بهرهگیری از هوشمندی مواد بیولوژیک، ترکیب یا ترکیباتی را شناسایی نمایند که با آنها واکنش داده و بدین ترتیب یک پیام شیمیایی، نوری و یا الکتریکی تولید کنند. اساس کار یک زیست حسگر تبدیل پاسخ بیولوژیکی به یک پیام قابل اندازهگیری است [15]. بطور کلی هر زیست حسگر شامل، اجزای: گونه آزمایشی مورد نظر، لایه زیستی، مبدل، پردازشگر و نمایشگر است. انواع پذیرندههای زیستی که در زیست حسگرها مورد استفاده قرار میگیرند، شامل: آنزیم، آنتی بادی، گیرندههای سلولی، اسیدهای نوکلئیک DNA[6] یا RNA[7]، میکروارگانیسم یا سلول کامل، بافت و غیره هستند [16].
یک زیست حسگر DNA، وسیلهای است که عامل تشخیص بیولوژیکی آن، کاوشگر DNA است. کاوشگرهای DNA، الیگونوکلئوتیدهای کوتاه تک رشتهای (ss-DNA) هستند که معمولاً کاوشگر نامیده میشوند. دئوکسی ریبونوکلئیک اسید (DNA)، یک مولکول رمزگذار دستورالعملهای ژنتیکی است که در تمام موجودات زنده، شناخته شده میباشد. درشت مولکول[8]DNA ، یک ساختار مارپیچی شبیه نردبان دارد که گروههای فسفات و قند به طور یک در میان، نردههای نردبان و بازهای آدنین، گوانین، سیتوزین و تیمین پلههای آن را تشکیل میدهند که این بازها، دو به دو با یکدیگر توانایی تشکیل پیوند هیدروژنی قوی را دارند. DNA به خاطر حضورگروههای فسفات در ساختار آن، دارای بار منفی میباشد و از این رو خاصیت پلی آنیونی را دارد، به طوری که بازهای آلی به سمت داخل و گروه فسفات به سمت بیرون یا در سطح خارجی درشت مولکول DNAقرار میگیرند. در DNA، هر رشته از نوکلئوبازها تنها با یک نوع رشته دیگر از نوکلئوبازها جفت میشوند که به آن جفت شدن بازهای مکمل میگویند. در ساختار دو رشتهایDNA ، باز آدنین در مقابل تیمین با دو پیوند هیدروژنی و گوانین در مقابل سیتوزین با سه پیوند هیدروژنی قرار دارد. پس یک توالی خاص از DNA قادر است تنها به توالی مکمل خود پیوند شود [17]. در سالهای اخیر، تلاشهای زیادی برای طراحی زیست حسگرهای الکتروشیمیایی با صحت[9]، حساسیت[10] و انتخاب پذیری[11] تقویت شده، انجام شده است [18]. نانوذرات[12] میتوانند در این زمینه بسیار مفید باشند و در طراحی زیست حسگرهای الکتروشیمیایی که نسبت به سایر زیست حسگرها کارائی بالاتری دارند، به طور عمده ای استفاده شوند [19].
نانوذرات به عنوان یکی از مهمترین ساختارها در حوزه فناوری نانو، با توجه به اندازه کوچک آنها، خواص فیزیکی، شیمیایی و الکترونیکی منحصر به فردی را نشان میدهند که در تهیه زیست حسگرها، بسیار مورد توجه میباشند [20]. ویژگیهای یک ماده میتواند به طور معنی داری با اندازه ذرات آن تغییر کند. بسیاری از خواص ماده، از جمله: ویژگیهای ساختاری، گرمایی، شیمیایی، مکانیکی، مغناطیسی و نوری در اثر کاهش اندازه ذره تغییر میکند. در نتیجه، با استفاده از این مواد در ساخت نانوزیست حسگرها، میتوان خواص جدید و مختلفی ایجاد نمود که از آنها، بتوان برای مطالعه بهتر سیستمهای متفاوت استفاده کرد. از میان نانوزیست حسگرها، نانوزیست حسگرهای الکتروشیمیایی رشد خوبی داشته است ]21 [.
نانوزیست فناوری DNA، فناوری بالقوهای است که از تلفیق زیست فناوری و فناوری نانو بوجود آمده است. نانوزیست فناوری DNA، از ساختار و خواص مولکول DNA جهت استفاده در زمینه زیستی، مهندسی و پزشکی بهره میبرد. هدف اساسی نانوزیست فناوری DNA، ساخت مواد با ساختار تکرار شونده، وسایل و ماشینهایی در ابعاد نانو، توسعهی این ساختارها به سطوح بزرگتر (ماکروسکوپی) با استفاده از خواص ساختاری و عملکردی و برهمکنشهای بین مولکولی DNA است. در این زمینه، یکی از مواردی که بسیار مورد توجه محققین قرار گرفته است، مطالعه و بررسی در مورد ساختار DNA و چگونگی عملکرد آن در شرایط محیطی متفاوت و برهمکنشهای آن با ترکیبات مختلف بوده است [22]. همانطور که میدانیم مولکول DNA یک ماده ژنتیکی است که حامل اطلاعات ژنتیکی در تمام موجودات زنده میباشد. مولکول DNA، دارای توالی خاصی ناشی از چگونگی آرایش بازهای تشکیلدهندهی آن میباشد که این توالی سبب ایجاد خواص خاصی در هر رشته DNA میگردد. توالی DNA جهت پردازش اطلاعات مفید بوده و سبب میگردد که ساختار آن به صورت پایا و محکم درآید. علاوه بر این، DNA دارای خواص منحصر به فردی مانند دارا بودن ساختار هندسی در ابعاد نانو[13]، ذخیره و کد کردن اطلاعات[14]، خودتکثیری[15]، خودتشخیصی ساختار[16] و خودآرایی[17] است [23]. امروزه، محققین تعداد زیادی از نانوزیست حسگر DNA ساختهاند که از آنها در جهت مطالعه برهمکنش DNA با سایر ترکیبات از جمله: داروها، پروتئینها و ترکیبات شیمیایی مختلفی استفاده شده است ]25،24[.
همچنین نانو مواد[18] ، انتقال الکترون بین زیست مولکولهای تثبیت شده و سطح الکترود را آسان میکنند. نانوذرات برای تثبیت مولکولهای زیستی، کاتالیز واکنشهای الکتروشیمیایی، افزایش سرعت انتقال الکترون بین سطح الکترود و پروتئین، نشان دار کردن مولکولهای زیستی و حتی به عنوان واکنشگر عمل میکنند [26]. با توجه به بزرگی سطح مؤثر و بالا بودن سطح انرژی، نانوذرات بیومولکولها را بشدت جذب کرده و برای تثبیت مولکولهای زیستی در ساخت زیست حسگر بکار میروند . انواع زیادی از نانوذرات، مانند: نانوذرات اکسیدی (مثلاً 2SiO) برای ساخت حسگرهای الکتروشیمیایی و زیست حسگرها به کار گرفته شدهاند [29]. این نانوذرات برای تثبیت مولکولهای زیستی به دلیل سازگاری خوب و آماده سازی آسان، استفاده شدهاند .
DNA تلومری انسان، از تکرارهای پشت سرهم بازهای تیمین، آدنین، گوانین و سیتوزین، CCCTAA)/(TTAGGG تشکیل شده است [32]. تلومرها دارای ساختار خاصی هستند که موجب استحکام و پایداری مولکول خطی DNA میشوند و انتهای کرموزوم را از تجزیه شدن، نوآرایی و الحاق انتهایی حفظ میکنند. در هر تقسیم سلولی به شکل پیوسته، بخشی از طول تلومر کوتاه میشود. کوتاه شدن پیوسته تلومر به جدا شدن یک سری از پروتئینها از ساختار تلومر و تغییر بیان ژن منجر میشود. کوتاه شدن مداوم تلومر به توقف چرخه سلولی و مرگ سلولی میانجامد [35-33]. تلومراز آنزیمی است که بدون نیاز به الگو، موجب سنتز تلومر میشود. این سلولها به کمک آنزیم تلومراز، کوتاه شدن تلومر را که در پی تقسیمهای متوالی روی میدهد، جبران میکنند [36].
چکیده:
در دو دهه اخیر، تکامل تکنولوژی تولیدات پراکنده (DG)، تجدید ساختار صنعت برق و بوجود آمدن بازارهای آزاد رقابتی، تغییر نگرش اقتصادی پیرامون این تولیدات، ملاحظات زیست محیطی و… موجبات علاقه مجدد تولید پراکنده را فراهم نموده است. هم اکنون در ایران، همزمان با حرکت به سوی تجدید ساختار صنعت برق و برای همسو بودن با این مهم، استفاده از تولید پراکنده و همچنین استفاده از سیستم های تولید همزمان به ویژه در سال های اخیر مطرح گردیده است. از طرفی بکارگیری سیستم های تولید همزمان (CG) باعث افزایش بیشتر راندمان نیروگاه ها و همچنین کاهش سطح آلاینده های منتشره از آن ها گشته است.
ورود تولیدات پراکنده و سیستم های تولید همزمان به بازارهای برق، ملاحظات بسیار مهمی را بوجود آورده است که بررسی آن ها در قالب یک سمینار ضروری می نماید. امید است در این سمینار به بررسی نقش سیستم های تولید پراکنده و تولید همزمان در صنعت برق تجدیدساختاریافته و بازارهای رقابتی کامل پرداخته شود.
براین اساس ابتدا مقدمه ای پیرامون مباحث مورد نظر در این سمینار آورده شده است. در فصل اول مروری بر تجدیدساختار صنعت برق و ویژگی های بازارهای تجدید ساختاریافته خواهیم داشت. سپس در
فصل دوم انواع تولیدات پراکنده مورد بررسی قرار میگیرد. در فصل سوم، سیستم های تولید همزمان مطالعه می گردد. در فصل چهارم نقش تولید پراکنده و سیستم های تولید همزمان در بازارهای تجدیدساختار یافته مورد بررسی قرار خواهد گرفت. عنوان فصل پنجم، بازار برق ایران و حرکت به سمت تجدیدساختار و گسترش و توسعه سیستمهای تولید همزمان و تولیدات پراکنده میباشد و در فصل آخر نیز به نتیجه گیری مباحث بررسی شده در فصل های قبل، پرداخته میشود.
مقدمه: