• ایجاد پلاستیک‌هایی سخت‌تر، مستحکم‌تر و سبک‌تر.

• • کاربرد به‌عنوان پوشش شفاف رسانا برای سلول‌های خورشیدی و نمایشگرها. مزیت اصلی گرافن در این است که می‌تواند نور و الکتریسیته را از خود عبور دهد.

• کاربرد برای پیشرفت صفحات و نمایشگرهای لمسی و انعطاف پذیر.

• ایجاد ابرخازن‌ها.

• کاربرد در تجهیزات ورزشی.

• کاربرد در دیودهای گسیل نور (LED) و دیودهای ارگانیک گسیل نور (OLED).

شکل ۱-۱۲: کاربرد های گرافن
۱-۱۲ رهایش:
رهایش دارو در بدن انسان و حیوانات به صورت قرص ، کپسول ، کرم ، پماد و محلول ها می باشد.
امروزه دیگر این نوع دارو رسانی پاسخ گوی نیاز های بشر نیست به عبارتی دیگر با پیدایش داروهای حساس
نیاز به طراحی سیستم های دارو رسانی جدید کاملا ضروری می باشد. چنین مشکلاتی در سیستم بدن حیوانات
هم وجود دارد. بعد از وارد شدن ناگهانی دارو به بدن حیوانات ، مقدار دارو در سیسنم گردش خون یا محل
تزریق افزایش می‌یابد که این امر خود می تواند در بعضی داروهای سمی ایجاد سمیت کند.
رﻫﺎﻳﺶ ﻛﻨﺘﺮل ﺷﺪه دارو ﻓﺮآﻳﻨﺪی اﺳﺖ ﻛﻪ در آن دارو را در داخل سیستم های رهایشی( نانو ذرات) جاسازی می کنند وبه بدن وارد می نمایند این دارو از طریق گردش خون به محل مورد نظر خود در بدن رفته و دارو را آزاد می کند تا اعمال اثر کند.با سیستم های آهسته رهش امکان ایجاد یک غلظت پلاسمایی ثابت و یکنواخت از دارو برای مدت زمان معینی در خون وجود دارد و پیک تجویز سنتی دارو حذف می شد و عوارض جانبی کمتر، کارایی بیشتر و راحتی بیمار را به دنبال دارد اما باید توجه داشت که در این روش نوع نانو ذرات، نحوه ی ورود دارو به بدن و نحوه ی رهایش دارو مهم است که با توجه به نوع بیماری، نوع دارو و عضو در گیر تنظیم می شود.
۱-۱۲-۱ سیستم گوارش و رهایش در سگ:
مسیر سیستم گوارش در حیواناتی همچون گربه و سگ به نسبت انسان کوتاه تر و ساده تر هستند. بنابر این حجم معده ، روده بزرگ و روده کوچک در این حیوانات در مقبایسه با انسان کم تر است.(۲۹)
معده در سگ نقش مخزن و عضو ترکیب کننده و مخلوط کننده غذا را دارد. عملکرد خورد کردن معده را به عنوان نیازی برای تبدیل کردن غذا به تکه های کوچکتر تعریف می کنند. (۳۰)
به طور کل تفاوت های فیزیولوژی بسیاری بین انسان و حیوان وجود دارد. میزان دوز بروی حیوانات متغیر است.
متداولترین حیوانی که برای این مطالعات و آزمایش ها استفاده می شود سگ نیز می باشد. میزان pH در روده
انسان به طور میانگین چیزی در حدود ۳/۷ می باشد اما pH روده ی سگ گستره ی وسیع تری را در بر می گیرد و چیزی بین ۹/۱_۷/۰ متغیر است. (۳۱)
گستره ی pH در معده سگ ناشتا نسبت به سگ غذا خورده شده می تواند بین ۳/۲_۸/۱ متغیر باشد. وقتی سگ غذا می خورد pH معده آن پایین می آید و همینطور مقدار pH به نوع غذا بستگی دارد. به طور کل در دو ساعت اولیه pH معده سگ در بالاترین مقدار خود قرار دارد و باعث هضم غذا می شود.
دارو ها و مایعات در دو ساعت اولیه سیستم گوارش سگ دارای بالاترین مقدار جذب را دارند . بهترین زمان برای رهایش دارو و بررسی مقدار جذب آن در ساعات اولیه تزریق است.(۳۲)
اکسید گرافن دارای سطح بسیار بزرگی است که آن را قادر به انتقال مقادیر زیادی از دارو می‌کند در یک صفحه گرافن، هر اتم کربن یک پیوند آزاد در خارج از صفحه دارد. این پیوند مکان مناسبی برای قرارگیری برخی گروه‏های عاملی و دارو ها است. عبور آسان از موانع زیستی، قابلیت انتقال سریع درون بدن،تولید انبوه با هزینه پایین و… از مزیت های این نانو ذره است.
فصل دوم
اکسی تتراسایکلین و جذب سطحی
Oxytetracycline & Adsorption
۲-۱ آنتی بیوتیک:
آنتی بیوتیک به صورت کلی فراورده یا ماده‌ای است که از یک میکروارگانیسم تولید یا از آن گرفته می‌شود و میکروارگانیسمهای دیگر را از بین می‌برد یا مانع آنها می‌شود. اما در کاربرد معمولتر این تعریف شامل انواع صناعی آنتی‌بیوتیک‌ها همچون سولفونامیدها و کینولونها می‌شود. انواع مختلف آنتی‌بیوتیک‌ها از لحاظ خصوصیات شیمیایی، فیزیکی، داروشناسی، طیف ضد میکروبی و مکانیسم عمل با هم متفاوت هستند.
آنتی بیوتیک‌های وسیع الطّیف، آنهایی هستند که در مقابل انواع مختلف میکرو ارگانیسم‌ها فعّال می‌باشند. مانند تتراسایکلین که در مقابل بسیاری از باکتری‌های گرم منفی، کلامیدیا، مایکوپلاسما و ریکتزیاها موثّر است. آنتی بیوتیک‌های با طیف محدود، آنهایی هستند که فقط در مقابل یک میکرو ارگانیسم یا طیف بسیار محدودی از میکروارگانیسم‌ها فعّال می‌باشند؛ مانند وانکومایسین که عمدتاً در مقابل کوکسی‌های گرم مثبت مانند استافیلوکوک‌ها و انتروکوک‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند(۳۳)
۲-۱-۱ تاریخچه آنتی بیوتیک:
مدتها قبل از کشف پنی‌سیلین بشر آموخته بود بطور تجربی بعضی مواد خام را به عنوان عامل ضد میکروب مورد استفاده قرار دهد. ۶۰۰ - ۵۰۰ سال قبل از میلاد، چینیها شیره کپک زده لوبیای شور را برای درمان عفونتها بکار می‌بردند. اصطلاح آنتی بیوز اولین بار در سال ۱۸۸۹ به‌وسیله ویلمین برای توجیه ماهیت رقابتی جوامع بیولوژیک که در آن فقط قویترین و اصلح‌ترین زنده می‌ماند بکار برده شد و چند سال بعد این اصطلاح برای آنتاگونیسم میکروارگانیسمها نیز مورد استفاده قرار گرفت. کشف اولین ماده آنتی‌بیوتیک به سال ۱۹۲۸ توسط فلیمینگ صورت گرفت، او به طور اتفاقی متوجه اثر ضدباکتریایی ماده مترشحه توسط قارچ پنی سیلیوم نوتاتوم شد. هاوارد فلوری این ماده را تخلیص کرد و با تجویز آن موفق به درمان عفونتها به روش سیستمیک شد. پس از این یافته دانشمندان مواد طبیعی دیگری را هم به عنوان آنتی‌بیوتیک به دست آوردند شامل تتراسایکلین، استرپتومایسین و سفالوسپورین‌ها. پس از شناسایی ساختار این مواد توسط شیمیدانها، با ایجاد تغییرات در آنها انواع صناعی آنتی‌بیوتیکها تولید شدند. در نهایت انواع جدید کاملاً صناعی آنتی‌بیوتیکها با اثر بخشی بیشتر و ثبات شیمیایی بیشتر نیز تولید شدند.(۳۴)
۲-۱-۲ انواع آنتی‌بیوتیکها و مکانیسم اثر:

• جلوگیری از ساخت دیواره سلولی باکتری: شامل گروه بتالاکتامها(پنی سیلین، سفالوسپورینها و کارباپنمهاو…) و سایکلوسرین، ونکومایسین و باسیتراسین.

• تغییر در عملکرد غشاء سلولی: این دسته با ایجاد تغییراتی در غشاء سلولی باعث افزایش نفوذپذیری و در نتیجه تخریب غشاء می‌شوند. شامل: دترژانتهایی همچون پلی‌میکسین، عوامل ضد قارچ (نیستاتین و آمفوتریسین بی) و داپتومایسین.

• مهار پروتئین سازی: این دسته با اتصال به اجزا ۳۰S و ۵۰S ریبوزوم باکتری باعث مهار برگشت پذیر ساخت پروتئین می‌شوند، که بیشتر باکتریواستاتیک هستند. شامل، کلرامفنیکل، تتراسایکلین ها، اریترومایسین، کلیندامایسین، استرپتومایسین و لینزولید. گروه دیگر از این دسته با اتصال به جزء ۳۰S ریبوزوم باعث مهار دائمی پروتئین سازی شده و باکتریوسید هستند همچون آمینوگلیکوزیدها.

• جلوگیری از ساخت اسید نوکلئیک: شامل ریفامایسنها (ریفامپین و ریفابوتین) که باعث تغییر متابولیسم اسید نوکلئیک می‌شوند و کینولونها که با مهار توپوایزومراز باعث مهار RNAسازی می‌شوند.

• آنتی‌متابولیتها: شامل تریمتوپریم و سولفونامیدها که سنتز فولات را مهار می‌کنند.

• مکانیسم‌های اثر بعضی از آنتی‌بیوتیکها ناشناخته است.(۳۵)

۲-۲ تتراسایکلین:
تتراسیکلین‌ها خانواده‌ای از آنتی بیوتیک‌های باکتری کش هستند که در مقابل باکتری‌های مختلف گرم منفی و گرم مثبت، مایکو پلاسماها، کلامیدیاها و ریکتزیاها فعال می‌باشند.تتراسیکلین برای درمان آکنه نیز استفاده می‌شود.همچنین به دلیل جذب آن توسط استخوان ازآن به عنوان نشانگر در بررسی‌های رشد استخوان‌ها در بیوپسی‌های انسانی استفاده می‌شود.این داروها با اتصال به ریبوزوم از پروتیین سازی جلوگیری می‌کنند.تتراسیکلین‌های گوناگون (مثل داکسی سیکلین، مینوسیکلین، اکسی تتراسیکلین و…)فغالیت ضد میکروبی مشابه ولی خواص فارماکولوژیک متفاوت دارند.
۲-۳ اکسی تتراسایکلین:
اکسی تتراسایکلین ها از دسته سایکلین ها و آنتی بیوتیک های باکتری کش هستند.
اکسی تتراسایکلین مانند تمامی اعضای گروه تتراسایکلین از طریق اتصال به واحد ۳۰s ریبوزوم از طریق مهار سنتز پروتئین باکتری اثر می‌کند. بنابراین این دارو طبیعتا باکتریواستاتیک است.(۳۶)
۲-۳-۱ خصوصیات فیزیکی و شیمیایی اکسی تتراسایکلین:
فرمول شیمیایی اکسی تتراسایکلین به صورت ۹C22H24N2O
نام آیوپاک آن به صورت
(۴S,4aR,5S,5aR,6S,12aS) -4-(dimethylamino)-3,5,6,10,11,12a-hexahydroxy -6-methyl-1,12-dioxo-1,4,4a,5,5a,6,12,12a-octahydrotetracene -2-carboxamide
جرم مولی (گرم بر مول) ۴۶۰٫۴۳۴ گرم در مول
نیمه عمر ۶ تا ۸ ساعت(۳۷)