جهان مدرن

دیاتوم ها شاخه ای از آغازیان هستندکه فتوسنتز کننده اند ،دیواره سلولی آن ها مرکب ازدونیمه

است که یکی دیگری را شبیه جعبه می پوشاندو جنس آن از سیلیس (SiO2)  می باشد. سیلیس یکی

ازوسیع الانتشارترین مواددردنیا وفراوان ترین جزء شیشه می باشد.پوسته دیاتوم ها با انواع متنوعی از

خطوط ، دانه ها، خطوط برجسته ، منافذ وسایر علائم پوشیده شده است که موجب زیبائی

بسیاردیاتومها درزیر میکروسکوپ می شود.پوشش سیلیسی شیشه مانند دیاتوم ها آن قدر زیباست

که اگر این جانداران تنها کمی بزرگ تر بودند ، می توانستند زینت بخش ویترین های موزه ها شوند .

پروتئین هایی به نام «سیلافین » باعث تشکیل پوشش سیلیسی دیاتوم ها می شوند . سیلافین پل

های لیزین – لیزین دارند که نخستین لیزین این پل ها دارای پلی آمینی با 6 تا 11 واحد N – متیل –

پروپیل آمین است .ساختار خاص سیلافین ها باعث می شود که به ملکول های پلی کاتیونی تبدیل

شوند و در نتیجه بتوانند به خوبی به ذرات سیلیس متصل شوند و در شکل گیری شبکه ی سیلیسی

مؤثر واقع شوند .

درون سیتوپلاسم یک تا چندپلاست ، محتوی پیگمان قهوه ای – طلائی است که کلروفیل را می پوشاند.

غذا بویژه به شکل روغن ذخیره شده ، ومی توان آن ها را درسلول ها به شکل قطرات گرد درشتی

مشاهده نمود.

     غالب گونه های دیاتوم هادریازی هستندوپس از مرگ ، به کف دریاها ته نشین شده، وبه علت

سرشت سیلیسی دیواره سلول برای همیشه حفظ می گردد.رسوبات بزرگ این موادخاک دیاتومی¹

نامیده می شود

کاربرد دیاتوم ها:

1- غذای اصلی بسیاری ار آبزیان ازجمله ماهی ها ونهنگ ها را تشکیل می دهند.

2-روغن جگر ماهی دراصل از سلول های دیاتوم تامین می شود ودرنتیجه ی گذراز زنجیره غذایی به

دست انسان رسیده ومورداستفاده قرار می گیرد.

3-  به علت وجودحدود11 درصد روغن در مقیاس حجم درسلول های دیاتوم برخی از محققان عقیده دارند

که منبع اصلی روغن دردنیا متعلق به دیاتوم هامی باشد.دیاتوم ها به علت اینکه تولیدکنندگان روغن

هستند غذای بسیاری از موجودات تولید کننده را تامین می کنند.

  4-کاربرد در صنعت : چون خاک دیاتومی از لحاظ شیمیایی خنثی بوده ، خواص فیزیکی غیرعادی دارد،

ماده مهم وباارزشی در صنعت شده است وصاف کننده خوبی است وبرای برطرف کردن ماده رنگی از

فراورده های گوناگونی نظیر بنزین وقند به کار می رود.به علت هدایت ضعیف حرارت برای عایق کردن دیگ

های جوشان ولوله های بخارمصرف می شود.چون صدا راجذب می کند به عنوان ضد صدا استفاده می

شود.از خاک دیاتومی در ساختن رنگ ها وواکس هانیز استفاده می شود. به علت سختی آن به عنوان

ساینده در گردهای پاک وبراق کننده به کار می رود.همچنین درتولید آنتی بیوتیک ها ، درتولید آجرهای

سبک وزن ، برای تولیدپودرهای پولیش قابل استفاده برای اتومبیل ، برای تولید پارچ ولیوان چینی وبرای

تولید پودرهای تمییزکننده وبهداشتی استفاده می شود.

    5-کاربرد در نانوگیاه پزشکی

      امروزه بسياري از الگوهاي فني در نانوفناوري ، مرهون ساختار ظريف ولی توانمند دیاتومها

هستند.طراحي ، ساخت و توليد ابزار و قطعاتي با دقت مقياس نانو به طور مصنوعي ، فوق العاده دشوار

و پرهزينه است ، ولي با استفاده از دياتوم ها و نانوفيتوپلانکتون ها ، ساخت و توليد انواع رايانه ها، ربات

ها، ريزتراشه هاي سيليکوني در دنياي نانوالکترونيک و زيست حسگرهاي هوشمند، متداول است.

باپیدایش وپیشرفت علوم وفنون نوین نظیر نانوفناوری ، دانش گیاه پزشکی نيز تحول چشمگيري پيدا کرده

است و استفاده فراگير از انواع نانوکپسول ها، نانوفيلترها، نانوذرات ، نانوکريستال ها و بسياري موارد

ديگر، فقط گوشه اي ناچيز از کاربردهاي علوم و فنون نانو در مديريت تلفيقي آفات است. 

   کاظم دادخواهي پور، پژوهشگر و عضو هيات علمي موسسه تحقيقات گياه پزشکي کشور که

تحقيقات گسترده اي را در اين زمينه انجام داده است ، در اين باره می گوید: "دياتوم ها مهم ترين

گروهي هستند که در اين فناوري کاربرد زيادي دارند و با خلوصي بالغ بر 99 درصد در طبيعت اعم از آب

هاي شور، شيرين و انواع خاک ها انتشار وسيعي دارند. دياتوم ها بسيار متنوعند و تاکنون يکصد هزار

گونه از آنها شناسايي شده اند و تنوع زيستي آنها را تا حدود يک ميليون گونه برآورد کرده اند".

     وی ادامه می دهد:"یکی از عوامل ساختاري مهم در اين گروه که مسير پيشرفت نانوفناوري را فراهم

کرده اند، وجود تزيينات فوق العاده متنوع و همچنين دانه بندي بسيار دقيق و ظريف در پيکر آنهاست.بي

شک ساختن اشکال هندسي با چنين دقتي در مقياس نانو، بسيار دشوار است ، بنابراين تنوع

ميليوني و همچنين وفور دياتوم ها چنين موضوعي را براي متخصصان به طور قابل ملاحظه اي تسهيل

کرده است. با توجه به ويژگي هاي فيزيکي دياتوم ها، از آنها مي توان به عنوان اجزاي يک ماشين مجهز

استفاده کرد، البته با اين تفاوت که توليد چنين افزاري از لحاظ کميت و کيفيت بسيار فراتر از فناوري

متداول است.

از سوي ديگر، صرفه جويي اقتصادي با تاکيد بر مصرف بهينه از مواد اوليه دليل ديگري براي رشد و توسعه

چنين فناوري اي خواهد بود. هم اکنون استفاده از پودر خالص پوسته هاي سيليکاتي دياتوم هاي ويژه

اي براي مبارزه غيرشيميايي با برخي آفات انباري بويژه در مراکزي نظير بيمارستان ها و آسايشگاه ها که

به هيچ وجه نمي توان از روش هاي شيميايي يا بيولوژيکي استفاده کرد، توصيه مي شود. چنين آفت

کشي با تزيينات بسيار ظريف همچون تيغه هاي شيشه اي به طور فيزيکي پوست سخت و کيتيني

آفات را خراش مي دهند و با افزايش گرماي ناشي از تنفس زياد در نهايت موجب انهدام آنها مي شوند.

نانوکپسول ها، کاربردهاي ارزشمندي را براي گياه پزشکي نوين به ارمغان آورده اند. دياتوم ها همچون

جعبه هاي بسيار کوچک و با ساختاري بسيار مقاوم و در عين حال خنثي ، مي توانند بهترين حامل

سموم شيميايي قوي باشند. به اين طريق هنگام سم پاشي ، علاوه بر آن که ميزان مصرفي سموم به

حداقل ممکن مي رسد بلکه به دليل موضعي و متمرکز بودن تماس با آفات ، بسيار موثرتر خواهد بود.

چنين موضوعي با توجه به پارامترهاي زيست محيطي اعم از محيطهاي طبيعي و انساني نيز از اهميت

خاصي برخوردار است.

      کاربرد انواع نانوفيتوپلانکتون ها بويژه در طراحي و ساخت نانوحسگرها، روند صعودي دارد، زيرا

تسهيلات قابل ملاحظه اي را در جهت تدوين الگوهاي نانوزيستي براي رديابي ناهنجاري ها در

اکوسيستم هاي زراعي و ديگر مناطق انسان ساخت فراهم کرده است. اکنون بيش از 14 مرکز تحقيقات

بين المللي در زمينه دياتوم نانوفناوري فعاليت دارند. آشکارسازي و مهار جلبک هاي مزاحم در منابع آب

و آبياري با استفاده از سامانه هايي معروف به نانوچک، فقط يکي از موارد کوچک در چنين مراکزي

است."

رهيافت ها و رويکردها

     برخي محصولات رايانه ای جدید مانند صفحات نمايشگر انعطاف پذير يا وسيله جيبي اي بسيار کوچک

براي ذخيره اطلاعات با ظرفيت هاي فوق العاده زياد به نام کول ديسک و بسياري ديگر از اختراعات جديد،

از طريق فرآيند نانوفناوري روي همين دياتوم ها به وجود آمده اند.دادخواهی پور پژوهشگر موسسه

تحقيقات گياه پزشکي مي گويد:" شايسته است که کشاورزي سنتي و صنعتي براي توسعه پايدار

فناوري هاي جديد نهادينه شود؛ زيرا مناسب ترين جايگاه براي چنين تحقيقاتي ، کشاورزي پيشرفته

بويژه در زيربخش هاي گياه شناسي و با تخصص گیاه شناسی الکترونیک ² است.اگرچه ممکن است

براي برخي علاقه مندان به کشاورزي نوين ، همچنان هويت دياتوم ها مبهم باشد، اما کافي است

يادآوري شود که تمامي شيشه هاي مرغوب براي عينک ، عدسي ها، ظروف کريستالي و انواع رنگ

هاي متاليک و صدها محصول صنعتي ديگر، برگرفته از خواص فيزيکي شيميايي همين پوسته سيليسي

دياتوم هاست".

دادخواهي پور، يادآوري مي کند که سيليس پس از اکسيژن ، بيشترين عنصر کره زمين است و به لحاظ

اهميت منابع طبيعي تجديدشونده و همچنين افزايش تقاضا به انواع محصولات کشاورزي ، کشت و

پرورش خالص انواع دیاتوم ها، اجتناب ناپذير است.

       عضو هيات علمي موسسه تحقيقات گياه پزشکي کشور مي گويد:" رسوبات گوناگون بويژه در

پشت سدهاي آبي ، نظير سد اميرکبير در کرج سرشار از انواع دياتوم هاست. بهره مندي از چنين منابع

ارزشمندي علاوه بر اقتصادي بودن ، رعايت استانداردهاي محيط زيست را نيز در سطوح ممتازي به همراه

خواهد داشت. از سوي ديگر، دانش پايه در پيشبرد چنين نگرشي بسيار اهميت دارد و به نظر مي رسد

که در اين خصوص ، گياه شناسي الکترونيک  نقش کليدي را به عهده داشته باشد، زيرا مباني

الکترونيک در مقياس پيکو يا کسري از آن است و به همين دليل دنياي نانو را حداقل 1000 برابر دقيق تر و

واضح تر مي بيند.

       در آينده اي نه چندان دور، دستگاه هاي خيلي پيشرفته اي همچون نانوبيوراکتورها در کشت و

پرورش خالص بسياري ازدیاتوم ها نقش حياتي خواهند داشت و در حقيقت مي توانند نويدي براي

کشاورزي پويا و پايا باشند".