جلبک ها در خدمت نانو گیاه پزشکی
جلبک ها با قدمتی بالغ بر ?? میلیون سال در مقایسه
با دیگر رستنی ها توانسته اند مقام نخست را از نظر تولید انرژی و همچنین
مواد تجدیدشونده بویژه در دنیای نانو، کسب کنند.
بنابراین با توجه به اهمیت جلبک ها در این زمینه ،
شایسته است کشاورزی سنتی و صنعتی برای توسعه پایدار فناوری های جدید،
نهادینه شوند. جایگاه مناسب برای چنین تحقیقاتی ، کشاورزی پیشرفته بویژه
در زیربخش های گیاه شناسی با تخصص گیاه شناسی الکترونیک است.
بسیاری از موضوعات مهم در گیاه پزشکی مانند تشخیص و شناسایی
، پیش آگاهی ، مبارزه و مهار، قرنطینه و تا حدودی ترویج ، بی شباهت به
مفاهیم پلیسی نیستند. از این رو شناخت و همچنین بهره مندی از قابلیت های
کم نظیر نانوپلیس های جلبکی برای گیاه پزشکی ، امروز از اهمیت ویژه ای
برخوردار است.
از سوی دیگر می دانیم که بسیاری از الگوهای فنی در نانوفناوری ، مرهون ساختار ظریف ، ولی توانمند انواع میلیونی جلبک ها هستند.
طراحی ، ساخت و تولید ابزار و قطعاتی با دقت مقیاس نانو به
طور مصنوعی ، فوق العاده دشوار و پرهزینه است ، ولی با استفاده از این
موجودات که اغلب دیاتوم ها و نانوفیتوپلانکتون ها هستند، ساخت و تولید
انواع رایانه ها، ربات ها، ریزتراشه های سیلیکونی در دنیای نانوالکترونیک
و زیست حسگرهای هوشمند، متداول است
مفاهیم بنیادین
با پیدایش و پیشرفت علوم و فنون نوین نظیر نانوفناوری ، دانش
گیاه پزشکی نیز تحول چشمگیری پیدا کرده است و استفاده فراگیر از انواع
نانوکپسول ها، نانوفیلترها، نانوذرات ، نانوکریستال ها و بسیاری موارد
دیگر، فقط گوشه ای ناچیز از کاربردهای علوم و فنون نانو در مدیریت تلفیقی
آفات است
تقریبا همه می دانیم که جلبک ها در مقایسه با پیکر سبز تمامی
گیاهان موجود در جنگل ها، مراتع و حتی اراضی کشاورزی بیش از ?? درصد کل
فرآیند فتوسنتز را به عهده دارند.
بنابراین جلبک ها در این زیست کره از نظر تولید مواد اولیه و
در نتیجه ذخیره و تبدیل انرژی خورشیدی ، مقام نخست را به خود اختصاص می
دهند. به نظر می رسد که میزان جلبک های خشک زی بسیار ناچیز باشد، ولی با
یک محاسبه ساده نتیجه بسیار شگفت آور خواهد بود.
به طور کلی در یک هکتار زمین زراعی به عمق ?? سانتی متر که
از لحاظ مواد آلی و کانی ها در سطح متوسطی قرار دارد به میزان یک هزارم
وزن حجمی خاک ، جلبک وجود دارد، به این ترتیب به ازای هر هکتار زمین زراعی
، حداقل ???? کیلوگرم جلبک یافت می شود. چنین توان تولیدی در مقایسه با
برخی از محصولات دیم، قابل تامل خواهد بود. بعلاوه تنوع زیستی جلبک ها در
چنین اراضی ای نیز قابل ملاحظه است به طوری که براساس مطالعات انجام شده
در پاکستان بیش از ?? گونه انواع جلبک ها در یک هکتار از سطح زیر کشت ذرت
شیرین ثبت شده است.
افزار و شیوه گزینی
جلبک ها به عنوان نوعی افزار، زمینه های بسیار مساعدی را
برای تحقیقات فناوری نانو فراهم کرده اند. محصولات متنوعی مانند پوشاک ،
وسایل ورزشی و حتی برخی از ابزار پزشکی و قطعات سخت افزاری در رایانه ها و
ریزتراشه ها، مرهون چنین فناوری ای هستند. از بین انواع جلبک های تک یاخته
ای ، دیاتوم ها یا جلبک های قاب سیلیسی مهم ترین گروهی هستند که در این
فناوری کاربرد زیادی دارند.
یکی از عوامل ساختاری مهم در این گروه از جلبک ها که مسیر
پیشرفت نانوفناوری را فراهم کرده اند، وجود تزیینات فوق العاده متنوع و
همچنین دانه بندی بسیار دقیق و ظریف در پیکر آنهاست.
بی شک ساختن اشکال هندسی با چنین دقتی در مقیاس نانو، بسیار
دشوار است ، بنابراین تنوع میلیونی و همچنین وفور دیاتوم ها چنین موضوعی
را برای متخصصان به طور قابل ملاحظه ای تسهیل کرده است. با توجه به ویژگی
های فیزیکی دیاتوم ها، از آنها می توان به عنوان اجزای یک ماشین مجهز
استفاده کرد، البته با این تفاوت که تولید چنین افزاری از لحاظ کمیت و
کیفیت بسیار فراتر از فناوری متداول است.
کاربرد انواع نانوفیتوپلانکتون ها بویژه در طراحی و ساخت
نانوحسگرها، روند صعودی دارد، زیرا تسهیلات قابل ملاحظه ای را در جهت
تدوین الگوهای نانوزیستی برای ردیابی ناهنجاری ها در اکوسیستم های زراعی و
دیگر مناطق انسان ساخت فراهم کرده است. اکنون بیش از ?? مرکز تحقیقات بین
المللی در زمینه دیاتوم نانوفناوری فعالیت دارند. آشکارسازی و مهار جلبک
های مزاحم در منابع آب و آبیاری با استفاده از سامانه هایی معروف به
نانوچک ، فقط یکی از موارد کوچک در چنین مراکزی است.
رسوبات گوناگون بویژه در پشت سدهای آبی ، نظیر سد امیرکبیر
در کرج سرشار از انواع دیاتوم هاست. بهره مندی از چنین منابع ارزشمندی
علاوه بر اقتصادی بودن ، رعایت استانداردهای محیط زیست را نیز در سطوح
ممتازی به همراه خواهد داشت. از سوی دیگر، دانش پایه در پیشبرد چنین نگرشی
بسیار اهمیت دارد و به نظر می رسد که در این خصوص ، گیاه شناسی الکترونیک
(Electrobotany) نقش کلیدی را به عهده داشته باشد، زیرا مبانی الکترونیک
در مقیاس پیکو یا کسری از آن است و به همین دلیل دنیای نانو را حداقل ????
برابر دقیق تر و واضح تر می بیند.
در آینده ای نه چندان دور، دستگاه های خیلی پیشرفته ای همچون
نانوبیوراکتورها در کشت و پرورش خالص بسیاری از این جلبک های مفید، نقش
حیاتی خواهند داشت و در حقیقت می توانند نویدی برای کشاورزی پویا و پایا
باشند.
