محلول کلوئیدی نانو ذرات سلنیوم NANO_Se Selenium (Se) Nanoparticles Water Dispersion (Se Nanoparticles Aqueous Dispersion, 10-45nm, 1000ppm)

مشخصات نانوذرات سلنیوم کلوئید در آب مقطر:

• سایز ذرات نانو سلنیوم: 45 -10 نانومتر

• خلوص نانو ذرات سلنیم: 99.95%

• پی اچ (PH) نانو ذرات سلنیوم: 5-3

• غلظت نانو کلوئید سلنیوم: 1000ppm

• حلال بکاررفته در سنتز نانو سلنیوم: آب دوبار تقطیر شده

• مساحت سطح ویژه نانو ذرات سلنیوم: 50-30 متر مربع بر گرم

• رنگ محلول نانو سلنیوم: محلول نارنجی رنگ

• شکل نانو ذرات سلنیوم : تقریبا کروی شکل

• چگالی حقیقی (چگالی ذره ای) نانو ذرات: 3.89 گرم بر سانتی متر مکعب

(سایر غلظت های مخنلف نانو سلنیوم نیز موجود است. برای استعلام قیمت نانو کلوئید سلنیوم در غلظت های غیر از 1000 پی پی ام با شماره تلفن 09129152167 تماس بگیرید)

ویژگی ها و کاربردهای محلول کلوئیدی نانوذرات سلنیوم کدامند؟

سطح ویژه بالای نانو سلنیم ، کاربرد نانو ذرات سلنیوم به عنوان آنتی اکسیدان و اندازه ذرات کروی ، نانو سلنیوم توانایی قدرت بدن در مقاومت در برابر بیماری را دارد. از آنجا که بدن انسان در مقادیر نسبتاً کمی به سلنیوم احتیاج دارد ، غالباً مورد غفلت واقع می شود. نانو سلنیوم ممکن است با خاصیت آنتی اکسیدانی خود توانایی کاهش خطر سرطان ، بیماری های قلبی ، پیری زودرس ، آرتریت و محافظت از بدن در برابر صدمه را داشته باشد. سلنیوم یک ماده معدنی است که برای زندگی انسان ضروری است. بدن شما برای تولید چندین ترکیب مهم بدن از جمله آنزیم ها یا کاتالیزورهای درگیر در محافظت از آنتی اکسیدان ها و متابولیسم تیروئیدورمون به این ماده معدنی احتیاج دارد. نانو سلنیوم برای کمک به ویروس ضد ایدز ، ویروس آنتی هپاتیت B ، ویروس ضد هپاتیت C و پیشگیری و کنترل ویروس سارس در حال تحقیق است.

کاربردهای نانو ذرات سلنیوم:

_ یکسو کننده های برقی

_ فوتوسل ها

_ متر قرار گرفتن در معرض عکس

_ زیراکس

_ فوتو رسانا با نقطه ذوب نسبتاً کم (217 درجه سانتیگراد)

_ گرایش های شیشه ای

_ به عنوان حامل تهیه حسگرهای عملی عملی (یعنی سنجش H2O2)

_ در تشخیص پزشکی

_ در صنعت شیشه برای از بین بردن حباب ها و از بین بردن رنگ های نامطلوب حاصل از آهن

_ نقش مهم در سلامتی انسان از جمله اثرات آنتی اکسیدانی ، سلامت ایمنی ، سرطان

پیشگیری ، فعالیت ضد ویروسی و اثر محافظتی در برابر اکسیداسیون DNA

_ فعالیت بیولوژیکی بالا و سمی کم

مکمل نانو سلنیوم به عنوان افزونی به جیره طیور جهت ارتقا پارامترهای اصلی مانند بالا بردن ضریب تبدیل خوراک، کاهش چشمگیر مرگ و میر، بالا بردن کیفیت گوشت و افزایش ماندگاری آن در دمای یخچال، افزایش وزن نهایی و ..

آیا نانو سلنیوم در جیره طیور استفاده شده؟

بر اساس جستجو در مقالات علمی معتبر بین‌المللی مانند مقالات منتشرشده در ژورنال‌هایی همچون Poultry Science، Animal Feed Science and Technology، Journal of Animal Science and Biotechnology، و منابع PubMed و Springer، نانو سلنیوم nano-selenium یا Nano-Se به عنوان افزودنی در جیره طیور (به ویژه مرغ‌های گوشتی و تخم‌گذار) استفاده شده است. این ماده اغلب به صورت نانوذرات سبز سنتز شده green synthesized nano-selenium یا نانو سلنیوم پایه، در دوزهای مختلف (معمولاً ۰.۱۵ تا ۰.۹ میلی‌گرم بر کیلوگرم خوراک) آزمایش شده و با منابع معدنی سلنیوم مانند سدیم سلنیت مقایسه می‌شود. نانو سلنیوم معمولاً جذب بهتری دارد، سمیت کمتری نشان می‌دهد و اثرات آنتی‌اکسیدانی و ایمنی قوی‌تری نسبت به فرم‌های معدنی ایجاد می‌کند.

در ادامه، لیست پارامترهای مورد مطالعه و مزایای ایجادشده را بر اساس نتایج مقالات معتبر آورده‌ام. این لیست بر پایه مطالعات متعدد (از جمله بررسی‌های سیستماتیک و آزمایش‌های تجربی) تهیه شده و مزایا اغلب در مقایسه با گروه کنترل (بدون افزودنی یا با سلنیوم معدنی) مشاهده شده‌اند:

•    بهبود عملکرد رشد (Growth Performance): افزایش وزن نهایی بدن (BW)، افزایش روزانه وزن (DWG)، و بهبود نسبت تبدیل خوراک (FCR). برای مثال، افزودن ۰.۳ میلی‌گرم بر کیلوگرم نانو سلنیوم به جیره مرغ‌های گوشتی، رشد را تا ۵-۸% افزایش می‌دهد و اثرات منفی استرس حرارتی را کاهش می‌دهد.

•    افزایش محتوای سلنیوم در بافت‌ها و گوشت Tissue Selenium Distribution and Meat Selenium Content  افزایش غلظت سلنیوم در کبد، عضلات (مانند سینه)، و تخم‌مرغ‌ها، که منجر به تولید گوشت و تخم غنی‌شده با سلنیوم برای مصرف انسانی می‌شود. این مزیت در دوزهای ۰.۱۵-۰.۳ میلی‌گرم بر کیلوگرم بیشتر دیده می‌شود و جذب نانو سلنیوم بهتر از فرم معدنی است.

•    بهبود کیفیت گوشت (Meat Quality): کاهش ریزش آب (drip loss)، افزایش محتوای اینوزین مونوفسفات (IMP) برای طعم بهتر، و کاهش اکسیداسیون لیپیدها (که ماندگاری گوشت را افزایش می‌دهد). همچنین، بهبود رنگ زرده تخم و پایداری اکسیداتیو در تخم‌مرغ‌ها.

•    تقویت وضعیت آنتی‌اکسیدانی (Antioxidative Status): افزایش فعالیت آنزیم گلوتاتیون پراکسیداز GSH-Px  در سرم، کبد و عضلات، و کاهش پراکسیداسیون لیپیدها. این مزیت به ویژه در شرایط استرس (مانند گرمای بالا) برجسته است و نانو سلنیوم اثرات قوی‌تری نسبت به سلنیوم معدنی نشان می‌دهد.

•    بهبود سیستم ایمنی (Immunity): افزایش بیان ژن‌های سیتوکین مانند اینترلوکین-۲ (IL-2) و اینترلوکین-۶ (IL-6، افزایش وزن اندام‌های ایمنی (مانند بورس و تیموس)، و تقویت پاسخ ایمنی به عفونت‌ها. این اثر در مرغ‌های تحت استرس حرارتی بیشتر دیده می‌شود.

•    بهبود فلور روده و مورفولوژی روده (Intestinal Microflora and Morphology): افزایش جمعیت باکتری‌های مفید (مانند لاکتوباسیلوس)، کاهش باکتری‌های مضر مانند E. coli، تولید اسیدهای چرب کوتاه‌زنجیر (SCFA)، و بهبود ساختار روده (مانند افزایش ارتفاع ویلی). این مزیت به کاهش تعارض معدنی در روده و بهبود جذب کمک می‌کند.

•    بهبود عملکرد تولیدمثلی و تولید تخم (Reproductive Performance and Egg Production): افزایش کیفیت اسپرم در نرها، بهبود انتقال سلنیوم به جنین، افزایش تولید تخم، و بهبود کیفیت تخم (مانند رنگ زرده و پایداری اکسیداتیو). این مزیت در مرغ‌های تخم‌گذار و تولیدکنندگان برجسته است.

•    کاهش اثرات منفی استرس (Stress Resistance): کاهش اثرات استرس حرارتی بر عملکرد، ایمنی و کیفیت گوشت. نانو سلنیوم در این زمینه برتر از سایر منابع سلنیوم عمل می‌کند.

مطالعه بیشتر درباره نانو سلنیوم:

• بهبود سلامت با استفاده از نانوذرات سلنیوم 

• استفاده از نانوذرات سلنیوم برای تشخیص کووید-19

• ذرات نانو سلنیم برای فواید تغذیه‌ای بیشتر در خوراک حیوانات و مکمل‌های غذایی انسان

• نانوذرات سلنیوم به عنوان پوشش ضدمیکروبی برای دستگاه‌های پزشکی

• مکانیسم‌ها و کاربردهای نانوذرات سلنیوم در درمان سرطان

• پتانسیل سلنیوم در سلول‌های خورشیدی

• نانوذرات سلنیوم برای انتقال دارو و نفوذ بهتر به پوست

• نانوتکنولوژی سلنیوم در کشاورزی: فواید کودهای نانوذره‌ای برای تولید محصولات و سلامت خاک

• رابطه بین سلنیوم و دیابت: شواهد و پیامدها

• نقش سلنیوم به عنوان آنتی‌اکسیدان در بیماری‌های التهابی: پیامدها برای دیابت، سلیاک و HIV

• نانوذرات سلنیوم به عنوان عوامل ضدباکتریایی: ویژگی‌ها و مکانیسم‌های عمل

• درک کارایی ماسک‌ها علیه کووید-19: روش‌های نوین آزمایش با استفاده از نانوذرات سلنیوم

 تاثیر افزودن محلول نانو سلنیوم به غذای ماهی به عنوان مکمل با قابلیت جذب بسیار بالا و ایجاد منافع بیشمار در بحث پرورش ماهی

بر اساس جستجو در مقالات علمی معتبر بین‌المللی (مانند مقالات منتشرشده در ژورنال‌هایی همچون Aquaculture، BMC Veterinary Research، PLOS ONE، Nature Scientific Reports، و Frontiers in Physiology)، نانو سلنیوم (nano-selenium یا Nano-Se) به عنوان افزودنی در غذای ماهی برای پرورش ماهی (aquaculture) استفاده شده است. این ماده اغلب به صورت نانوذرات بیولوژیکی یا شیمیایی سنتز شده، در دوزهای پایین (معمولاً ۰.۵ تا ۲ میلی‌گرم بر کیلوگرم خوراک) آزمایش شده و با منابع معدنی سلنیوم مانند سدیم سلنیت مقایسه می‌شود. نانو سلنیوم جذب بهتری دارد، سمیت کمتری نشان می‌دهد و اثرات آنتی‌اکسیدانی، ایمنی و رشد قوی‌تری ایجاد می‌کند، به ویژه در گونه‌هایی مانند نیل تیلاپیا (Nile tilapia)، سی باس اروپایی (European Sea Bass) و سایر ماهیان پرورشی.

در ادامه، لیست پارامترهای مورد مطالعه و مزایای ایجادشده را بر اساس نتایج مقالات معتبر آورده‌ام. این لیست بر پایه مطالعات تجربی و بررسی‌های سیستماتیک (از سال ۲۰۱۵ تا ۲۰۲۵) تهیه شده و مزایا اغلب در مقایسه با گروه کنترل (بدون افزودنی یا با سلنیوم معدنی) مشاهده شده‌اند:

•    بهبود عملکرد رشد (Growth Performance): افزایش وزن نهایی بدن (BWG)، افزایش مصرف خوراک (FI)، و بهبود نسبت تبدیل خوراک (FCR). برای مثال، افزودن ۱ میلی‌گرم بر کیلوگرم Nano-Se به غذای نیل تیلاپیا، رشد را تا ۲۰-۳۰% افزایش می‌دهد و نرخ بقا را بهبود می‌بخشد.

•    بهبود ترکیب بدن و کیفیت گوشت (Body Composition and Meat Quality): افزایش پروتئین و چربی مفید در بدن، کاهش ریزش آب (drip loss)، و بهبود کیفیت تغذیه‌ای گوشت (مانند افزایش محتوای سلنیوم برای مصرف انسانی). این مزیت در دوزهای ۰.۵-۱ میلی‌گرم بر کیلوگرم بیشتر دیده می‌شود.

•    تقویت وضعیت آنتی‌اکسیدانی (Antioxidative Status): افزایش فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدان مانند گلوتاتیون پراکسیداز (GSH-Px) و سوپراکسید دیسموتاز (SOD)، و کاهش پراکسیداسیون لیپیدها (MDA). این اثر به ویژه در شرایط استرس اکسیداتیو (مانند ناشی از نمک گیاهی یا گرما) برجسته است و Nano-Se برتر از فرم معدنی عمل می‌کند.

•    بهبود سیستم ایمنی (Immunity): افزایش تولید آنتی‌بادی‌ها، فعالیت سلول‌های ایمنی (مانند لیزوزیم و اینترلوکین‌ها)، و مقاومت به عفونت‌ها و بیماری‌ها. برای مثال، Nano-Se اثرات منفی استرس را کاهش داده و پاسخ ایمنی را در ماهیان پرورشی تقویت می‌کند.

•    بهبود هضم و فعالیت آنزیم‌های گوارشی (Digestibility and Digestive Enzymes): افزایش فعالیت آنزیم‌هایی مانند پروتئاز، آمیلاز و لیپاز، و بهبود هضم مواد مغذی (مانند پروتئین و چربی). این مزیت به افزایش bioavailability سلنیوم در نانو سلنیوم مرتبط است.

•    کاهش اثرات منفی استرس و عوامل محیطی (Stress Resistance and Environmental Factors): کاهش اثرات استرس اکسیداتیو، حرارتی یا ناشی از آلاینده‌ها (مانند نمک گیاهی)، و افزایش مقاومت به بیماری‌ها. نانو سلنیوم در این زمینه به عنوان یک افزودنی پایدار برای aquaculture پیشنهاد می‌شود.

•    بهبود پارامترهای خونی و بیوشیمیایی (Hematological and Biochemical Parameters): بهبود سطوح هموگلوبین، گلبول‌های قرمز، و نشانگرهای بیوشیمیایی خون (مانند کاهش کورتیزول و افزایش آلبومین). این تغییرات نشان‌دهنده سلامت کلی بهتر ماهیان است.

•    کاهش آلودگی محیطی و پایداری (Environmental Sustainability): کاهش دفع فسفر و نیتروژن در آب، و کاهش نیاز به دوزهای بالا به دلیل جذب بهتر، که به کاهش آلودگی در سیستم‌های پرورشی کمک می‌کند.

بهبود سلامت و فناوری با استفاده از نانوذرات سلنیوم یکنواخت

سلنیوم یک عنصر ضروری و کم‌مصرف است که برای تغذیه انسان و دام حیاتی است. این عنصر جزء ضروری حداقل 25 پروتئین و آنزیم حاوی سلنوسیستئین در بدن انسان است. به دلیل فواید متعدد سلامتی، سلنیوم به طور رایج به خوراک حیوانات و محصولات غذایی اضافه می‌شود. علاوه بر این، از آنجا که سلنیوم یک نیمه‌هادی و فعال در برابر نور است، کاربردهای پیشرفته‌تری مانند زروگرافی و مونتاژ سلول‌های خورشیدی دارد. سلنیوم به ندرت به صورت عنصری یافت می‌شود و معمولاً در فرم آلی (سلنومتیونین، سلنوسیستئین) یا غیرآلی (سلنات، سلنید، سلنیت) مشاهده می‌شود.

توسعه نانوذرات سلنیوم یکنواخت و هم‌اندازه با اندازه نانومتری، توجه تجاری را به خود جلب کرده است، زیرا نانوذرات اغلب خواص الکتریکی، نوری، مغناطیسی و شیمیایی منحصربه‌فردی نسبت به مواد حجیم خود نشان می‌دهند. کاربرد نانوذرات سلنیوم (SeNPs) به دلیل افزایش خواص زیستی و نوری سلنیوم از اهمیت خاصی برخوردار است. همچنین، نانو ذرات سلنیوم زیست سازگار و غیرسمی هستند و سمیت سلولی کمتری نسبت به همتایان خود، مانند سلنیت (SeO32-) و سلنات (SeO42-)، نشان می‌دهند.

تصاویر عکاسی از شش کلوئید سلنیوم با اندازه‌های قابل‌تشخیص.

 

 

شکل 1. کلوئیدهای سلنیوم یکنواخت: تصاویر عکاسی از شش قطر ذره که از 20 تا 240 نانومتر متغیر است. ذرات از چپ به راست نشان داده شده‌اند، با کوچک‌ترین قطر در سمت چپ و بزرگ‌ترین در سمت راست (به ترتیب 20±6، 71±9، 102±10، 146±23، 183±33 و 240±32 نانومتر).

 

تصویر TEM از نانوذرات سلنیوم یکنواخت و شیمیایی سنتز شده

 

 

شکل 2. میکروگراف TEM از نانوذرات سلنیوم یکنواخت، که اندازه و شکل یکنواخت و تغییرات اندک بین ذرات را برجسته می‌کند. [لین و همکاران، شیمی مواد و فیزیک 92 (2005) 591-594].

استفاده از نانوذرات سلنیوم برای تشخیص کووید-19

نانوذرات (NPs) به طور گسترده در کاربردهای پزشکی از جمله حسگرهای زیستی، انتقال دارو، تصویربرداری و درمان ضدمیکروبی استفاده شده‌اند. به دلیل سطح بالای تماس و اندازه بسیار کوچک، NPs در روش‌های واکنش زنجیره‌ای پلیمراز رونوشت‌بردار معکوس (RT-PCR)، و همچنین روش‌های دیگر تشخیص ویروس مانند ایمونوآزیم لینکد سوربنت آسه (ELISA) و رونوشت‌برداری معکوس تقویت حلقه‌ای همدما (RT-LAMP) به کار گرفته شده‌اند. ویروس سندرم حاد تنفسی شدید کروناویروس 2 (SARS-CoV-2) یک ویروس پوشیده با ویژگی‌های ذره‌ای و قطری بین 60 تا 140 نانومتر (شکل 3) است. این ویروس می‌تواند به عنوان یک نانوذره هسته-پوسته عمل کند و با مواد متنوع اطراف خود تعامل داشته باشد و برای مدت زمان متفاوتی به آن‌ها متصل بماند و در عین حال زیست‌فعالیت خود را حفظ کند. مشاهده شده است که نانوذرات مصنوعی می‌توانند به دلیل شباهت‌های مورفولوژیکی با ویروس و پروتئین‌های آن به شدت تعامل کنند.

نمایش کارتونی ساختار SARS-CoV-2

شکل 3. نمایش کارتونی ساختار SARS-CoV-2.

یک مطالعه توسط وانگ و همکاران، توسعه یک آزمایش مبتنی بر SeNP برای تشخیص ترکیبی IgM و IgG ضد SARS-CoV-2 در سرم و خون انسان را بحث کرده است. این آزمایش شامل یک کیت ایمونوآزیم جریان جانبی مبتنی بر نانوذره سلنیوم اصلاح‌شده پروتئین نوکلئوپروتئین SARS-CoV-2 بود که IgM و IgG ضد SARS-CoV-2 را در سرم انسان تشخیص می‌داد و نتایج قابل‌رؤیت را در عرض 10 دقیقه تولید می‌کرد (برای تصویر کیت آزمایش به شکل 4 مراجعه کنید).

نانو سلنیوم می‌توانند به عنوان پروب برچسب‌گذاری در آزمایش‌های کروماتوگرافی جانبی استفاده شوند. این نانوذرات دارای اثر پلاسمون سطحی و اثر اندازه کوچک هستند و می‌توانند برای برچسب‌گذاری پروتئین‌ها یا اسیدهای نوکلئیک به کار روند. نتیجه مثبت با حضور خطوط نارنجی قابل‌رؤیت نشان داده می‌شود، زیرا SeNPs به رنگ نارنجی هستند. SeNPs به دلیل حساسیت بالاتر و هزینه کمتر نسبت به سایر انواع پروب‌ها، مزیت دارند.

دیاگرام و اجزای نوار تست ایمونوآزیم آنتی‌بادی SARS-CoV-2

 

 

شکل 4. اجزا و تفسیر نوار تست ایمونوآزیم آنتی‌بادی SARS-CoV-2. (الف) دیاگرام اجزای مختلف نوار تست را نشان می‌دهد؛ (ب) راهنمای ارزیابی بصری به کاربر کمک می‌کند تا نتایج نوار تست را با شناسایی خط کنترل و خط تست (C و T به ترتیب) و حضور یا عدم حضور آنتی‌بادی‌های IgM و IgG تفسیر کند. [وانگ و همکاران، آزمایشگاه روی تراشه، 2020، 20، 4255]

ذرات نانو سلنیوم برای فواید تغذیه‌ای بیشتر در خوراک حیوانات و مکمل‌های غذایی انسان

ذرات نانو ممکن است فواید تغذیه‌ای مانند جذب بهتر، زیست‌فراهمی، فعالیت ضدمیکروبی و دفع نانومواد را ارائه دهند. افزودن SeNPs به محصولات تغذیه حیوانات نتایج بسیار امیدوارکننده‌ای در خوراک تک‌معده‌ای، نشخوارکنندگان و آبزیان نشان داده است (برای کاربردهای نانو ذرات سلنیوم در خوراک حیوانات به شکل 5 مراجعه کنید). انتقال مواد معدنی از طریق نانوذرات در بهبود نسبت تبدیل خوراک، ترویج رشد و توسعه سلول‌های عضلانی، بهبود محیط میکروبی روده، درمان بیماری‌های انگلی رایج مانند کوکسیدیوز و کاهش مرگ‌ومیر در طیور مؤثر است. traditionally، سلنیوم به صورت غیرآلی (سلنیت) یا آلی (سلنومتیونین) به خوراک حیوانات اضافه می‌شود. با این حال، استفاده از سلنیوم در فرم نانوذره در خوراک حیوانات می‌تواند یک جایگزین جذاب باشد، زیرا نیازی به متابولیزه شدن قبل از ادغام در سلنوپروتئین‌ها ندارد و بنابراین زیست‌فراهمی بیشتری نسبت به سلنیوم غیرآلی دارد. در حال حاضر، آزمایش‌ها و محصولات تجاری مکمل انسانی نانو ذرات سلنیوم وجود ندارد، اما این حوزه‌ای با تحقیقات بسیار امیدوارکننده است.

کاربردهای نانوذرات سلنیوم در خوراک حیوانات

شکل 5. کاربردهای نانوذرات سلنیوم در خوراک حیوانات.

نانوذرات سلنیوم به عنوان پوشش ضدمیکروبی برای دستگاه‌های پزشکی

نانوذرات به دلیل نسبت بالای سطح به حجم و اندازه کوچکتر نسبت به ذرات میکرومتری معمولی، برای کاربردهای پزشکی مختلف بررسی شده‌اند. سطح بالای تماس، مکان‌های بیشتری برای تعامل با موجودات زیستی و عملکرد با مولکول‌های فعال زیستی دیگر مانند داروهای ضدسرطان و ضدباکتری فراهم می‌کند. سلنیوم نانوساختار سطح در دسترس برای تعامل با باکتری‌ها و کشتن آن‌ها را افزایش می‌دهد و در نهایت از اتصال باکتری‌ها جلوگیری می‌کند. همچنین، نانو سلنیوم هفت برابر سمیت حاد کمتری نسبت به سدیم سلنیت در موش‌ها نشان داده‌اند که اثرات اکسیداتیو کمتری دارد.

بیوفیلم‌ها دلیل رایج عفونت‌های مداوم در دستگاه‌های پزشکی هستند، زیرا به راحتی تشکیل می‌شوند و درمان آن‌ها دشوار است. نانو ذرات سلنیوم می‌توانند روی سطح دستگاه‌های پزشکی (مانند کاتترها، پروتزهای ارتوپدی، لنزهای تماسی، دریچه‌های قلب مصنوعی و غیره) پوشش داده شوند تا از تشکیل بیوفیلم جلوگیری کنند. مطالعه‌ای توسط وانگ و همکاران نشان داد که دستگاه‌های پزشکی پلی‌کربنات با پوشش نانو ذرات سلنیوم رشد باکتری S. aureus را پس از 24 و 72 ساعت به ترتیب 91٪ و 73٪ نسبت به سطوح پلی‌کربنات بدون پوشش به شدت مهار کرد. مهم این است که این کار بدون استفاده از آنتی‌بیوتیک‌ها، بلکه با استفاده از عنصری طبیعی در بدن انسان انجام شد. شکل 6 کاهش تراکم S. aureus را با افزایش غلظت سلنیوم روی سطح پلی‌کربنات نشان می‌دهد.

تراکم S. aureus روی مقادیر مختلف سلنیوم پوشش داده شده روی سطح پلی‌کربنات.

شکل 6. نتایج مطالعه‌ای درباره خواص ضدباکتریایی فیلم‌های پلی‌کربنات پوشش داده شده با سلنیوم. این شکل تراکم باکتری‌های S. aureus کشت شده روی مقادیر مختلف سلنیوم برای دوره‌های زمانی مختلف را ارائه می‌دهد. داده‌ها نشان می‌دهند که سطوح پلی‌کربنات پوشش داده شده با سلنیوم می‌توانند رشد باکتریایی را به طور مؤثری مهار کنند، که کاربردهای بالقوه‌ای در بسته‌بندی غذا و دستگاه‌های پزشکی دارد. [وانگ و همکاران، آزمایشگاه روی تراشه، 2020، 20، 4255]

 

مکانیسم‌ها و کاربردهای نانوذرات سلنیوم در درمان سرطان

تکمیل سلنیوم به عنوان یک درمان ضدسرطانی قوی پیشنهاد شده است. آزمایش‌های مداخله انسانی بزرگ‌مقیاس، دوسوکور و تصادفی نشان داده‌اند که تکمیل روزانه 200 میکروگرم سلنیوم می‌تواند کاهش غیرمعنی‌داری در مرگ‌ومیر کلی و کاهش معنی‌داری در مرگ‌ومیر کلی سرطان و بروز سرطان‌های ریه، روده بزرگ و پروستات ایجاد کند. اگرچه آزمایش‌های مداخله انسانی به طور خاص با استفاده از SeNPs کم است، مطالعات آزمایشگاهی نشان داده‌اند که نانو سلنیوم عملکرد با اسید فولیک می‌تواند آپوپتوز را در خطوط سلولی سرطان (خط سلولی سرطان پستان (MCF-7)) ایجاد کند. همچنین، SeNPs نشان داده‌اند که در طول کشت، کوچک شدن سلول‌ها و آسیب به سلول‌های سرطان پروستات را با ایجاد فعالیت سیتوتوکسیک ایجاد می‌کنند. به دلیل اندازه کوچک و سطح بالای تماس، مکمل‌های نانو سلنیوم ممکن است زیست‌فراهمی سلنیوم و اثرات ضدسرطانی را افزایش دهند.

مکانیسم عمل اثرات محافظتی شیمیایی سلنیوم به طور کامل شناخته نشده است. با این حال، چندین فرضیه برای توضیح فعالیت‌های ضدتوموری سلنیوم پیشنهاد شده است. این موارد ممکن است شامل محافظت در برابر آسیب اکسیداتیو (از طریق نقش آن به عنوان جزء آنزیم آنتی‌اکسیدان گلوتاتیون پراکسیداز)، تغییرات در متابولیسم کارسینوژن، اثرات بر سیستم‌های غدد درون‌ریز و ایمنی، تولید متابولیت‌های سیتوتوکسیک سلنیوم، مهار سنتز پروتئین، مهار آنزیم‌های خاص و تحریک آپوپتوز باشد. شکل 7 نقش‌های محافظتی شیمیایی محتمل سلنیوم را بررسی می‌کند.

(الف) نمایش پارامترهای مختلف منجر به سرطان و نقش سلنیوم به عنوان عامل ضدسرطان. (ب) مدل شماتیک نشان‌دهنده آپوپتوز سلول‌های سرطانی در حضور نانوذرات سلنیوم

شکل 7. نقش نانو ذرات سلنیوم در پیشگیری و درمان سرطان. پنل (الف) عوامل مختلف منجر به افزایش ریسک سرطان و اثر محافظتی سلنیوم در برابر آن‌ها را نشان می‌دهد. پنل (ب) مدل شماتیک آپوپتوز سلول‌های سرطانی را در حضور نانوذرات سلنیوم که مرگ سلول‌های سرطانی را ترویج می‌دهند، نشان می‌دهد. [ماییو و همکاران، نانومدیسین 2017 جلد 12 شماره 9]

پتانسیل سلنیوم در سلول‌های خورشیدی

سلنیوم ویژگی‌های کلیدی دارد که آن را به یک جزء مطلوب برای سلول‌های خورشیدی تبدیل می‌کند، مانند حساسیت بالا به نور، سهولت پردازش و پایداری. این عنصر ضریب جذب بالا و تحرک را نشان می‌دهد و آن را به یک جاذب جذاب برای سلول‌های خورشیدی نازک با گاف انرژی بالا تبدیل می‌کند. علاوه بر این، سادگی یک جاذب تک‌عنصری (که فرآیند رسوب‌گذاری را به طور قابل‌توجهی ساده می‌کند) و پایداری محیطی ذاتی، استفاده از سلنیوم را در سلول‌های خورشیدی بسیار ارزان و قابل‌توسعه امکان‌پذیر می‌کند. سلول‌های خورشیدی مبتنی بر سلنیوم ویژگی‌های برتری نسبت به سیلیکون و سایر مواد فتوولتائیک نوظهور دارند. آن‌ها می‌توانند در دماهای به طور قابل‌توجهی پایین‌تر (زیر 200 درجه سانتی‌گراد) نسبت به دماهای پردازش سیلیکون یا CdTe پردازش شوند. سلول‌های خورشیدی سلنیوم همچنین پایداری ذاتی در شرایط محیطی (مانند رطوبت و اکسیژن) را نشان می‌دهند. علاوه بر این، سلنیوم یک نیمه‌هادی نوع p است و مطالعات نشان داده‌اند که سلنیوم خواص انتقال دوقطبی دارد و می‌تواند به عنوان یک انتقال‌دهنده عالی و همچنین جاذب نور عمل کند. مطالعه‌ای توسط پژایی و همکاران با موفقیت نانوذرات مونوسلنید قلع (SnSe) را در سلول‌های خورشیدی نازک وارد کردند که کارایی 0.43٪ را نشان داد. شکل 8 یک شماتیک و ویژگی‌های سلول‌های خورشیدی SnSe NP را نشان می‌دهد.

(الف) شماتیک سلول خورشیدی SnSe NPs. (ب) ویژگی J-V سلول خورشیدی اتصال ناهمساز SnSe NPs. (ج) تصویر SEM مقطعی از لایه جاذب SnSe NPs.

شکل 8. سلول خورشیدی نانو ذرات سلنیوم: (الف) شماتیک سلول خورشیدی ناهمساز (ب) ویژگی جریان-ولتاژ (J-V)، (ج) تصویر SEM از لایه جاذب SnSe که مورفولوژی و ضخامت لایه جاذب SnSe NPs را نشان می‌دهد. [پژایی و همکاران، علوم مواد: مواد الکترونیکی 27، 5491-5508 (2016).]

نانوذرات سلنیوم برای انتقال دارو و نفوذ بهتر به پوست

استفاده گسترده از نانوتکنولوژی در محصولات آرایشی-درمانی و نانوآرایشی-درمانی برای مراقبت از پوست، مو، ناخن، لب و شرایطی مانند چین‌وچروک، پیری نوری، هایپرپیگمانتاسیون، شوره سر و آسیب مو در حال افزایش است. به دلیل سطح بالای تماس، حامل‌های نانو نوظهور مانند نانو سلنیوم، مزایایی مانند نفوذ بهتر به پوست، انتشار کنترل‌شده و پایدار دارو، پایداری بالاتر، حلالیت و زیست‌فراهمی بیشتر و هدف‌گیری خاص محل و کارایی بالای محبوس‌سازی را دارند (برای مزایای نانوآرایشی-درمانی به شکل 9 مراجعه کنید).

سلنوپروتئین‌ها نقش کلیدی در دفاع آنتی‌اکسیدانی و حفظ محیط سلولی کاهش‌یافته دارند. تابش UV می‌تواند گونه‌های فعال اکسیژن (ROS) را ایجاد کند که واسطه‌های اصلی آسیب اکسیداتیو پوست هستند. قرار گرفتن مکرر در معرض UV-A و UV-B می‌تواند خطر آفتاب‌سوختگی را افزایش دهد. علاوه بر این، استرس اکسیداتیو (که عمدتاً توسط پرتوهای UV-A هدایت می‌شود) می‌تواند منجر به پیری زودرس، برنزه شدن و سرطان پوست شود. سلنیوم به صورت نانوذرات در محصولات ضدآفتاب گنجانده شده است زیرا سمیت کمتری نسبت به همتایان رایج خود دارد. فعالیت آنتی‌اکسیدانی سلنیوم فعالیت آنزیم‌های احیاکننده درگیر در حذف رادیکال‌های آزاد را تقویت می‌کند و جایگزین مؤثری برای درمان عوارض آفتاب‌سوختگی ارائه می‌دهد. اثرات آنتی‌اکسیدانی کاربرد موضعی نانو ذرات سلنیوم می‌تواند استرس اکسیداتیو را با حذف ROS و نمایش pH اسیدی (در محدوده 4.2-5.6) کاهش دهد، که به پیشگیری از کلونیزاسیون باکتریایی پاتوژن، تنظیم فعالیت آنزیم و حفظ محیط مرطوب کمک می‌کند.

جنبه‌های مثبت نانوذرات سلنیوم در آرایشی برای کاربردهای مراقبت از پوست

شکل 9. جنبه‌های مثبت نانوذرات سلنیوم در آرایشی برای کاربردهای مراقبت از پوست.

نانوتکنولوژی سلنیوم در کشاورزی: فواید کودهای نانوذره‌ای برای تولید محصولات و سلامت خاک

محتوای سلنیوم خاک‌ها در سراسر جهان به طور قابل‌توجهی متفاوت است و ممکن است از 0.005 تا 1200 میکروگرم بر گرم متغیر باشد، اگرچه معمولاً بین 0.1 تا 10 میکروگرم بر گرم است. دریافت سلنیوم غذایی یک فرد و در نتیجه سطوح پلاسما سلنیوم او به شدت به محتوای سلنیوم خاک در غذای مصرفی بستگی دارد. نرمال‌سازی غلظت سلنیوم خاک می‌تواند از طریق استفاده از کودهای حاوی سلنیوم به دست آید. سلنیوم در مقیاس نانو به عنوان افزودنی به کودها بسیار مورد توجه است. در مقایسه با ترکیبات آلی و غیرآلی سلنیوم، نانو سلنیوم در آب و محلول‌های آبی حل نمی‌شوند و به سرعت از خاک شسته نمی‌شوند. سلنیوم می‌تواند از طریق اکسیداسیون تدریجی سطح نانوذرات و آزادسازی اکسید به محلول خاک به گیاهان تامین شود.

مطالعات نشان داده‌اند که خاک کوددهی شده با SeNPs منجر به افزایش محصول میوه، برنج و برگ چای با محتوای سلنیوم بالاتر در میوه می‌شود. علاوه بر این، افزودن نانو ذرات سلنیوم به کود چرخه رشد بلوبری را بهبود بخشید که از کیفیت بالاتری برخوردار بودند و دوره ذخیره‌سازی طولانی‌تری داشتند (برای تاثیر غلظت‌های مختلف کوددهی نانو سلنیوم روی یک گیاه تربچه به شکل 10 مراجعه کنید). SeNPs توانایی سرکوب بیماری و ضدقارچی گیاهان را تقویت کرده‌اند. علاوه بر این، سطح بالای تماس و اندازه کوچک نانومواد در کودهای نانو به تعامل بهتر و جذب مؤثر سلنیوم برای کوددهی محصولات کمک می‌کند. این افزایش کارایی جذب می‌تواند به فواید اقتصادی و محیطی قابل‌توجهی منجر شود.

رشد نهال تربچه در پاسخ به کوددهی نانو ذرات سلنیوم.

شکل 10. رشد نهال تربچه در پاسخ به کوددهی SeNPs. نهال‌های تربچه در (الف) خاک بدون کود و در خاک کوددهی شده با (ب) 1، (ج) 5، (د) 10 و (ه) 25 میکروگرم بر گرم SeNPs رشد کرده‌اند. بالاترین نرخ رشد گیاه در غلظت‌های SeNPs 5 و 10 میکروگرم، همان‌طور که در تصاویر (ج) و (د) نشان داده شده، مشاهده شد.

رابطه بین سلنیوم و دیابت: شواهد و پیامدها

اگرچه شواهد تاثیر سلنیوم بر دیابت کمیاب است، مطالعات نشان داده‌اند که بیماران دیابتی وضعیت سلنیوم پایین‌تری نسبت به افراد کنترل‌شده دارند. شیوع دیابت در مردان با سطوح پلاسمای سلنیوم پایین بیشتر است. همچنین، مطالعه‌ای نشان داد که زنان باردار با دیابت حاملگی سطوح سرم پلاسمای پایین‌تری نسبت به افراد کنترل‌شده داشتند و همبستگی‌های منفی معنی‌داری بین سطوح سرم سلنیوم و CRP، کلسترول کل و LDL یافت شد. قدرت آنتی‌اکسیدانی سلنیوم ممکن است اثر خنثی‌کننده‌ای علیه استرس اکسیداتیو داشته باشد که نقش مهمی در پاتوژنز دیابت دارد. علاوه بر این، فرض شده است که سلنیوم ممکن است بر متابولیسم گلوکز تاثیر بگذارد. تکمیل سلنیوم نشان داده است که بیان پروتئین‌های التهابی، مانند اینترلوکین‌ها و فاکتورهای نکروز تومور را در بیماران دیابتی کاهش می‌دهد. محدوده سمیت سلنیوم بسیار باریک است و باید احتیاط شود تا اثرات درمانی مفید تضمین شود. تحقیقات دیگر پیشنهاد کرده‌اند که شیوع دیابت در افرادی با وضعیت پلاسمای سلنیوم بالا بیشتر است. در حال حاضر، داده‌های موجود در مورد سطوح پلاسمای سلنیوم و ریسک دیابت می‌تواند با یک نمودار U شکل (شکل 11) نمایش داده شود. این نشان می‌دهد که هر دو دریافت پایین و بالا سلنیوم می‌تواند بر ریسک دیابت و سایر مرگ‌ومیرهای بالینی تاثیر بگذارد. بنابراین، اگرچه شواهد مشاهده‌ای نشان می‌دهد که وضعیت پایین سلنیوم ممکن است ریسک ابتلا به دیابت را افزایش دهد، تحقیقات بیشتری برای بررسی یک دریافت مکمل سلنیوم ایمن برای دستیابی به اثرات درمانی مفید لازم است.

نمودار U شکل نشان‌دهنده ریسک عوارض سلامتی در مقابل وضعیت سلنیوم.

شکل 11. نمودار U شکل نشان‌دهنده ریسک عوارض سلامتی در مقابل وضعیت سلنیوم.

نقش سلنیوم به عنوان آنتی‌اکسیدان در بیماری‌های التهابی: پیامدها برای دیابت، سلیاک و HIV

سلنیوم یک عنصر آنتی‌اکسیدانی اصلی است که از طریق آنزیم‌هایی که واکنش‌های احیا-اکسیداسیون را کاتالیز می‌کنند، عمل می‌کند. این سلنوپروتئین‌ها نقش محوری در سیستم دفاعی آنتی‌اکسیدانی سلول دارند. شواهد قوی نشان می‌دهد که سلنیوم ممکن است بر روند و نتیجه بسیاری از بیماری‌های التهابی (دیابت، سلیاک، HIV) تاثیر بگذارد. داده‌های فعلی نشان می‌دهند که التهاب ناشی از ویروس، باکتری یا استرس ممکن است به طور متغیر تحت تاثیر دسترسی به سلنیوم باشد.

سطوح سرم سلنیوم کاهش‌یافته در حالت‌های التهابی حاد و مزمن با مقادیر بالای CRP مشاهده شده است. سطوح پایین سلنیوم همچنین در سندرم پاسخ التهابی شدید که با تولید افزایش‌یافته گونه‌های فعال اکسیژن (ROS) توسط ماکروفاژهای فعال، القاء آسیب اکسیداتیو و آسیب بافتی مشخص می‌شود، مشاهده شده است. مسیر سیگنال‌دهی فاکتور کاپا-بی هسته‌ای (NF-KB) با پاسخ التهابی تقویت‌شده همراه بوده و فعال‌سازی آن با تولید اینترلوکین-6 و TNF-آلفا به طور معنی‌داری همبسته بوده است. فرض شده است که سلنیوم با تنظیم بیان ژن، فعال‌سازی NF-KB را مهار می‌کند. تکمیل با سلنیوم در التهاب مزمن، سطوح کبدی و سرم سلنیوم کاهش‌یافته را با افزایش بیوسنتز سلنوپروتئین‌ها بازیابی می‌کند. این اثر منجر به سرکوب تولید CRP و در نتیجه کاهش پاسخ التهابی می‌شود. شکل 12 رابطه بین سلنوزیم‌ها و پاسخ التهابی را نشان می‌دهد. اگرچه در حال حاضر آزمایش‌های انسانی منتشرشده که اثرات ضدالتهابی تکمیل SeNP را بررسی کنند، کم است، این حوزه‌ای امیدوارکننده برای تحقیقات آینده است، زیرا ذرات نانو ممکن است زیست‌فراهمی بیشتری نسبت به همتایان بزرگ‌تر خود داشته باشند و بنابراین اثرات درمانی تقویت‌شده‌ای داشته باشند.

نمایش مکانیسم‌های تکمیل سلنیوم بر التهاب. تکمیل سلنیوم می‌تواند اتصال NF-KB به ژن‌های پروموتر را مهار کند، آزادسازی سیتوکین را کاهش دهد و سنتز CRP را سرکوب کند. سطوح پلاسمای سلنیوم بر فعالیت سلنوزیم‌ها تاثیر می‌گذارد که فعال‌سازی کینازهای پروتئین و فسفوریلاسیون IκBα را مهار می‌کنند.

شکل 12. نمایش مکانیسم‌های تکمیل سلنیوم بر التهاب. تکمیل سلنیوم می‌تواند اتصال NF-KB به ژن‌های پروموتر را مهار کند، آزادسازی سیتوکین را کاهش دهد و سنتز CRP را سرکوب کند. سطوح پلاسمای سلنیوم بر فعالیت سلنوزیم‌ها تاثیر می‌گذارد که فعال‌سازی کینازهای پروتئین و فسفوریلاسیون IκBα را مهار می‌کنند.

 

نانوذرات سلنیوم به عنوان عوامل ضدباکتریایی: ویژگی‌ها و مکانیسم‌های عمل

نسبت بالای سطح به حجم، هدف‌گیری خاص، سازگاری زیستی بالا و خواص واکنش‌پذیری بالای SeNPs ممکن است آن‌ها را به عوامل ضدباکتریایی موفقی تبدیل کند. نانوذرات می‌توانند با اجزای سلولی مانند ریبوزوم‌ها، DNA و RNA تعامل کنند و تغییرات در این فرآیند را ایجاد کنند. فرض شده است که نانوذرات از طریق اندوسیتوز از غشای سلولی نفوذ می‌کنند، سپس سیتوپلاسم و اجزای ژنتیکی سلول‌های باکتریایی را آسیب می‌زنند.

نانو ذرات سلنیوم به عنوان عوامل ضدمیکروبی مؤثر علیه باکتری‌های گرم‌مثبت نشان داده شده‌اند. یک آزمایش توسط لابراتوار گلانترئو نشان داد که وقتی محلول آبی SeNP روی یک کاوراسلپ پلی‌اتیلن پوشش داده شد، تعداد واحدهای تشکیل‌دهنده کلنی بر میلی‌لیتر باکتری MRSA را طی یک دوره انکوباسیون 2 ساعته بیش از 98٪ کاهش داد. از آنجا که MRSA به آنتی‌بیوتیک‌ها مقاوم است، بهره‌برداری از SeNPs به عنوان عامل ضدمیکروبی برای کاربردهای پزشکی می‌تواند بسیار دلگرم‌کننده باشد.

فعالیت ضدباکتریایی SeNPs توسط هوانگ و همکاران به شدت به اندازه وابسته نشان داده شد. SeNPs با اندازه حدود 80 نانومتر بیشترین اثر مهاری رشد و کشتن MRSA را نشان دادند. نتیجه‌گیری شد که SeNPs مکانیسم‌های عمل چندوجهی وابسته به اندازه، از جمله کاهش ATP داخلی (شکل 13)، القاء تولید ROS و اختلال در پتانسیل غشا را نمایش می‌دهند.

سطح ATP S. aureus با اندازه‌های مختلف نانو سلنیوم.

شکل 13. سطح ATP S. aureus با اندازه‌های مختلف SeNPs. [استوانوویچ و همکاران، بیوتکنولوژی مهندسی پیش‌رو 8:624621.]

اثرات ضدمیکروبی SeNPs کاربردهای صنعتی و پزشکی متعددی دارد. خیرالا و همکاران اشاره کردند که SeNPs زیستی (MIC90 25 میکروگرم/م.ل) اثرات ضدمیکروبی علیه 6 پاتوژن غذایی داشت: B. cereus، E. faecalis، S. aureus، E. coli 0157:H7، S. Typhimurium و S. Enteritidis (شکل 14).

اثر ضدمیکروبی (0، 5، 10، 15، 20، 25، 30، 35 و 40 میکروگرم/م.ل) نانو سلنیوم علیه 3 پاتوژن غذایی گرم‌منفی.

 

شکل 14. اثر ضدمیکروبی (0، 5، 10، 15، 20، 25، 30، 35 و 40 میکروگرم/م.ل) SeNPs علیه 3 پاتوژن غذایی گرم‌منفی. رشد سویه‌های آزمایش‌شده به صورت چگالی نوری در 595 نانومتر (OD595) اندازه‌گیری شد. 40 میکروگرم/م.ل SeO2/م.ل به عنوان کنترل اضافی آزمایش شد. ستون با حروف کوچک متفاوت نشان‌دهنده اثر معنی‌دار (p < 0.05) در هر گروه است. ستون با علامت ستاره (*) نشان‌دهنده تفاوت معنی‌دار (p < 0.05) بین سویه‌ها در همان غلظت SeNPs است. [خیرالا و همکاران، علم و فناوری مواد غذایی LWT 63 [1001-7]]

درک کارایی ماسک‌ها علیه کووید-19: روش‌های نوین آزمایش با استفاده از نانوذرات سلنیوم

پاندمی کنونی کووید-19 توسط کروناویروس نوظهور SARS-CoV-2 ایجاد شده است که عمدتاً از طریق مسیر تنفسی منتقل می‌شود. مطالعات اخیر پیشنهاد می‌کنند که استفاده از ماسک‌های صورت، گسترش کووید-19 را در سطح جمعیت کاهش می‌دهد و در نتیجه رشد منحنی اپیدمی را کند می‌کند.

سارس-CoV-2 اندازه‌ای بین 60 تا 140 نانومتر دارد که کوچکتر از باکتری‌ها، گردوغبار و گرده است. بنابراین، ماسک‌های ساخته‌شده از موادی با منافذ بزرگ‌تر مانند پنبه و پارچه مصنوعی نمی‌توانند این ویروس‌ها یا قطرات حاوی ویروس را به طور مؤثر فیلتر کنند، در مقایسه با موادی با منافذ بسیار کوچک‌تر. علاوه بر این، تحقیقات قبلی نشان می‌دهند که مواد پارچه‌ای حفاظت محدودی در برابر ذرات در محدوده اندازه SARS-CoV-2 ارائه می‌دهند.

وقتی ذرات با فیبر فیلتر تعامل می‌کنند، به طور کلی پذیرفته شده است که توسط فیبر "جمع‌آوری" شده و از طریق نیروهای واندروالس حفظ می‌شوند. برای ذرات کوچک، حرکت براونی احتمال تعامل ذره با فیبر فیلتر را افزایش می‌دهد. در اندازه‌های بزرگ‌تر، ذرات می‌توانند توسط فیبر وقتی در شعاع یک ذره باشند، رهگیری شوند.

تعیین کارایی ماسک موضوع پیچیده‌ای است که هنوز یک حوزه فعال است. پیشنهاد شده است که با عبور دادن یک محلول آئروسل حاوی نانوذرات در محدوده اندازه مشابه SARS-CoV-2 از یک ماده ماسک و مشاهده سطح محلول حفظ‌شده، می‌توان کارایی ماده ماسک در کاهش گسترش قطرات حاوی ویروس را استنباط کرد.

نانوذرات سلنیوم می‌توانند برای تشکیل نانوذرات در محدوده اندازه مشخصه SARS-CoV-2 (60-140 نانومتر) سنتز شوند. این نانوذرات کروی و یکنواخت، در فرم آبی خود رنگی مشخصه نارنجی-قرمز دارند (شکل 15).

عکس از پراکندگی‌های آبی نانوذرات سلنیوم که از نارنجی تا قرمز متغیر است.

شکل 15. عکس از پراکندگی‌های آبی نانوذرات سلنیوم که از نارنجی تا قرمز متغیر است.

می‌توان پیشنهاد کرد که با هدایت یک محلول آئروسل مه‌پاشیده شده از نانوذرات رنگی به سمت ماده ماسک و مشاهده سطح محلول جذب‌شده توسط ماسک و سطح ذرات جذب‌نشده (آئروسل رنگی که از ماده ماسک عبور می‌کند)، می‌توان اثربخشی ماده مورد بررسی در مهار گسترش SARS-CoV-2 را تعیین کرد. شکل 16 طراحی را برای ارزیابی کارایی ویروسی مواد ماسک نشان می‌دهد.

طراحی با استفاده از نمونه‌بردار شش‌مرحله‌ای اندرسون برای ارزیابی کارایی مواد ماسک علیه باکتری و ویروس.

شکل 16. طراحی با استفاده از نمونه‌بردار شش‌مرحله‌ای اندرسون برای ارزیابی کارایی مواد ماسک علیه باکتری و ویروس.