2-2-2- فراورده­های نانوی دو بعدی………………………………………………………………………………… 9

 

 

2-2-3- فراورده­های نانوی سه بعدی………………………………………………………………………………. 9

 

 

2-3- تجهیزات شناسایی نانومواد……………………………………………………………………………………………. 9

 

 

2-3-1- میکروسکوپ الکترونی عبوری(TEM)……………………………………………………………….. 10

 

 

2-3-2- میکروسکوپ الکترونی روبشی(SEM)……………………………………………………………….. 12

 

 

2-3-2-1- بزرگ­نمایی………………………………………………………………………………………………… 12

 

 

2-3-2-2- آماده­سازی نمونه………………………………………………………………………………………. 12

 

 

2-3-3- میكروسكوپ روبشی تونل زنی(STM)……………………………………………………………….. 13

 

 

2-3-4- تولید و خواص اشعه­ی ایکس……………………………………………………………………………. 15

 

 

2-4- نانوسیم­ها……………………………………………………………………………………………………………………….. 17

 

 

2-4-1- انواع نانوسیم­ها……………………………………………………………………………………………………. 17

 

 

2-4-2- کاربرد نانوسیم­ها…………………………………………………………………………………………………. 18

 

 

عنوان                                                                                                                      صفحه

 

 

 

 

 

2-4-2-1- کاربردهای اپتیکی…………………………………………………………………………………….. 18

 

 

2-4-2-2- کاربردهای الکترونیکی……………………………………………………………………………… 19

 

 

2-4-2-3- کاربرد الکتروشیمیایی………………………………………………………………………………. 19

 

 

2-4-2-4- کاربردهای مغناطیسی……………………………………………………………………………… 19

 

 

2-4-2-5- کابردهای حسگری……………………………………………………………………………………. 20

 

 

 

 

 

فصل سوم:خواص الکتریکی مواد کپه­ای و محدود شده

 

 

3-1- مقدمه……………………………………………………………………………………………………………………………… 22

 

 

3-2- ساختار فضایی جامدات و شبکه­های بلوری…………………………………………………………………. 22

 

 

3-3- مواد نیمه­هادی………………………………………………………………………………………………………………. 23

 

 

3-3-1- الگوی نوار انرژی نیمه­هادی­ها……………………………………………………………………………. 23

 

 

3-4- برخی از خواص و تعاریف در حوزه­ی رسانش مواد بالک…………………………………………… 24

 

 

3-4-1- خلوص………………………………………………………………………………………………………………….. 24

 

 

3-4-2- حامل­ها………………………………………………………………………………………………………………… 24

 

 

3-4-3- جرم موثر……………………………………………………………………………………………………………… 25

 

 

3-4-4- مسافت آزاد میانگین…………………………………………………………………………………………… 25

 

 

3-4-5- سطح فرمی و پارامترهای مرتبط با آن……………………………………………………………… 26

 

 

3-4-6- چگالی حالات سیستم………………………………………………………………………………………… 27

 

 

3-4-7- مقاومت الکتریکی………………………………………………………………………………………………… 28

 

 

3-4-7-1- علت مقاومت……………………………………………………………………………………………… 29

 

 

3-4-7-1-1- در فلزات…………………………………………………………………………………………. 29

 

 

3-4-7-1-2- در نیمه­هادی­ها و عایق­ها……………………………………………………………… 29

 

 

3-4-7-1-3- در مایعات یونی/الکترولیت­ها…………………………………………………………. 30

 

 

3-5- برخی از خواص و تعاریف در حوزه­ی رسانش در مواد با مقیاس ریز………………………… 30

 

 

3-5-1- چگالی حالات سیستم­های نانومقیاس………………………………………………………………. 30

 

 

3-5-2- مقاومت در مقیاس­های ریز…………………………………………………………………………………. 31

 

 

3-5-3- رسانش در سیم­های ریز…………………………………………………………………………………….. 32

 

 

3-5-3-1- رسانش در نانوسیم­ها در ناحیه­ی با اثرات کوانتمی………………………………. 32

 

 

3-5-3-2- پیشینه­ی محاسبه­ی رسانندگی در ابعاد ریز نزدیک به

 

 

مسافت آزاد میانگین……………………………………………………………………………………………………… 33

 

 

عنوان                                                                                                                      صفحه

 

 

 

 

 

3-5-3-3- رسانش در نانوسیم­های بس­بلور با ابعاد نزدیک

 

 

به مسافت آزاد میانگین……………………………………………………………………………………………….. 34

 

 

3-5-3-4- اندازه­گیری تجربی مقاومت ویژه­ی نانوسیم طلا…………………………………….. 36

 

 

3-5-3-5- محاسبات نظری مقاومت ویژه­ی نانوسیم­ها…………………………………………….. 37

 

 

3-5-3-6- محاسبات تئوری مقاومت ویژه­ی نانوسیم طلا……………………………………….. 39

 

 

3-5-4- نانوسیم­های نیمه­هادی……………………………………………………………………………………….. 41

 

 

3-5-4-1- نانوسیم ZnO……………………………………………………………………………………………. 42

 

 

 

 

 

فصل چهارم: نانوحفره و کاربردهای آن

 

 

4-1- مقدمه……………………………………………………………………………………………………………………………. 44

 

 

4-2- آندایز آلومینیوم……………………………………………………………………………………………………………… 45

 

 

4-3- انواع فیلم اکسیدی آندیک……………………………………………………………………………………………. 45

 

 

4-4- ساختار کلی آلومینای آندیک متخلخل………………………………………………………………………… 46

 

 

4-5-سینتیک ساخت آلومینای آندیک متخلخل خود نظم یافته……………………………………….. 47

 

 

4-5-1- آندایز در رژیم­های جریان ثابت و پتانسیل ثابت………………………………………………. 47

 

 

4-5-2- نرخ رشد و انحلال فیلم اکسیدی………………………………………………………………………. 49

 

 

4-5-3- آندایز به روش سخت و نرم……………………………………………………………………………….. 50

 

 

4-5-4- آندایز پالسی آلومینیوم……………………………………………………………………………………….. 52

 

 

4-6- مکانیسم رشد فیلم متخلخل در حضور میدان……………………………………………………………. 54

 

 

4-7- رشد حالت پایدار آلومینای متخلخل……………………………………………………………………………. 56

 

 

4-8- قطر حفره……………………………………………………………………………………………………………………….. 57

 

 

4-9- فاصله­ی بین حفره­ای…………………………………………………………………………………………………….. 58

 

 

4-10- ضخامت دیواره…………………………………………………………………………………………………………….. 59

 

 

4-11- ضخامت لایه­ی سدی………………………………………………………………………………………………….. 60

 

 

4-12- تخلخل…………………………………………………………………………………………………………………………. 60

 

 

4-13- چگالی حفره………………………………………………………………………………………………………………… 61

 

 

4-14- رشد خود شکل­یافته و رشد با الگو هدایت شده ی آلومینای متخلخل با

 

 

نظم بالا …………………………………………………………………………………………………………………………………….. 62

 

 

4-15- آندایز دو طرفه…………………………………………………………………………………………………………….. 65

 

 

4-16- بهم زدن محلول حین آندایز……………………………………………………………………………………… 66

 

 

عنوان                                                                                                                      صفحه

 

 

 

 

 

4-17- مراحل پیش آندایز……………………………………………………………………………………………………… 66

 

 

4-17-1- چربی­زدایی نمونه…………………………………………………………………………………………….. 66

 

 

4-17-2- آنیل کردن نمونه……………………………………………………………………………………………… 67

 

 

4-17-3- پالیش کردن نمونه…………………………………………………………………………………………… 67

 

 

4-18- مقاومت لایه­ی سدی…………………………………………………………………………………………………… 68

 

 

4-19- مراحل پس از آندایز…………………………………………………………………………………………………… 68

 

 

4-19-1- حل کردن آلومینیوم پشت نمونه……………………………………………………………………. 68

 

 

4-19-2- برداشتن لایه­ی سدی………………………………………………………………………………………. 69

 

 

4-19-3- نازک­سازی لایه­ی سدی…………………………………………………………………………………… 70

 

 

4-20- ساخت نانوساختارها به­کمک قالب AAO………………………………………………………………… 70

 

 

4-20-1- نانونقاط، نانوسیم­ها و نانولوله­های اکسید فلز……………………………………………………….. 72

 

 

 

 

 

فصل پنجم: روش­های تولید نانوساختارها

 

 

5-1- مقدمه……………………………………………………………………………………………………………………………… 74

 

 

5-2- فرایند لیتوگرافی و محدودیت­ها…………………………………………………………………………………… 74

 

 

5-3- روش­های غیرلیتوگرافی………………………………………………………………………………………………… 75

 

 

5-3-1- انباشت بخار فیزیکی(PVD)………………………………………………………………………………. 76

 

 

5-3-1- 1- کند و پاش………………………………………………………………………………………………. 76

 

 

5-3-1-2- تبخیر پرتوی الکترونی……………………………………………………………………………… 76

 

 

5-3-2- انباشت بخار شیمیایی(CVD)…………………………………………………………………………… 77

 

 

5-3-3- انباشت سل-ژل…………………………………………………………………………………………………… 77

 

 

5-3-4- انباشت الکتروفورتیک (EPD)……………………………………………………………………………. 77

 

 

5-3-5- انباشت الکتروشیمیایی……………………………………………………………………………………….. 78

 

 

5-3-6- انباشت لیزر پالسی (PLD)………………………………………………………………………………… 78

 

 

5-4- روش­های ساخت آرایه­ای از نانوسیم­ها………………………………………………………………………… 79

 

 

5-4-1- اصول کلی انباشت الکتروشیمیایی……………………………………………………………………. 79

 

 

5-4-2- روش­های مختلف الکتروانباشت…………………………………………………………………………. 80

 

 

5-4-2-1- آندایز با ولتاژ مستقیم……………………………………………………………………………… 81

 

 

5-4-2-2- انباشت با ولتاژ تناوبی………………………………………………………………………………. 81

 

 

5-4-2-3- انباشت با ولتاژ پالسی………………………………………………………………………………. 83

 

 

عنوان                                                                                                                      صفحه

 

 

 

 

 

5-4-3- شرایط تاثیر گزار بر الکتروانباشت……………………………………………………………………… 84

 

 

5-4-4- الکتروانباشت آرایه­های نانوسیم چندلایه………………………………………………………….. 85

 

 

5-4-5- الکتروانباشت نانوسیم­های نیمه­هادی­………………………………………………………………… 86

 

 

 

 

 

فصل ششم: روش کار

 

 

6-1- تهیه­ی نمونه­ها بعنوان قالب ………………………………………………………………………………………… 88

 

 

6-1-1- مراحل پیش آندایز……………………………………………………………………………………………… 88

 

 

6-1-1-1- انتخاب نمونه­ی اولیه………………………………………………………………………………… 88

 

 

6-1-1-2- تمیز کردن نمونه……………………………………………………………………………………… 89

 

 

6-1-1-3- بازپخت نمونه……………………………………………………………………………………………. 89

 

 

6-1-1-4- پالیش کردن نمونه­…………………………………………………………………………………… 89

 

 

6-1-2- آندایز نمونه………………………………………………………………………………………………………….. 92

 

 

6-1-2-1- سوار کردن نمونه……………………………………………………………………………………… 93

 

 

6-1-2-2- خنک کردن نمونه……………………………………………………………………………………. 93

 

 

6-1-2-3- آندایز در V130………………………………………………………………………………………. 94

 

 

6-1-2-4- آندایز در v86………………………………………………………………………………………….. 95

 

 

6-1-2-5- حل کردن آلومینا……………………………………………………………………………………… 95

 

 

6-1-2-6- آندایز در 104 و v8/68………………………………………………………………………… 96

 

 

6-1-3- مراحل پس از آندایز…………………………………………………………………………………………… 96

 

 

6-1-3-1- نازک­سازی نمونه………………………………………………………………………………………………….. 99

 

 

6-1-3-2- گشاد کردن حفره­ها………………………………………………………………………………….. 99

 

 

6-1-3-3- حل کردن لایه­ی آلومینیوم…………………………………………………………………….. 100

 

 

6-1-3-4- باز کردن ته حفره­ها…………………………………………………………………………………. 100

 

 

6-2- انباشت در قالب……………………………………………………………………………………………………………… 100

 

 

6-2-1- الکتروانباشت به روش مستقیم………………………………………………………………………….. 100

 

 

6-2-1-1- آماده­سازی نمونه جهت انباشت مستقیم……………………………………………….. 100

 

 

6-2-1-2- روش کار……………………………………………………………………………………………………. 102

 

 

6-2-2- الکتروانباشت به روش تناوبی…………………………………………………………………………….. 102

 

 

6-2-2-1- آماده­سازی نمونه جهت انباشت تناوبی…………………………………………………… 103

 

 

6-2-2-2- روش کار……………………………………………………………………………………………………. 103

 

 

عنوان                                                                                                                      صفحه

 

 

 

 

 

6-2-2-2-1- الکتروانباشت نانوسیم­های Sn………………………………………………………. 104

 

 

6-2-2-2-2- الکتروانباشت نانوسیم­های Zn………………………………………………………. 106

 

 

6-2-2-2-3- الکتروانباشت نانوسیم­های نقره…………………………………………………….. 109

 

 

6-2-2-2-4- الکتروانباشت نانوسیم­های Ag/Zn ……………………………………………… 111

 

 

6-2-3- الکتروانباشت به روش پالسی……………………………………………………………………………… 113

 

 

6-2-3-1- آماده­سازی نمونه جهت انباشت پالسی…………………………………………………… 113

 

 

6-2-3-2- روش کار…………………………………………………………………………………………………… 113

 

 

6-2-3-2-1- الکتروانباشت پالسی نانوسیم­های Zn…………………………………………… 113

 

 

6-3- آماده­سازی نمونه­ها جهت تهیه­ی تصویر SEM ……………………………………………………. 116

 

 

6-4- آماده­سازی نمونه­ها جهت تهیه­ی تصویر XRD…………………………………………………….. 117

 

 

6-5- اکسید کردن نمونه­ها……………………………………………………………………………………………….. 118

 

 

6-6- مقاومت­سنجی نمونه­ها…………………………………………………………………………………………….. 120

 

 

6-6-1- مقاومت­سنجی بدون انحلال لایه­ی سدی…………………………………………………………. 120

 

 

6-6-2- مقاومت­سنجی با انحلال لایه­ی سدی از روی کار…………………………………………….. 120

 

 

6-6-3- مقاومت­سنجی با انحلال لایه­ی سدی از پشت کار…………………………………………… 121

 

 

6-7- تخمین مقدار مقاومت تقریبی تک نانوسیم Zn………………………………………………………….. 125

 

 

 

 

 

فصل هفتم: بحث و نتیجه گیری

 

 

بحث و نتیجه­گیری……………………………………………………………………………………………………………………. 128

 

 

 

 

 

فهرست منابع و مأخذ………………………………………………………………………………………………………………… 131

 

 

فهرست جدول ها

 

 

 

 

 

 

 

 

عنوان                                                                                                                      صفحه

 

 

 

 

 

جدول (2-1)  روش­های رایج تولید نانومواد……………………………………………………………………………….. 8

 

 

جدول (3-1)  نیمه­هادی­هایی که امروزه مورد استفاده قرار می­گیرند……………………………………… 23

 

 

جدول (3-2)  مقاومت ویژه­ی تقریبی مواد مختلف…………………………………………………………………….. 30

 

 

جدول (3-3)  انرژی جنبشی و چگالی حالات برای ابعاد مختلف مواد نیمه­هادی………………….. 30

 

 

جدول (6-1)  آندایزهای انجام گرفته با اهداف انباشتی و شرایط آن­ها…………………………………… 91

 

 

جدول (6-2)  شرایط ولتاژ و فرکانس­ در آزمایش­های انباشت –آندایز انجام شده

 

 

در آزمایشگاه برای انباشت قلع…………………………………………………………………………………………………….. 104

 

 

جدول (6-3)  خلاصه­ای از آزمایش­های انجام شده جهت تشکیل نانوسیم­های Zn و

 

 

شرایط آندایز و انباشت آن­ها………………………………………………………………………………………………………… 107

 

 

جدول (6-4)  مقاومت دوسر نمونه­های انباشتی با روکش طلا قبل و بعد از اکسایش…………… 123

 

 

 

 

 

فهرست شکل ها

 

 

 

 

 

 

 

 

عنوان                                                                                                                      صفحه

 

 

 

 

 

شکل (2-1)  اساس كار میكروسكوپ الکترونی عبوری……………………………………………………………… 11

 

 

شکل (2-2)  نمایی کلی از اجزای اصلی میکروسکوپ الکترونی روبشی………………………………….. 13

 

 

شکل (3-1)  چگالی حالات برحسب انرژی الکترون­ها برای سیستم سه بعدی………………………. 28

 

 

شکل (3-2)  نمایشی از ابعاد مواد نیمه­هادی و نمودارهای چگالی حالات آن­ها…………………….. 31

 

 

شکل (3-3)  تشریح تفاوت بین پراکندگی آینه­ای و پخشی سطح. ………………………………………… 35

 

 

سشکل (3-4)  توضیح منشاء پراکندگی مرز-دانه……………………………………………………………………… 36

 

 

شکل (3-5)  نمودار اندازه­گیری شده بصورت تجربی از وابستگی مقاومت ویژه

 

 

به عرض سیم ………………………………………………………………………………………………………………………………… 37

 

 

شکل (3-6)  نمودار محاسبه شده از وابستگی مقاومت ویژه به عرض سیم بر پایه­ی

 

 

پراکندگی سطح FS ……………………………………………………………………………………………………………………… 39

 

 

شکل (4-1)  (الف) ساختار آلومینای آندایز شده­ی متخلخل …………………………………………………… 46

 

 

شکل (4-2)  (الف) نمودار رشد اکسید متخلخل در رژیم جریان ثابت (ب) رژیم

 

 

پتانسیل ثابت (پ) مراحل جوانه­زنی و رشد حفره­ها در دو رژیم……………………………………………….. 48

 

 

شکل (4-3)  نمودار رویهم افتادن فرایندهای رخ داده در طول رشد اکسید متخلخل

 

 

تحت رژیم آندایز پتانسیل ثابت……………………………………………………………………………………………………. 49

 

 

شکل (4-4)  (الف) طرح پالس استفاده شده در آندایز پالسی با پتانسیل­های U_MA

 

 

دنبال شده با U_HA در مدت زمان­های_MA ז و _HAז ………………………………………………………………………… 53

 

 

شکل (4-5)  نمودار الگووار توزیع جریان در شروع و گسترش رشد حفره­ها بر

 

 

آلومینای آندایزی……………………………………………………………………………………………………………………………. 55

 

 

شکل (4-6)  نمایی از حرکت یون­ها و انحلال اکسید در محلول سولفوریک اسید…………………. 57

 

 

شکل (4-7)  الف) نمونه­ی اولیه­ی AL قبل از الکترپالیش ……………………………………………………… 63

 

 

شکل (4-8)  نمایشی از الگودهی سطح آلومینیوم با استفاده از یک الگوی خارجی………………. 64

 

 

شکل (4-9)  تصویر SEM از (a) قالب AAO با الگوی دایره­ای ……………………………………………… 64

 

 

عنوان                                                                                                                      صفحه

 

 

 

 

 

شکل (4-10)  نمایش الگووار مراحل تشکیل ساختار ساندویچی

 

 

PAA/AL₂O₃/PAA …………………………………………………………………………………………………………………… 65

 

 

شکل (4-11)  نمایش طرح­واری از تولید مواد نانوساختار با استفاده از آلومینای

 

 

آندیک متخلخل ……………………………………………………………………………………………………………………………… 71

 

 

شکل (5-1)  منحنی جریان لحظه­ای فرایند الکتروانباشت و مراحل مکانیسم رشد

 

 

نانوسیم­ها. ………………………………………………………………………………………………………………………………………. 81

 

 

شکل (5-2)  مراحل تهیه­ی آرایه­ای از نانوسیم­ها از طریق الکتروانباشت مستقیم…………………. 82

 

 

شکل (5-3)  نمایش دو نوع پالس مربعی و سینوسی برای الکتروانباشت شیمیایی……………….. 84

 

 

شکل (5-4)  نمایی از مراحل تهیه­ی نانوسیم­های سولفیدی با استفاده

 

 

از قالب آلومینای آندیک متخلخل و روش انباشت الکتروشیمیایی متناوب………………………………. 86

 

 

شکل (6-1)  دستگاه پانج موجود در آزمایشگاه لایه­نشانی جهت برش ورقه­ی

 

 

آلومینیوم به شکل قرص­هایی با قطر cm2/1…………………………………………………………………………….. 89

 

 

شکل (6-2)  سمت راست قبل از سوار شدن فلنچ بر روی راکتور و سمت چپ

 

 

بعد از سوار شدن آن………………………………………………………………………………………………………………………. 90

 

 

شکل (6-3)  نمودار پالیش یک قطعه آلومینیوم در محلول پرکلریک اسید و اتانول

 

 

به نسبت حجمی یک به چهار……………………………………………………………………………………………………… 91

 

 

شکل (6-4) (الف) چینش سیستم آندایز شامل منبع تغذیه، کسی، نمایشگر رایانه،

 

 

سیستم خنک کننده، سیم­های رابط و غیره ……………………………………………………………………………… 92

 

 

شکل (6-5)  نمودار جریان، ولتاژ و بار برحسب زمان در آندایز با اسید اکسالیک M3/0

 

 

در v130……………………………………………………………………………………………………………………………………….. 94

 

 

شکل (6-6)  نمودار جریان، ولتاژ و بار برحسب زمان در آندایز با اکسالیک M4/0

 

 

و سولفوریک M02/0 در V130…………………………………………………………………………………………………. 94

 

 

شکل (6-7)  نمودار جریان، ولتاژ و بار در آندایز با مخلوط اسید اکسالیک M05/0

 

 

و فسفریک M02/0 با ولتاژ V104 که تا مقدار بار حدود Q3 ادامه یافته است. ………………….. 95

 

 

شکل (6-8)  الف) نمودار آندایز v130 و نازک­سازی متعاقب تا v12 (نازک­سازی از

 

 

حدود s1850 شروع شده است…………………………………………………………………………………………………… 97

 

 

شکل (6-9)  دستگاه قابل برنامه­ریزی ولتاژ و فرکانس ac/dc مدل EC1000S

 

 

موجود در آزمایشگاه لایه­نشانی……………………………………………………………………………………………………… 98

 

 

شکل (6-10)  الف) نمونه­ی آندایز شده که بر واشر چسبیده شده

 

 

(از طرف سطح آندایزی) و واشر نیز به شیشه چسبیده است. ………………………………………………….. 101

 

 

عنوان                                                                                                                      صفحه

 

 

 

 

 

شکل (6-11)  سیستم لایه­نشانی چند منظوره­ی موجود در آزمایشگاه لایه­نشانی

 

 

بخش فیزیک دانشگاه شیراز…………………………………………………………………………………………………………. 102

 

 

شکل (6-12)  تصویر میکروسکوپی SEM از نانوسیم­های Sn بیرون زده از

 

 

حفره­های قالب آلومینای آندیک متخلخل…………………………………………………………………………………….. 105

 

 

شکل (6-13)  تصویر XRD حاصل از قالب آلومینای متخلخل انباشته با نانوسیم­های

 

 

Sn با روش انباشت الکتروشیمیایی تناوبی………………………………………………………………………………….. 105

 

 

شکل (6-14)  الگوی پراش XRD حاصل از قالب آلومینای آندیک متخلخل انباشته

 

 

با Zn به روش انباشت الکتروشیمیایی تناوبی. ………………………………………………………………………….. 106

 

 

شکل (6-15)  سمت راست نمودار ولتاژ و جریان پالسی انباشت zn با پالس­های

 

 

نامتقارن پیوسته (v18-12) که موج آبی رنگ بار و شیب آن نماینده میزان نشست

 

 

می­باشد. ………………………………………………………………………………………………………………………………………… 108

 

 

شکل (6-16)  تصویر میکروسی SEM نانوسیم­های Zn بیرون زده از قالب

 

 

آلومینای آندیک متخلخل……………………………………………………………………………………………………………… 108

 

 

شکل (6-17)  نمودار جریان متوسط الکتروانباشت تناوبی در انباشت نقره درون قالب

 

 

آلومینای آندیک متخلخل………………………………………………………………………………………………………………. 109

 

 

شکل (6-18)  الف) تصویر سطحی قالب آلومینای آندیک، انباشتی با نانوسیم­های

 

 

Ag تهیه شده با میکروسکوپ SEM…………………………………………………………………………………………… 110

 

 

شکل (6-18)  ب) تصویر سطح مقطع قالب آلومینای آندیک نازک­سازی شده بهراه

 

 

نانوسیم­های Ag درون حفره­ای………………………………………………………………………………………………….. 110

 

 

شکل (6-19)  نمودار الکتروانباشت شیمیایی Ag-Zn درون قالب آلومینای آندیک

 

 

متخلخل. ……………………………………………………………………………………………………………………………………….. 111

 

 

شکل (6-20)  الگوی پراش XRD حاصل از قالب آلومینای آندیک متخلخل انباشته

 

 

با Zn و Ag به روش انباشت الکتروشیمیایی تناوبی………………………………………………………………….. 112

 

 

شکل (6-21)  تصویر میکروسکوپی SEM از نانوسیم­های Ag-Zn بیرون ریخته

 

 

از حفره­های قالب AAO………………………………………………………………………………………………………………. 112

 

 

شکل (6-22)  الف) پالس مربعی استفاده شده جهت الکتروانباشت به روش پالسی …………….. 114

 

 

شکل (6-23)  قالب آلومینای آندیک متخلخل پر شده با روی به …………………………………………… 114

 

 

شکل (6-24)  الف) نمودار پالس­های ولتاژ طراحی شده جهت انباشت………………………………….. 115

 

 

شکل (6-25)  الگوی پراش XRD حاصل از قالب آلومینای آندیک متخلخل انباشته

 

 

با Zn به روش انباشت الکتروشیمیایی پالسی. ………………………………………………………………………….. 115

 

 

عنوان                                                                                                                      صفحه

 

 

 

 

 

شکل (6-26)  تصاویر SEM حاصل از یک نمونه الکتروانباشت پالسی درون قالب

 

 

آلومینای آندیک متخلخل بعد از آماده­سازی نمونه جهت تصویر برداری………………………………….. 116

 

 

شکل (6-27)  یک نمونه­ی Sn بصورت کامل و یک نیم قطعه از قالب انباشت شده

 

 

که بر روی لامل چسبانده شده و AL آن­ها حل گردیده و آماده­ی تهیه­ی

 

 

الگوی XRD هستند………………………………………………………………………………………………………………………. 117

 

 

شکل (6-28)  تصویر XRD حاصل از قالب آلومینای آندیک متخلخل انباشته با

 

 

نانوسیم­های Zn بعد از اکسایش در دمای c300⁰ به مدت حدود 40 ساعت. ……………………… 119

 

 

شکل (6-29)  تصویر XRD حاصل از قالب آلومینای متخلخل انباشته با نانوسیم­های

 

 

Sn بعد از اکسایش در دمای c550⁰ به مدت حدود 40 ساعت……………………………………………… 119

 

 

شکل (6-30)  قالب آلومینای آندیک متخلخل انباشته با روی در حین انحلال در

 

 

محلول NaOH 25%………………………………………………………………………………………………………………………. 121

 

 

شکل (6-31)  قالب آلومینای آندیک متخلخل پر شده با روی به روش انباشت

 

 

الکتروشیمیایی پالسی…………………………………………………………………………………………………………………… 123

 

 

شکل (6-32)  نمونه­های تهیه شده جهت اندازه­گیری مقاومت، که روی آن­ها

 

 

توسط چسب نقره سیم­های نازک مسی چسبانده شده و سپس با چسب مایع

 

 

پوشش داده شده­اند………………………………………………………………………………………………………………………… 124

 

 

شکل (6-33)  طرحی از سطح لانه زنبوری آلومینای آندایز شده……………………………………………. 126

 

 

مقدمه

 

 

 

 

 

 

 

 

1-1- مقدمه­ای بر نانوتکنولوژی

 

 

 

 

 

یکی از موفقیت­های بزرگ علمی و صنعتی این قرن معرفی و توسعه­ی نانو مواد و نانو تکنولوژی است. در زمان حاضر تحقیقات وسیعی خصوصاً در بعد صنعتی بصورت کلی یا جزئی به نانو مواد اختصاص داده شده­اند و تعداد انتشارات شاخه­های مختلف این علم در حال افزایش است . اصطلاح نانوتکنولوژی در سال 1974 بوسیله­ی محقق ژاپنی نوریو تانیگوچی به منظور مهندسی در مقیاس طول کمتر از میکرومتر ایجاد شد . بعدها ابداع میکروسکوپ الکترونی و انواع آن، توانایی دید مواد در مقیاس نانو را به ما داد .

 

 

کوچکترین ابعاد در فناوری نانوساختارهای یک بعدی به کوچکی nm5/1 رسیده است. انگیزه­ی کاهش بیشتر اندازه، افزایش سطح تماس اجزا، کاهش قیمت و افزایش کارایی است .

 

 

نانوساختارها شامل ساختارهای محدود شده در یک­ بعد مانند نانوفیلم­ها، در دو بعد مانند نانولوله­ها، نانوسیم­ها و نانومیله­ها و در سه بعد مانند نانونقاط یا نقاط کوانتمی می­باشند، که در فصل دوم بیشتر راجع به آن­ها توضیح خواهیم داد.

 

 

 

2-2-2- پلاریتون-پلاسمونسطحی.. 22

 

 

2-3- برانگیختگیپلاریتون-پلاسمونهایسطحی: 26

 

 

2-3-1- جفتشدگیبااستفادهازمنشور: 26

 

 

2-3-2- جفتشدگیبهوسیلهتوری: 28

 

 

2-3-3- برانگیختگیمیداننزدیک: 30

 

 

2-4- نانوپلاسمونیک… 31

 

 

2-5- حسگرزیستی: 32

 

 

2-5-1- ساختحسگرزیستیبااستفادهازپلاسمونسطحیجایگزیده 37

 

 

2-5-2- حسگرآنسامبلی.. 38

 

 

2-5-3- حسگرتکنانوبلور 38

 

 

فصلسوم: 41

 

 

3-1- انواعمولکول: 42

 

 

3-2- تشدیدپلاسمونیوابستهبهضریبشکست: 44

 

 

3-3- جفتشدگیتشدید: 45

 

 

3-3- افزایشسطحیپراکندگیرامان(SERS): 48

 

 

3-3-1- پراکندگیرامان: 48

 

 

3-3-2- افزایشسطحی: 50

 

 

3-4- افزایشپلاسمونیفلورسانس: 51

 

 

فصلچهارم: 55

 

 

4-1- تصحیحمدلدرودبرایابعادنانو. 56

 

 

4-2- پراکندگی،جذبوخاموشی.. 59

 

 

4-2-1- تقریبدوقطبی: 61

 

 

4-2-2- تئوریسطحمقطعنوریبرایپراکندگیامواجالکترومغناطیسی: 62

 

 

4-3- تقریبدوقطبیبرایسهشکلنانوبلور 65

 

 

4-3-1- پذیرفتاریالکتریکییکذره 65

 

 

4-3-2- خواصکلی.. 68

 

 

4-3-3- تانسورقطبشپذیری.. 71

 

 

4-3-4- محاسبهسطحمقطعخاموشیدرتقریبدوقطبی: 72

 

 

4-3-5- ثابتدیالکتریکمتوسط.. 73

 

 

4-3-6- تقریبدوقطبیبرایکره: 74

 

 

4-3-7- تقریبدوقطبیبراینانومیله: 75

 

 

4-3-8- تقریبدوقطبیبرایمکعب: 76

 

 

4-4- تئوریمی: 77

 

 

4-4-1-بسطموجتختدرهارمونیکهایکرویبرداری: 82

 

 

4-4-2- میدانهایداخلیوپراکندهشده: 85

 

 

 

4-4-3- توابعوابستهزاویهای: 87

 

 

4-4-4- ضرایبپراکندگی: 88

 

 

4-4-5- محاسبهسطحمقطع: 90

 

 

4-4-6- تئوریمیبرایکرهپوشیدهشده: 91

 

 

4-5- اصلهویگنس: 92

 

 

4-6- محاسبهسطحمقطعخاموشیبرایاستوانهمحدود. 98

 

 

4-6-1- امواجاستوانهای: 98

 

 

4-6-2- بسطموجتختدرهارمونیکهایاستوانهایبرداری: 100

 

 

4-6-3- پراکندگیازاستوانهمحدودبااستفادهازتقریباستوانهنامحدود. 102

 

 

4-6-5- محاسبهسطحمقطعخاموشی: 105

 

 

فصلپنجم: 113

 

 

5-1: تاثیرساختارنانوبلوربرطولموجتشدیدپلاسمونی.. 114

 

 

5-1-1- نانوکره: 115

 

 

5-1-2: نانومکعب.. 117

 

 

5-1-3- نانومیله. 118

 

 

5-2- تاثیرابعادنانوکریستالبرطولموجتشدیدپلاسمونی.. 120

 

 

5-2-1- نانوکره 120

 

 

5-2-2- نانومکعب: 123

 

 

5-2-3- نانومیله. 124

 

 

5-3- تاثیرضریبشکستبرطولموجتشدیدپلاسمونی: حساسیتضریبشکست.. 126

 

 

5-3-1- نانوکره 127

 

 

5-3-2- نانومکعب.. 129

 

 

5-3-3- نانومیله. 130

 

 

5-4- تاثیرلایهپوشانندهبرطولموجتشدیدپلاسمونی.. 133

 

 

5-4-1- تاثیرضخامتلایهپوشانندهبرطولموجتشدیدپلاسمونی.. 134

 

 

5-4-2- تاثیرضریبشکستلایهپوشانندهبرطیفخاموشی. 137

 

 

5-5- نتایجوپیشنهادات.. 139

 

 

5-5-1- نتایج. 139

 

 

5-5-2- پیشنهادات.. 141

 

 

فهرستمنابع. 142

 

 

پیوستI: 150

 

 

ABSTRACT. 155

 

 

 

 

 

 

 

 

فهرست جدول­ها

 

 

 

 

 

 

 

 

عنوان و شماره                                                                                                        صفحه

 

 

جدول 4- 1:مقادیرnوcبرایمکعب… 77

 

 

جدول 5- 1: پارامترهایمدلدرود-سامرفلدبرایفلزاتطلاونقره. 114

 

 

جدول 5- 2: مقادیرطولموجتشدیدپلاسمونیبرایدوروشمورداستفادهبرایکرهباقطر 15 نانومتر. 116

 

 

جدول 5- 3: مقادیرطولموجتشدیدپلاسمونیشکل 5-2.. 117

 

 

جدول 5- 4: مقادیرطولموجتشدیدپلاسمونیبرایشکل 5-3.. 118

 

 

جدول 5- 5: مقادیرطولموجتشدیدپلاسمونیبرایدوروشمورداستفادهبرایکرهباقطر 15 نانومتر. 119

 

 

جدول 5- 6: مقادیربهدستآمدهبرایشعاعبهینهدرشکلهای (5-7) و (5-8). 123

 

 

جدول 5- 7: مقادیرطولموجتشدیدپلاسمونیبراینانومیلهبانسبتطولبهعرضمتفاوتومقایسهبانتایجتجربی.. 126

 

 

جدول 5- 8: مقادیرمحاسبهشدهبرایحساسیتضریبشکستبراینانوکرهباقطر 15 نانومتر. 128

 

 

جدول 5- 9: مقادیرمحاسبهشدهبرایحساسیتضریبشکستبراینانومکعبباطول 44 نانومتر. 130

 

 

جدول 5- 10: مقادیرمحاسبهشدهبرایحساسیتضریبشکستبراینانومیله. 133

 

 

جدول 5- 11: مقادیرطولموجتشدیدپلاسمونیبرایکرهومیلهپوشاندهشده. 138

 

 

فهرست شکل­ها

 

 

 

 

 

 

 

 

عنوان                                                                                                                      صفحه

 

 

 

 

 

شکل1‑1: نمودارتعدادمقالاتحاویواژهپلاسمونسطحیدرهرسال.. 7

 

 

شکل 2- 1: نمودارقسمتحقیقی (بالا) وموهومی (پایین) تابعدیالکتریکفلزطلا.. 19

 

 

شکل 2- 2: سطحمشترکدومحیطباضریبشکستمتفاوت… 23

 

 

شکل 2- 3:نمودارمعادلهپاشندگیپلاریتون-پلاسمونسطحیبرایدیالکتریکهواوشیشه. 25

 

 

شکل 2- 4: نمودارپاشندگیپلاریتون-پلاسمونسطحیبراینشاندادنچگونگیبرانگیختگیآنهابااستفادهازمنشور. 27

 

 

شکل 2- 5: استفادهازمنشوربرایبرانگیختگیپلاریتون-پلاسمونسطحی. 28

 

 

شکل 2- 6: استفادهازتوریبرایبرانگیختگیپلاریتون-پلاسمونسطحی.. 29

 

 

شکل 2- 7: نمایششماتیکروشبرانگیختگیمیداننزدیک…. 30

 

 

شکل 2- 8: نمایششماتیکتولیدپلاسمونسطحیجایگزیده. 31

 

 

شکل 2- 9: راست: عملکردحسگربااستفادهازمدولاسیونطولموج. چپ: عملکردحسگربااستفادهازمدولاسیونزاویهای.. 34

 

 

شکل 2- 10: اصولساختحسگربرپایهپلاریتون-پلاسمونسطحی. 36

 

 

شکل 2- 11: تغییراتطولموجتشدیدپلاسمونینسبتبهضخامتلایهپروتئینی.. 37

 

 

شکل 2- 12: نتایجبهدستآمدهبرایحسگرتکنانوبلور. 39

 

 

شکل 3- 1: نمودارشماتیکضریبشکستسهنوعمولکولمعرفیشده. 43

 

 

شکل 3- 2:طیفخاموشیبرایششنانومیلهبانسبتطولبهعرضمتفاوتوتاثیرمولکولهاینوعدوم. 46

 

 

شکل 3- 3: نمودارجابجایپلاسمونیبرحسبفاصلهمولکولازسطحنانوبلور. 47

 

 

شکل 3- 4: a)شکلشماتیکپراکندگیرامان. b)تابشاستوکس. c)تابشآنتیاستوکس…. 49

 

 

شکل 3- 5:A) نانوآنتنطلایبوتیدرقالبپلاسمابهصورتشماتیک. B) افزایششدتمیدانالکتریکیاطرافنانوآنتن. C) افزایششدتفلورسانسبرحسباندازهگافبوتی   52

 

 

شکل 4- 1: شکلشماتیکبرخوردموجالکترومغناطیسیبههدفومیدانپراکندهشدهدرسطحکرهفرضیبهشعاعr. 63

 

 

شکل 4- 2:نمایششماتیکتعریفتابعدیالکتریکبرایذرهولایهرویآن.. 73

 

 

شکل 4- 3:شکلشماتیکنانومیله. 75

 

 

شکل 4- 4: نمودارمقادیرnوcبرایمکعب [84]. 77

 

 

جدول 4- 1:مقادیرnوcبرایمکعب… 77

 

 

شکل 4- 5: پراکندگیالکترومغناطیسیبوسیلهمنبعJدرداخلحجمفرضی.. 93

 

 

شکل 5- 1: منحنیطیفخاموشینانوکرهباقطر 15 نانومتر. 115

 

 

شکل 5- 2: منحنیطیفخاموشینانوکرهباترکیباتمتفاوتنقره. 116

 

 

شکل 5- 3: منحنیطیفخاموشینانومکعبباترکیباتمتفاوتنقره. 118

 

 

شکل 5- 4: طیفخاموشینانومیلهبانسبتطولبهعرض4/2 برایفلزاتطلاونقره. 119

 

 

شکل 5- 5: طیفخاموشینانوکرهباشعاع هایمتفاوتبرایفلزاتطلاونقرهبااستفادهازروشدوقطبی.. 121

 

 

شکل 5- 6: طیفخاموشینانوکرهباشعاع هایمتفاوتبرایفلزاتطلاونقرهبااستفادهازتئوریمی.. 121

 

 

شکل 5- 7: منحنیمقدارببیشینهطیفخاموشینسبتبهشعاعنانوکرهبااستفادهازتئوریمی.. 122

 

 

شکل 5- 8: منحنیمقداربیشینهطیفخاموشینسبتبهشعاعنانوکرهباترکیباتمتفاوتطلاونقره. 122

 

 

شکل 5- 9: طیفخاموشینانومکعبباابعادمتفاوتبرایفلزاتطلاونقره. 124

 

 

شکل 5- 10: طیفخاموشینانومیلهبانسبتهایطولبهعرضمتفاوتبااستفادهازتقریبدوقطبی.. 125

 

 

شکل 5- 11: طیفخاموشینانومیلهبانسبت هایطولبهعرضمتفاوتبااستفادهازاصلهویگنس…. 125

 

 

شکل 5- 12: طیفخاموشینانوکرهبرایدوضریبشکستمتفاوتبرایمحیط… 127

 

 

شکل 5- 13: منحنیجابجاییپلاسمونینسبتبهتغییراتضریبشکستمحیطاطرافبرایمحاسبه. 128

 

 

شکل 5- 14: طیفخاموشینانومکعببرایدوضریبشکستمتفاوتبرایمحیط… 129

 

 

شکل 5- 15: منحنیجابجاییپلاسمونینسبتبهتغییراتضریبشکستمحیطاطرافبرایمحاسبهحساسیتضریبشکستبراینانومکعب    130

 

 

شکل 5- 16: طیفخاموشینانومیلهبرایدوضریبشکستمتفاوتمحیطبااستفادهازتقریبدوقطبی.. 131

 

 

شکل 5- 17: طیفخاموشینانومیلهبرایدوضریبشکستمتفاوتمحیطبااستفادهازاصلهویگنس…. 131

 

 

شکل 5- 18: منحنیجابجاییپلاسمونینسبتبهتغییراتضریبشکستمحیطاطرافبرایمحاسبهحساسیتضریبشکستبراینانومیلهبااستفادهازتقریبدوقطبی   132

 

 

شکل 5- 19:منحنیجابجاییپلاسمونینسبتبهتغییراتضریبشکستمحیطاطرافبرایمحاسبهحساسیتضریبشکستبراینانومیلهبااستفادهازاصلهویگنس     132

 

 

 

2-1-1-2-2. جنبه‌های عملی و پیكربندی‌های مختلف HF-LPME…………………………………………….. 15

 

 

2-1-1-2-3. میكرواستخراج فاز مایع از فضای فوقانی با فیبر توخالی……………………………………………. 18

 

 

2-1-1-3. میكرواستخراج فاز مایع با استفاده از انجماد حلال استخراج كننده……………………………… 21

 

 

2-1-1-4. میكرواستخراج فاز مایع- مایع پخشی (DLPME)………………………………………………………….. 21

 

 

2-1-2. استخراج فاز جامد…………………………………………………………………………………………………………………… 22

 

 

2-2. كروماتوگرافی………………………………………………………………………………………………………………………………… 22

 

 

2-2-1. دسته‌بندی روش‌های كروماتوگرافی………………………………………………………………………………………. 23

 

 

2-2-1-1. كروماتوگرافی مایع با كارآیی بالا (HPLC)………………………………………………………………………. 23

 

 

2-2-1-2. دستگاه‌های كروماتوگرافی مایع…………………………………………………………………………………………. 25

 

 

2-2-1-2-1. مخزن فاز متحرك…………………………………………………………………………………………………………. 26

 

 

2-2-1-2-2. سیستم‌های پمپ كننده………………………………………………………………………………………………. 26

 

 

2-2-1-2-3. سیستم‌های تزریق نمونه……………………………………………………………………………………………… 27

 

 

2-2-1-2-4. ستون‌های كروماتوگرافی مایع…………………………………………………………………………………….. 28

 

 

2-2-1-2-4-1. انواع پر كننده‌های ستون………………………………………………………………………………………… 29

 

 

2-2-1-2-5. دمای پیستون………………………………………………………………………………………………………………… 29

 

 

2-2-1-2-6. آشكارسازها……………………………………………………………………………………………………………………. 29

 

 

2-2-1-2-6-1. آشكارساز فوتومتریك………………………………………………………………………………………………. 30

 

 

2-2-1-2-6-2. آشكارساز جذب فرابنفش (UV)…………………………………………………………………………….. 31

 

 

2-3. بررسی مطالعات HF-HPME ……………………………………………………………………………………………………. 32

 

 

2-4. بررسی داروی مورد مطالعه………………………………………………………………………………………………………….. 36

 

 

2-4-1. فارماكوكنتیك دارو………………………………………………………………………………………………………………….. 36

 

 

2-4-2. مكانیسم اثر دارو……………………………………………………………………………………………………………………… 37

 

 

2-4-3. موارد مصرف دارو…………………………………………………………………………………………………………………….. 37

 

 

2-4-4. دوز مصرفی دارو………………………………………………………………………………………………………………………. 38

 

 

2-4-5. موارد منع مصرف و احتیاط……………………………………………………………………………………………………. 39

 

 

2-4-6. عوارض جانبی…………………………………………………………………………………………………………………………. 39

 

 

2-4-7. تداخلات…………………………………………………………………………………………………………………………………… 40

 

 

2-4-8. اشكال دارویی………………………………………………………………………………………………………………………….. 41

 

 

2-4-9. خصوصیات فیزیكی دارو…………………………………………………………………………………………………………. 41

 

 

2-5. اهمیت اندازه‌گیری آریپیپرازول………………………………………………………………………………………………….. 42

 

 

2-6. اهداف……………………………………………………………………………………………………………………………………………. 42

 

 

فصل سوم: مواد و روش‌ها

 

 

3-1. مواد شیمیایی و تجهیزات دستگاهی………………………………………………………………………………………….. 44

 

 

3-1-1. مواد شیمیایی، استانداردها و نمونه‌های حقیقی…………………………………………………………………… 44

 

 

3-1-2. تجهیزات دستگاهی…………………………………………………………………………………………………………………. 44

 

 

3-2. روش استخراج……………………………………………………………………………………………………………………………… 45

 

 

3-2-1. استخراج به اختصار طی مراحل زیر انجام گرفت…………………………………………………………………. 45

 

 

3-2-2. مراحل بهینه‌سازی…………………………………………………………………………………………………………………… 47

 

 

3-2-2-1. بهینه‌سازی شرایط جداسازی……………………………………………………………………………………………. 47

 

 

3-2-2-2. بهینه‌سازی شرایط استخراج……………………………………………………………………………………………… 47

 

 

3-2-2-2-1. نوع حلال آلی……………………………………………………………………………………………………………….. 47

 

 

3-2-2-2-2. اثر pH فاز دهنده………………………………………………………………………………………………………….. 47

 

 

3-2-2-2-3. اثر pH فاز گیرنده…………………………………………………………………………………………………………. 47

 

 

3-2-2-2-4. اثر قدرت یونی فاز دهنده…………………………………………………………………………………………….. 48

 

 

3-2-2-2-5. اثر همزدن محلول آنالیت……………………………………………………………………………………………… 48

 

 

3-2-2-2-6. اثر زمان استخراج………………………………………………………………………………………………………….. 48

 

 

3-2-2-2-7. اثر دما…………………………………………………………………………………………………………………………….. 48

 

 

3-2-3. ارزیابی كارآیی روش استخراج……………………………………………………………………………………………….. 48

 

 

3-2-3-1. منحنی درجه‌بندی…………………………………………………………………………………………………………….. 48

 

 

3-2-3-2. تعیین فاكتور پیش تغلیظ (PF)……………………………………………………………………………………….. 49

 

 

3-2-3-3. تعیین تكرارپذیری (RSD)……………………………………………………………………………………………….. 49

 

 

3-2-4. آنالیز نمونه حقیقی…………………………………………………………………………………………………………………. 49

 

 

فصل چهارم: نتایج

 

 

4-1. میكرواستخراج سه فازی بر پایه استفاده از فیبر توخالی متخلخل…………………………………………… 51

 

 

4-1-1. اصول تئوری…………………………………………………………………………………………………………………………….. 51

 

 

4-2. مراحل بهینه‌سازی……………………………………………………………………………………………………………………….. 54

 

 

4-2-1. بهینه‌سازی شرایط جداسازی…………………………………………………………………………………………………. 54

 

 

4-2-2. بهینه‌سازی شرایط استخراج…………………………………………………………………………………………………… 55

 

 

4-2-2-1. نوع حلال آلی…………………………………………………………………………………………………………………….. 55

 

 

4-2-2-2. اثر pH فاز گیرنده و فاز دهنده…………………………………………………………………………………………. 56

 

 

4-2-2-3. اثر سرعت همزدن محلول آنالیت……………………………………………………………………………………… 58

 

 

4-2-2-4. اثر قدرت یونی فاز دهنده………………………………………………………………………………………………….. 59

 

 

4-2-2-5. اثر زمان استخراج……………………………………………………………………………………………………………….. 61

 

 

4-2-2-6. اثر دما………………………………………………………………………………………………………………………………….. 61

 

 

4-3. تعیین پارامترهای تجزیه‌ای روش استخراج……………………………………………………………………………….. 63

 

 

4-3-1. تهیه‌ی منحنی درجه‌بندی……………………………………………………………………………………………………… 63

 

 

4-3-2. فاكتور پیش تغلیظ (PF)………………………………………………………………………………………………………… 64

 

 

4-3-3. تعیین حد تشخیص (LOD)…………………………………………………………………………………………………. 65

 

 

4-3-4. تكرارپذیری روش (RSD)………………………………………………………………………………………………………. 66

 

 

4-4. آنالیز نمونه حقیقی………………………………………………………………………………………………………………………. 66

 

 

فصل پنجم: بحث و نتیجه‌گیری

 

 

5-1. مقایسه روش استخراجی با روش‌های گزارش شده دیگر مراجع…………………………………………….. 71

 

 

5-2. نتیجه‌گیری…………………………………………………………………………………………………………………………………… 73

 

 

 

 

 

خلاصه انگلیسی………………………………………………………………………………………………………………………………….. 76

 

 

منابع……………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 77

 

 

ضمائم……………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 88

 

 

فهرست  جداول

 

 

عنوان                                                                                                                                        صفحه

 

 

جدول 2-1. كاربردهای كروماتوگرافی تقسیمی………………………………………………………………………………….. 24

 

 

جدول 2-2. كاربردهای اخیر HF-LPME در استخراج گونه‌های مختلف……………………………………….. 33

 

 

جدول 4-1. خلاصه نتایج بهینه‌سازی استخراج…………………………………………………………………………………. 62

 

 

جدول 4-2. ارقام شایستگی HF-LPME داروی آریپیپرازول…………………………………………………………… 66

 

 

جدول 4-3. نتایج اندازه‌گیری آریپیپرازول در ادرار و پلاسما……………………………………………………………. 69

 

 

جدول 5-1. كارهای دیگر انجام شده بر روی آریپیپرازول  71

 

 

فهرست نمودارها

 

 

عنوان                                                                                                                                     صفحه

 

 

نمودار 4-1. بررسی نوع حلال پر كننده منافذ فیبر………………………………………………………………………… 56

 

 

نمودار 4-2. بررسی اثر تغییرات pH فاز دهنده در فرآیند استخراج ……………………………………………. 57

 

 

نمودار 4-3. بررسی اثر تغییرات pH فاز گیرنده در فرآیند استخراج …………………………………………… 58

 

 

نمودار 4-4. اثر سرعت همزدن بر فرآیند استخراج ……………………………………………………………………….. 59

 

 

نمودار 4-5. تاثیر قدرت یونی فاز دهنده بر فرآیند استخراج………………………………………………………….. 60

 

 

نمودار 4-6. تاثیر زمان بر فرآیند استخراج……………………………………………………………………………………….. 61

 

 

نمودار 4-7. تاثیر دما بر فرآیند استخراج………………………………………………………………………………………….. 62

 

 

نمودار 4-8. منحنی درجه‌بندی مستقیم………………………………………………………………………………………….. 63

 

 

نمودار 4-9. منحنی درجه‌بندی بعد از استخراج با هالوفایبر …………………………………………………………. 64

 

 

نمودار 4-10. منحنی درجه‌بندی بعد از استخراج با هالوفایبر جهت بررسی Linearity……………… 64

 

 

فهرست اشكال

 

 

عنوان                                                                                                                                              صفحه

 

 

شكل A. روش‌های مختلف استخراج و میكرواستخراج………………………………………………………………………….. 3

 

 

شكل 2-1. نمای جانبی از سیستم میكرواستخراج با حلال با استفاده از میله‌ی تفلونی…………………… 9

 

 

شكل 2-2. نمایی از سیستم میكرواستخراج با تك قطره الف) استخراج مستقیم از درون محلول ب) استخراج از فضای فوقانی 11

 

 

شكل 2-3. اصول استخراج HF-LPME الف) دو فازی ب) سه فازی………………………………………………. 13

 

 

شكل 2-4. الف) سیستم HF-LPME براساس پیكربندی U شكل ب) پیكربندی میله‌ای ………….. 16

 

 

شكل 2-5. طرح شماتیك از سیستم HF-LPME…………………………………………………………………………….. 17

 

 

شكل 2-6. الف) شمایی از سیستم HF-LPME از حجم زیاد و ب) سیستم نیمه خودكار………….. 18

 

 

شكل 2-7. طرح شماتیك میكرواستخراج فاز مایع به روش الف) مستقیم و ب) فضای فوقانی…….. 20

 

 

شكل 2-8. شمایی از یك دستگاه HPLC………………………………………………………………………………………….. 25

 

 

شكل 2-9. یك حلقه نمونه‌برداری كروماتوگرافی مایع………………………………………………………………………. 28

 

 

شكل 2-10. سلول آشكارساز فرابنفش برای HPLC………………………………………………………………………… 31

 

 

شكل 2-11. ساختار شیمیایی آریپیپرازول………………………………………………………………………………………… 36

 

 

شكل 3-1. نمایی از استخراج دارو به روش HF-LPME در آزمایشگاه…………………………………………… 46

 

 

شكل 4-1. كروماتوگرام تزریق محلول آبی آریپیپرازول در شرایط بهینه جداسازی……………………….. 55

 

 

شكل 4-2. الف) كروماتوگرام ادرار شاهد ب) كروماتوگرام نمونه ادراری  ppm1……………………………. 67

 

 

شكل 4-3. الف) كروماتوگرام پلاسما شاهد ب) كروماتوگرام نمونه پلاسما  ppm5/0 ………………………..68

 

 

   خلاصه فارسی

 

 

آریپیپرازول یک داروی ضد سایکوز آتیپیکال است که با ترکیبی از فعالیت آنتاگونیستی رسپتور 5-HT_2A و پارشیال آگونیستی رسپتورهای5-HT_1A  و D₂ دوپامین اثر درمانی خود را نشان می‌دهد. این دارو در درمان اسکیزوفرنی، اختلالات دو قطبی تیپ I و به عنوان درمان کمکی در افسردگی ماژور استفاده می‌شود.

 

 

 

 

2

 

 

 

 

اهداف پژوهش                            

 

 

6

 

 

 

 

فرضیات پژوهش

 

 

6

 

 

 

 

تعریف واژه‌ها

 

 

7

 

 

 

 

پیش‌فرض‌های پژوهش

 

 

8

 

 

 

 

فصل دوم: دانستنی‌های پیرامون پژوهش

 

 

 

 

چارچوب پنداشتی

 

 

10

 

 

 

 

مروری بر مطالعات

 

 

16

 

 

 

 

فصل سوم: روش پژوهش

 

 

 

 

طرح پژوهش

 

 

27

 

 

 

 

جامعه پژوهش

 

 

27

 

 

 

 

محیط پژوهش

 

 

27

 

 

 

 

نمونه‌پژوهش

 

 

27

 

 

 

 

حجم نمونه و روش محاسبه آن

 

 

 

روش نمونه گیری

 

27

 

 

 

 

28

 

 

 

مشخصات واحدهای پژوهش

 

 

29

 

 

 

 

متغییرها و نحوه کنترل آن‌ها

 

 

29

 

 

 

 

ابزار گردآوری داده‌ها و ویژگی­های آنها

 

 

30

 

 

 

 

روایی و پایایی ابزار

 

 

31

 

 

 

 

روش گردآوری داده‌ها

 

 

32

 

 

 

 

روش تجزیه و تحلیل داده‌ها

 

 

35

 

 

 

 

محدودیت‌های پژوهش

 

 

35

 

 

 

 

ملاحظات اخلاقی

 

 

36

 

 

 

 

فصل چهارم : یافته‌های پژوهش

 

 

 

 

توصیف مشخصات واحدهای پژوهش

 

 

38

 

 

 

 

یافته‌های اصلی پژوهش

 

 

48

 

 

 

 

یافته‌های جانبی

 

 

59

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

فصل پنجم: بحث و بررسی اطلاعات پژوهش
بحث و بررسی یافته­های اصلی	76
نتیجه‌گیری نهایی	88
کاربرد نتایج	89
پیشنهادات	90
منابع
پیوست‌ها
پیوست 1 : فرم انتخاب واحد پژوهش
پیوست 2:  فرم مشخصات فردی واحد پژوهش
پیوست 3: ابزار عملکرد حرکتی
پیوست 4: ابزار توانایی راه رفتن
پیوست 5:ابزار بازیابی حرکتی برونستروم
پیوست 6 : ابزار مراقبت از خود بارتل
پیوست 7 :  فرم رضایت آگاهانه شرکت در طرح تحقیقاتی
پیوست 8:  کدهای اخلاقی حفاظت از آزمودنی انسانی در پژوهش های علوم پزشکی
چکیده انگلیسی
صفحه عنوان انگلیسی

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

جدول1-4 : توزیع فراوانی بیماران مبتلا به سکته مغزی مورد مطالعه بر حسب جنس در دو گروه آینه­درمانی  و کنترل	39
جدول2-4 :  میانگین سن بیماران مبتلا به سکته مغزی مورد مطالعه در دو گروه آینه­درمانی  و کنترل	39
جدول ‌3-‌4: توزیع فراوانی بیماران مبتلا به سکته مغزی مورد مطالعه بر حسب بیمارستان محل مراجعه در دو گروه آینه­درمانی و کنترل	40
جدول 4-4: توزیع فراوانی بیماران مبتلا به سکته مغزی مورد مطالعه بر حسب برنامه مراجعه بیماران در دو گروه آینه­درمانی و کنترل	40
جدول 5-4: توزیع فراوانی بیماران مبتلا به سکته مغزی مورد مطالعه بر حسب سطح تحصیلات در دو گروه آینه­درمانی و کنترل	41
جدول 6-4: توزیع فراوانی بیماران مبتلا به سکته مغزی مورد مطالعه بر حسب وضعیت تأهل در دو گروه آینه‌درمانی و کنترل	42
جدول 7-4: توزیع فراوانی بیماران مبتلا به سکته مغزی مورد مطالعه بر حسب شغل در دو گروه آینه­درمانی و کنترل	42
جدول 8-4: توزیع فراوانی بیماران مبتلا به سکته مغزی مورد مطالعه بر حسب درآمد ماهیانه در دو گروه آینه‌درمانی و کنترل	43
جدول9-4: میانگین قد و وزن و نمایه توده بدنی بیماران مبتلا به سکته مغزی مورد مطالعه در دو گروه آینه‌درمانی و کنترل	44
جدول10-4: توزیع فراوانی بیماران مبتلا به سکته مغزی مورد مطالعه بر حسب نوع سکته مغزی در دو گروه آینه­درمانی و کنترل	44
جدول11-4 : میانگین مدت زمان پس از سکته بیماران مبتلا به سکته مغزی مورد مطالعه در دو گروه آینه‌درمانی و کنترل	45
جدول12-4 : توزیع فراوانی بیماران مبتلا به سکته مغزی مورد مطالعه بر حسب سمت آسیب دیده در دو گروه آینه­درمانی و کنترل	45
جدول13-4 : توزیع فراوانی بیماران مبتلا به سکته مغزی مورد مطالعه بر حسب نیمکره غالب در دو گروه آینه‌درمانی و کنترل	46
جدول14-4 : توزیع فراوانی بیماران مبتلا به سکته مغزی مورد مطالعه بر حسب تطابق سمت آسیب دیده و نیمکره غالب در دو گروه آینه­درمانی و کنترل	46
جدول15-4 : میانگین قدرت عضلانی دست و پا بیماران مبتلا به سکته مغزی مورد مطالعه در دو گروه آینه‌درمانی و کنترل	47
جدول 16- 4 :میانگین نمرات ابزار حمایت خانواده بیماران مبتلا به سکته مغزی مورد مطالعه در دو گروه آینه‌درمانی و کنترل	47

 

فهرست جداول

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

عنوان	صفحه
جدول 17- 4 : میانگین نمرات عملکرد حرکتی بیماران مبتلا به سکته مغزی مورد مطالعه به تفکیک مرحله اندازه‌گیری در دو گروه آینه­درمانی و کنترل	49
جدول 18- 4 : میانگین نمرات توانایی راه رفتن در بیماران مبتلا به سکته مغزی مورد مطالعه به تفکیک مرحله اندازه­گیری در دو گروه آینه‌درمانی و کنترل	51
جدول 19- 4 : میانگین نمرات بازیابی حرکتی در بیماران مبتلا به سکته مغزی مورد مطالعه به تفکیک مرحله اندازه­گیری در دو گروه آینه­درمانی و کنترل	53
جدول 20- 4 : میانگین نمرات مراقبت از خود در بیماران مبتلا به سکته مغزی مورد مطالعه به تفکیک مرحله اندازه­گیری در دو گروه آینه­درمانی و کنترل	55
جدول 21- 4 : میانگین نمرات محدودیت دامنه حرکتی مفاصل، در بیماران مبتلا به سکته مغزی مورد مطالعه به تفکیک مرحله اندازه­گیری در دو گروه آینه­درمانی و کنترل	57
جدول 22- 4 : نتایج آزمون آنالیز واریانس دوطرفه در مورد مقایسه درصد افزایش شاخص عملکرد حرکتی در بیماران مبتلا به سکته مغزی مورد مطالعه بر حسب گروه و برخی از مشخصات فردی	59
جدول 23- 4 : نتایج آزمون آنالیز واریانس دوطرفه در مورد مقایسه درصد افزایش شاخص توانایی راه رفتن در بیماران مبتلا به سکته مغزی مورد مطالعه بر حسب گروه و برخی از مشخصات فردی	60
جدول 24- 4 : نتایج آزمون آنالیز واریانس دوطرفه در مورد مقایسه درصد افزایش شاخص بازیابی حرکتی در بیماران مبتلا به سکته مغزی مورد مطالعه بر حسب گروه و برخی از مشخصات فردی	61
جدول 25- 4 : نتایج آزمون آنالیز واریانس دوطرفه در مورد مقایسه درصد افزایش شاخص مراقبت از خود در بیماران مبتلا به سکته مغزی مورد مطالعه بر حسب گروه و برخی از مشخصات فردی	62
جدول 26- 4 : نتایج آزمون آنالیز واریانس دوطرفه در مورد مقایسه درصد کاهش محدودیت دامنه حرکتی مفاصل، در بیماران مبتلا به سکته مغزی مورد مطالعه بر حسب گروه و برخی از مشخصات فردی	63
جدول 27- 4 : مقایسه میانگین و انحراف معیار درصد تغییرات عملکرد حرکتی در بیماران مبتلا به سکته مغزی مورد مطالعه بر حسب جنس در گروه آینه درمانی و کنترل	64
جدول 28- 4 : مقایسه میانگین و انحراف معیار تغییرات درصد عملکرد حرکتی در بیماران مبتلا به سکته مغزی مورد مطالعه بر حسب تحصیلات در گروه آینه درمانی و کنترل	65
جدول 29- 4 : مقایسه میانگین و انحراف معیار تغییرات درصد بازیابی حرکتی در بیماران مبتلا به سکته مغزی مورد مطالعه بر حسب نمایه توده بدنی در گروه آینه درمانی و کنترل	66
جدول 30- 4 : مقایسه میانگین و انحراف معیار تغییرات درصد توانایی راه رفتن در بیماران مبتلا به سکته مغزی مورد مطالعه بر حسب شغل در گروه آینه درمانی و کنترل	67
جدول 31- 4 : مقایسه میانگین و انحراف معیار تغییرات درصد مراقبت از خود در بیماران مبتلا به سکته مغزی مورد مطالعه بر حسب درآمد ماهیانه در گروه آینه­درمانی و کنترل	68
جدول 32- 4 : مقایسه میانگین و انحراف معیار تغییرات درصد مراقبت از خود در بیماران مبتلا به سکته مغزی مورد مطالعه بر حسب نوع سکته در گروه آینه­درمانی و کنترل	69

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

عنوان	صفحه
جدول 33- 4 : مقایسه میانگین و انحراف معیار تغییرات درصد محدودیت دامنه حرکتی در بیماران مبتلا به سکته مغزی مورد مطالعه بر حسب نمایه توده بدنی در گروه آینه­درمانی و کنترل		70
جدول 34- 4 : مقایسه میانگین و انحراف معیار فلکشن زانو در بیماران مبتلا به سکته مغزی مورد مطالعه در دو گروه آینه­درمانی  و کنترل		71
جدول35- 4 : مقایسه میانگین و انحراف معیار پلانتار فلکشن مچ پا در بیماران مبتلا به سکته مغزی مورد مطالعه در دو گروه آینه­درمانی و کنترل		72
جدول 36- 4 : مقایسه میانگین و انحراف معیار دورسی فلکشن مچ پا در بیماران مبتلا به سکته مغزی مورد مطالعه در دو گروه آینه‌درمانی و کنترل		73
جدول 37- 4 : مقایسه میانگین وانحراف معیار اکستنشن آرنج در بیماران مبتلا به سکته مغزی مورد مطالعه در دو گروه آینه­درمانی و کنترل		74

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

عنوان                                                                                                                      صفحه
نمودار 1-2: نمودار چارچوب پنداشتی	15
نمودار 1-4: میانگین نمرات عملکرد حرکتی بیماران مبتلا به سکته مغزی مورد مطالعه به تفکیک مرحله اندازه‌گیری در دو گروه آینه‌درمانی و کنترل	50
نمودار 2-4 : میانگین نمرات توانایی راه رفتن بیماران مبتلا به سکته مغزی مورد مطالعه به تفکیک مرحله اندازه‌گیری در دو گروه آینه‌درمانی و کنترل	52
نمودار 3-4 : میانگین نمرات بازیابی حرکتی بیماران مبتلا به سکته مغزی مورد مطالعه به تفکیک مرحله اندازه‌گیری در دو گروه آینه‌درمانی و کنترل	54
نمودار 4-4 : میانگین نمرات مراقبت از خود بیماران مبتلا به سکته مغزی مورد مطالعه به تفکیک مرحله اندازه‌گیری در دو گروه آینه‌درمانی و کنترل	56
نمودار 5-4 : میانگین نمرات مراقبت از خود بیماران مبتلا به سکته مغزی مورد مطالعه به تفکیک مرحله اندازه‌گیری در دو گروه آینه‌درمانی و کنترل	58

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

عنوان                                                                                                                       صفحه
شکل 1-3 : نحوه قرار گرفتن آینه در اندام تحتانی	33
شکل 2-3: نحوه قرار گرفتن آینه در اندام فوقانی	34

 

بیان مسأله

 

 

سکته مغزی یا حوادث عروقی مغز، شایعترین بیماری ناتوان کننده نورولوژیک در بزرگسالان می­باشد که باعث آسیب به سیستم‌های حسی، حرکتی، ادراکی، بینایی و شناختی می­شود که درنتیجه بیماران را برای انجام فعالیت­های روزمره زندگی ناتوان می­کند(1).

 

 

این بیماری در حدود 10 تا 12 درصد کل مرگ و میر دنیا را به خود اختصاص داده است(2). براساس آمار سازمان بهداشت جهانی وقوع سکته مغزی سالانه بین 7/2 تا 4/7 مورد در هر هزار نفر جمعیت در نوسان است (3). سکته­های مغزی سومین علت مهم مرگ در کشورهای پیشرفته می­باشند. به طوری که سالانه حدود 000/750 نفر در ایالات متحده آمریکا دچار سکته مغزی می‌شوند. حدود 000/150 نفر (000/90 زن و 000/60 مرد) به دلیل سکته مغزی و یا عوارض آن جان خود را از دست می­دهند، که از این میان 25 درصد افراد سن کمتر از 65 سال دارند. حدود 12 درصد علل مرگ در انگلستان ناشی از سکته مغزی است. حدود 7 درصد تخت­های بیمارستانی در اسکاتلند توسط بیماران مبتلا به سکته مغزی اشغال می­شود و 6/4 درصد کل هزینه­های بهداشتی این کشور در ارتباط با سکته مغزی می­باشد (4). شیوع سکته مغزی در کشورهای غربی بین 100 تا 300 در هر 100 هزار نفر در سال متغیر است. در آسیا نیز تعداد کسانی که در اثر سکته مغزی جان خود را از دست می­دهند نزدیک به کسانی است که به دنبال بیماری­های قلبی می­میرند (5). براساس آمارهای موجود در مرکز آمار ایران، تعداد مبتلایان به سکته مغزی 270 مورد در هر 100 هزار نفر محاسبه شده است (2) و بروز سالیانه آن 149-113 نفر در هر 000/100 نفر جمعیت برآورد شده که با مسن­تر شدن جمعیت در سال­های آینده بر میزان آن افزوده خواهد شد (6).

 

 

سکته مغزی پس از بیماری­های قلبی-عروقی و نئوپلاسم­های بدخیم سومین عامل مرگ و میر در جهان به شمار می‌رود. این مشکل دلیل عمده­ای برای مرگ و میر، ناتوانی و افت کیفیت زندگی است(6). این بیماری یک مشکل شایع بهداشتی و نیز یکی از شایعترین بیماری­های نورولوژیک تهدیدکننده حیات و از علل اصلی ناتوانی‌های شدید و خانه‌نشین شدن افراد است (3, 7).

 

 

سکته مغزی دلیل عمدۀ ناتوانی است که نیاز به مراقبت در منزل دارد و مهمترین عامل ایجاد ناتوانی‌های طولانی مدت در تمام دنیاست (2). یک سوم بیمارانی که دچار سکته مغزی می­شوند ناتوانی­های دائمی را تجربه می­کنند. از بین بیماران مبتلا به سکته مغزی فقط 13 درصد قادر به بازگشت به شغلشان هستند. سکته مغزی یک واقعه بسیار مهم در زندگی است که منجر به تغییرات جسمی، روانی و عملکردی در زندگی فرد می­شود. سکته مغزی یک حادثه غیرقابل پیش­بینی و ویرانگر برای بیمار و خانواده اوست، به عبارتی یک بیماری خانوادگی است، بطوری که زندگی بیمار و خانواده وی پس از سکته مغزی دچار تغییراتی می­شود، که به صورت قبل از سکته برنخواهد گشت (5). علاوه براین سکته مغزی بر روی مراقبین، ارائه کنندگان خدمات سلامتی و اجتماعی نیز تأثیرات قابل توجهی دارد و عامل 5 درصد از بستری­های بیمارستانی به صورت حاد می­باشد (6) ولیکن امروزه با توجه به پیشرفت‌های موجود در تشخیص و درمان نظام سلامت، با تعداد بیشتری از این بیماران نسبت به گذشته روبرو است و علاوه بر مرگ ناشی از آن، اختلالات و معلولیت‌های جسمانی به جامانده از این بیماری‌ها، از لحاظ مراقبت‌های پزشكی و پرستاری در بیمارستان و منزل، به صورت یك معضل اجتماعی بزرگ درآمده است، از این رو، این بیماری به عنوان یكی از عوامل عمده از كارافتادگی به شمار می­آید و هزینه اقتصادی زیادی را بر جامعه تحمیل می‌كند(3). در کشور انگلستان هزینۀ درمان و بازتوانی بیماران مبتلا به سکته مغزی 4 درصد بودجه خدمات بهداشتی را شامل می‌شود و نیز سهم عمده­ای از هزینه 40 میلیارد دلاری که سالانه در آمریکا صرف بیماران سکته مغزی می­شود، به مراقبت طولانی مدت و توانبخشی بعد از بیماری اختصاص دارد. بنابراین بهبود و توسعه روشهای درمانی مؤثری که مرحله بهبودی بعد از حادثه را دربرگیرد، از لحاظ درمانی، اجتماعی و اقتصادی اهمیت حیاتی دارد(2).

 

 

اختلال حسی و حرکتی شدید در اندام منجر به ناتوانی در مراقبت از اندام و آسیب آن می­­شود. شایع­ترین عارضه و بدترین علامت بالینی ناشی از سکته مغزی، ناتوانی­های حرکتی از جمله همی­پلژی و همی­پارزی است(8-9). حدود 85 درصد از افرادی که دچار سکته مغزی شده­اند همی­پارزی را تجربه می­کنند، اگرچه شدت و تنوع اختلالات در بیماران با همی‌پلژی و همی­پارزی، به محل و وسعت ضایعه بستگی دارد، ولی اختلالات عملکرد حرکتی از عمده­ترین تظاهرات بالینی همی‌پارزی است، که اجرای فعالیت‌های روزمره زندگی و شغلی و تفریحی، را برای بیماران دشوار و یا غیرممکن می‌سازد (10). همان طور که مطالعات نیز نشان می­دهد حدود 53 تا 24 درصد از این بیماران پس از سکته مغزی به استقلال می‌رسند (11). کاهش قدرت، سرعت و کنترل حرکت در 60 تا 78 درصد بیماران دیده شده که سبب کاهش توانایی‌های عملکردی آنان می‌شود. اختلال حس سمت مبتلا، این عارضه را تشدید می­نماید که گاهی اوقات به صورت انکار اندام ظاهر می‌شود(9).

 

 

حدود 55 تا 75 درصد بیماران پس از سکته مغزی محدودیت در عملکرد اندام فوقانی را تجربه می­کنند، لذا اتخاذ تدابیری برای بهبود آن ضروری است. روش­های درمانی متنوع برای بهبود اختلالات ناشی از این بیماری شامل استفاده از داروهای شل کننده عضلات، ضددردها، استفاده از ماساژ، تحریکات الکتریکی، حرکات درمانی و جراحی پیشنهاد شده است (10). بنابراین بررسی و شناخت عوارض حسی و حرکتی به جای مانده از این بیماری اهمیت دارد زیرا با شناخت و درک این گونه عوارض، فرآیند درمان و پیشگیری از ناتوانی بهتر انجام می­گیرد و از عوارض متعاقب آن جلوگیری به عمل می­آید(8).

 

 

برخی از مداخلات حرکت­درمانی که اثر آنها در بهبود کنترل و توانایی حرکتی بیماران در اندام تحتانی و فوقانی پس از سکته مغزی مورد ارزیابی قرار گرفته است، شامل تمرینات کششی، هماهنگی و تعادلی، تحرک بخشی عملکردی و ماساژ، تمرینات تقویتی (ایزومتریک، ایزوتونیک، ایزوکینتیک)، هوازی، تمرینات راه رفتن، تمرینات نوار گردان و تمرینات پله، آموزش ورزش در بازوی پارستزیک، آموزش متمرکز بر اختلالات[1] در بازو، تحریک الکتریکی عملکردی، توانبخشی به کمک ربات ها و آموزش دوطرفه بازو می­باشد(10, 12).

 

 

در حال حاضر نیز برای بهبود توانایی­های حرکتی در هفته اول پس از سکته مغزی از درمان­های فیزیکی شامل بازآموزی عصبی-عضلانی و همچنین تمرینات عملکردی پیش از راه رفتن از جمله فعالیت­های انتقال وزن در حالت نشسته یا ایستاده و حفظ موقعیت بدون کمک، تمرینات ذهنی، تمرین حرکتی دوطرفه، تحریک الکتریکی عصبی عضلانی، روباتیک درمانی، تحریک حرارتی و… استفاده می‌شود(13).

 

 

با این حال بسیاری از پروتکل های درمانی برای پارستزی اندام فوقانی به تمرینات فشرده، تعامل بیمار با پرستار و درمانگر به صورت چهره به چهره، کتابچه­های راهنما و آموزش به مدت چند هفته نیاز دارد که باعث می­شود ارائه درمان فشرده برای همه بیماران دشوار باشد(12). با اینکه توانبخشی سکته مغزی از پیشرفت­های قابل توجه در درک بهبودی بعد از سکته مغزی و توسعه تکنیک­ها برای اصلاح فرایندهای بهبودی بهره برده است. اما هنوز بیماران با همی­پلژی بعد از سکته مغزی اغلب از اختلال عملکرد حرکتی اندام­ها رنج می­برند که به اختلال در کنترل حرکت و ناتوانی عملکردی نظیر ضعف عضلانی، تون عضلانی غیرطبیعی و ناهماهنگی منجر می­گردد. در اکثر بیماران، بیشترین بهبودی در 3 ماه اول رخ می­دهد اما به تدریج در شش ماه بعد از شروع همی‌پلژی و برنامه توانبخشی به یک کفه می­رسد. بنابراین، استراتژی­های توانبخشی لازم است تا بهبود عملکرد را در بیماران سکته مغزی هرچه بیشتر و سریع تر به حالت قبل برگرداند، برای این منظور باید از روش‌های درمانی نو و ابتکاری بهره برد(13).

 

 

پایۀ توانبخشی سکته مغزی براین فرض استوار است که بیماران پس از سکته مغزی تا حدودی به صورت  خودبخودی و نیز یادگیری و تمرین، بهبود خواهند یافت. سازماندهی مجدد در مغز برای کنترل حرکات، به میزان زیادی با تمرین بهبود می‌یابد بنابراین برای کسب نتایج بهتر، لازم است تکنیک­های توانبخشی در جهت رفع نقایص حرکتی خاص بیماران برنامه‌ریزی شوند. استفاده از برنامه‌های مکمل تأثیر برنامه‌های معمول و پایۀ توانبخشی را افزایش می‌دهد. با توجه به اینکه برنامه‌های توانبخشی در حال حاضر تنها در کلنیک­های تخصصی و بخش­های فیزیوتراپی و با هزینه­های بالا صورت می‌پذیرد، وجود برنامه­های مکمل و نو که روند بهبودی بیماران را سرعت بخشیده و توسط فرد غیرمتخصص و خانوادۀ بیمار قابل اجرا باشد، بسیار مفید خواهد بود(14) همچنین هزینۀ زیاد برنامه­های توانبخشی که قبلاً به آن اشاره شد، ضرورت افزایش اثربخشی این برنامه‌ها را ایجاب می‌کند.

 

 

این موضوع که مغز و به خصوص کورتکس توانایی تغییر ساختار و در نتیجه عملکرد را دارد، امروزه به طور گسترده‌ای مورد قبول واقع شده است. علاوه براین مغز آسیب دیده ممکن است پتانسیل بیشتری برای ترمیم نسبت به مغز سالم داشته باشد. به نظر می‌رسد اقدامات توانبخشی یکی از اجزای حیاتی در تسهیل این تغییرات باشد. نوروپلاستیسیتی یکی از مهمترین مفاهیم پس از سکته مغزی است. در یک چارچوب کلی ترمیم پذیری یا شکل پذیری دوباره مغز ممکن است به صورت تغییر در ساختار در طول زمان و یا تغییر در عملکرد حاصل شود. قشر مغز با ارتباطات سیناپسی بی‌شماری که دارد، محل مناسبی برای تحقق این ترمیم‌پذیری است. با این تعریف، مشاهده می­شود که تغییرات در سطح قشر مغز، ممکن است به شیوه‌های مختلف، صورت گیرد. مطالعات متعددی نشان داده است که غنی سازی محیط اطراف، آموزش مهارت­های حرکتی و افزایش ورودی‌های حسی باعث بروز تغییراتی در سطح قشر مغز می­شود که به معنای افزایش ارتباطات سیناپسی است (6).

 

 

1-8       تعریف مفاهیم ومتغیرهای اصلی تحقیق: 22

 

 

1-9       هدف از اجرای تحقیق: 27

 

 

1-9-1          هدف کلی: 27

 

 

1-9-2          اهداف جزئی: 27

 

 

1-9-3          اهداف کاربردی: 29

 

 

1-10     فرضیات و سوالات تحقیق: 29

 

 

مروری بر منابع ……………………………………………………………………………………………. 31

 

 

2-1       مقدمه. 32

 

 

2-2       مطالعات در زمینه راه رفتن دو تکلیفی در سالمندان. 33

 

 

2-3       تکالیف ثانویه. 34

 

 

2-4       راه رفتن دو تکلیفی در سالمندان. 39

 

 

2-5       مطالعات در زمینه بررسی هم آهنگی بین مفصلی حین راه رفتن در سالمندان. 45

 

 

2-6       آزمون ها، پارامترها و ایزارها: 46

 

 

2-7       یافته ها: 47

 

 

مواد و روش ها ……………………………………………………………………………………………. 49

 

 

3-1       نوع مطالعه: 50

 

 

3-2       جامعه و نمونه مورد مطالعه و روش نمونه گیری و گروه بندی: 51

 

 

3-3       معیارهای ورود به مطالعه: 51

 

 

3-4       حجم نمونه: 52

 

 

3-5       ابزار و روش های گردآوری اطلاعات: 52

 

 

3-6       روش انجام کار: 56

 

 

3-7       روش تحلیل داده های راه رفتن: 61

 

 

3-8       روش های آماری تجزیه تحلیل داده ها: 66

 

 

3-9       ملاحظات اخلاقی: 67

 

 

نتایج… 69

 

 

 

 

 

4-1       نتایج بررسی تکرار پذیری آزمون-باز آزمون. 71

 

 

4-2       بررسی ویژگیهای توصیفی متغیرهای زمینه ای و روابط بین سگمانی اندام های تحتانی.. 72

 

 

4-3       بررسی نتایج  حاصل از آنالیز تفاوت ها در DP و MARP تحت تاثیر سه عامل گروه، بار شناختی و سرعت راه رفتن. 83

 

 

4-4       بررسی نتایج  حاصل از آنالیز تفاوت ها در نمره عملکرد شناختی تحت تاثیر دو عامل گروه و سرعت راه رفتن. 93

 

 

4-5       نتایج بررسی همبستگی بین پارامترهای راه رفتن و نمره های پرسشنامه ها و آزمون های عملکردی 97

 

 

4-5-1          همبستگی بین پارامترهای راه رفتن و نمره پرسشنامه FES. 97

 

 

4-5-2          همبستگی بین پارمترهای راه رفتن و زمان آزمون TUG.. 97

 

 

4-5-1          همبستگی بین پارامترهای راه رفتن و نمره آزمون عملکردی BBS. 98

 

 

4-5-2          همبستگی بین پارامترهای راه رفتن و نمره آزمون های عملکردی در هر یک از گروه های سالمند …………………………………………………………………………………………………………………. 99

 

 

 

 

 

 

بحث و نتیجه گیری… 101

 

 

 

 

 

5-1       تغییر پذیری و دینامیک فاز هم آهنگی بین سگمانی ……………………………………………….. 103

 

 

5-1-1          تاثیر سالمندی و سابقه زمین خوردن بر تغییرپذیری و دینامیک فاز هم آهنگی بین سگمانی ……………………………………………………………………………………………………………………. 103

 

 

5-1-2             تاثیر تکلیف دوگانه بر تغییرپذیری و دینامیک فاز هم آهنگی بین سگمانی ……….. 106

 

 

5-1-3             تاثیر سرعت راه رفتن بر تغییرپذیری و دینامیک فاز هم آهنگی بین سگمانی ……… 110

 

 

5-2       اجرای عملکرد شناختی. 112

 

 

5-2-1          تاثیر سالمندی بر اجرای عملکرد شناختی.. 112

 

 

5-2-1          تاثیر سرعت بر اجرای عملکرد شناختی.. 113

 

 

5-3       همبستگی بین پارامترهای راه رفتن و آزمون های تعادل و تحرک عملکردی.. 115

 

 

5-4       محدودیت ها: 117

 

 

5-5       پیشنهادات: 118

 

 

پیوستها.. 119

 

 

منابع …………………………………………………………………………….. 136

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

فهرست تصاویر

 

 

عنوان                                                                                                                                 شماره صفحه

 

 

تصویر ‏1‑1 نمودار رشد جمعیت سالمندی در ایران بین سال های 1996 تا 2009.. 3

 

 

تصویر ‏1‑2 ‏  هرم سنی جمعیت ایران در سال های 1995 (الف)، 2000 (9)، 2025 (پ) و 2050 (ت) 4

 

 

تصویر ‏1‑3  نمودار فراوانی زمین خوردن در سالمندان. 5

 

 

تصویر ‏1‑4 نرخ بستری شدن در بیمارستان در گروه های سنی مختلف… 6

 

 

تصویر ‏1‑5 ‏چرخه معیوب زمین خوردن و ترس از آن. 7

 

 

تصویر ‏1‑6   ‏ مرزهای پایداری در تکالیف ایستادن، راه رفتن و نشستن.. 9

 

 

تصویر ‏1‑7  ‏ نقشه فاز حرکات مفصل ران طی سه گام راه رفتن.. 18

 

 

تصویر ‏2‑1 فراوانی کاربرد تکالیف شناختی در مطالعات پیشین.. 38

 

 

تصویر ‏2‑2 سیستم GAITRite. 39

 

 

تصویر ‏2‑3  نمونه ای از حسگرهای اینرشیال در بررسی های کنترل حرکت… 40

 

 

تصویر 3-1 محیط آزمایشگاه تحلیل حرکت ……………………………………………………………………………… 56

 

 

تصویر ‏3‑2 محل قرارگیری مارکرها 58

 

 

تصویر 3-3  فرد مورد آزمون حین انجام تکلیف راه رفتن……………………………………………………………….60

 

 

تصویر 3-4  داده های خام سیستم تحلیل حرکت Qualisys…………………………………………………………….60

 

 

تصویر ‏3‑5 نقشه ی فاز. 61

 

 

تصویر ‏3‑6 زاویه فاز. 622

 

 

تصویر ‏3‑4  – منحنی mean ensemble فاز نسبی.. 64

 

 

تصویر 4-1 نتایج آزمون بونفرونی برای تاثیر گروه  بر میانگین های  DP ………………………………………..86

 

 

تصویر 4-2 نتایج آزمون بونفرونی برای تاثیر گروه  بر میانگین های MARP …………………………………..87

 

 

تصویر 4-3 نتایج آزمون بونفرونی برای تاثیر بار شناختی بر میانگین های  DP ……………………………………88

 

 

تصویر 4-4 نتایج آزمون بونفرونی برای تاثیر بار شناختی  بر میانگین های MARP ……………………………89

 

 

تصویر 4-5 نتایج آزمون بونفرونی برای تاثیر سرعت راه رفتن بر میانگین های  DP  …………………………..90

 

 

تصویر 4-6 نتایج آزمون بونفرونی برای تاثیر سرعت راه رفتن بر میانگین های MARP …………………….91

 

 

تصویر 4-7 نتایج آزمون بونفرونی برای اثر اصلی گروه بر میانگین های نمره عملکرد شناختی ساده (الف) و پیچیده (ب) …………………………………………………………………………………………………………………………94

 

 

تصویر 4-8 نتایج آزمون بونفرونی برای اثر اصلی سرعت راه رفتن بر میانگین های نمره عملکرد شناختی ساده (الف) و پیچده (ب)……………………………………………………………………………………………………….95

 

 

فهرست جداول

 

 

عنوان                                                                                                                                 شماره صفحه

 

 

جدول ‏1‑1 ‏ عوامل خطرآفرین زمینه ساز زمین خوردن در سالمندان. 8

 

 

جدول ‏2‑1 تکالیف ثانویه مورد استفاده در پژوهش های پیرامون راه رفتن دو تکلیفی در سالمندان. 35

 

 

جدول ‏2‑2 تکالیف ثانویه مورد استفاده در پژوهش های پیرامون راه رفتن دو تکلیفی در سالمندان. 37

 

 

جدول ‏2‑3  پارامترهای راه رفتن بررسی شده در پژوهش های پیرامون راه رفتن دو تکلیفی در سالمندان. 42