مقاله
دسترسی آزاد
منتشر شده: 10 سپتامبر 2019
سنتز و خصوصیات بیولوژیکی نانوذرات نقره ناشی از cyanobacterium Oscillatoria limnetica
راگا ع. حمودا ، مروات حسین حسین ، راشا اباعبدالمقدم و سالوا س. باوازیر
گزارش های علمی دوره 9 ، شماره مقاله: 13071 (2019) به این مقاله استناد کنید
11k دسترسی دارد
17 نقل قول
1 متریال
پیام های متریک
چکیده
استفاده از عصاره های آبی سیانباکتریایی در سنتز نانوذرات نقره به عنوان بیوتکنولوژی سبز ، اکو دوستانه ، با قیمت پایین به نظر می رسد که پیشرفت هر دو روش شیمیایی و فیزیکی را نشان می دهد. در مطالعه حاضر ، از عصاره آبی زیست توده تازه Oscillatoria limnetica برای سنتز سبز Ag-NP استفاده شد ، زیرا عصاره O. limnetica نقش دومی در کاهش و تثبیت نانوذرات Oscillatoria-نقره (O-AgNPs) دارد. طیف جذب UV-Visible ، تبدیل فوریه مادون قرمز (FT-IR) ، میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) برای تأیید و توصیف O-AgNP های بیوسنتز به دست آمد. تصاویر TEM شکل Ag-NP های شبه کروی را با اندازه متنوع در محدوده 3.30-17.9 نانومتر مشاهده کردند. تجزیه و تحلیل FT-IR حضور گروههای آمینه آزاد علاوه بر گوگرد حاوی اسیدهای آمینه اسید را به عنوان عامل تثبیت کننده و همچنین حضور گروه های عملکردی گوگرد یا فسفر که احتمالاً به نقره وصل می شوند ، نشان داد. در این مطالعه ، Ag-NP های سنتز شده فعالیت ضد باکتریایی قوی را در برابر باکتری های مقاوم به چند دارو (Escherichia coli و Bacillus cereus) و همچنین اثرات سمیت سمی در برابر هر دو رده سلولی انسان (MCF-7) رده سلولی انسانی به نمایش می گذارند که به IC50 (6.147 میکروگرم در میلی لیتر) و انسان می دهند. رده سلولی سرطان روده بزرگ (HCT-116) به IC50 (5.369 میکروگرم در میلی لیتر). فعالیت Hemolytic Ag-NPs مورد بررسی قرار گرفت و به عنوان غیر سمی برای گلبول های قرمز انسانی در غلظت های پایین تأیید شد.
مقدمه
امروزه ، علم نانو یک زمینه با سرعت در حال توسعه است که به تولید طیف گسترده ای از نانوذرات مختلف فلز سنتز شده (MNPs) کمک می کند. با توجه به خصوصیات فیزیکوشیمیایی منحصر به فرد MNP ها و شکل های آنها ، یک منطقه علمی امیدوارکننده برای کاربردهای بیوتکنولوژی در زیست پزشکی ، زیست محیطی زیست محیطی ، زمینه های نوری و الکترونیکی و همچنین استفاده در تحویل دارو و bioimim1 ظاهر شد. به عنوان مثال ، MNP ها دارای افزایش هدایت الکتریکی ، زبری و توانایی استحکام فلزات و آلیاژهای آن هستند. نقره به دلیل داشتن طیف گسترده ای از فعالیت های ضد باکتری و قارچ کش و همچنین توانایی هماهنگی با لیگاند های مختلف و ماکرومولکول های موجود در سلول میکروبی ، نجیب ترین فلز در ساخت نانوذرات است. نقره به دلیل اثر ضد التهابی بسیار زیاد در کنترل تکثیر میکروبی و همچنین بهبودی زخم مورد استفاده قرار گرفته است. معمولاً برای جلوگیری از عفونتهای میکروبی وابسته به ابزارهای پزشکی (کاتتر ، پانسمان زخم و کاشتهای ارتوپدی و قلبی عروقی) از روکشهای حاوی نمکهای مختلف نقره استفاده شده است. نانوذرات نقره رشته های مختلف جدیدی را در پروتکل های زیست پزشکی باز کرده اند ، زیرا این واکنش پذیری مشخص نانو نقره به نسبت سطح به حجم بزرگتر آنها نسبت داده شده است. تولید AgNP ها از لحاظ جسمی و شیمیایی با رویکردهای مختلف بدست آمد که این پروتکل ها علیرغم تولید نانوذرات خالص و مشخص ، علاوه بر اثرات خطرناک آنها بر محیط زیست ، دارای معایبی نیز هستند. به طور کلی ، سنتز بیوژنیک نانوذرات نقره از طریق مفاهیم شیمی سبز برای تولید نانوذرات نقره با پایداری افزایش یافته ضروری می شود. تشکیل سبز نانوذرات فلزی توسط اجزای زیست تخریب پذیر به طور طبیعی از جمله پلی ساکاریدها ، بیوپلیمرها ، ویتامین ها ، عصاره های گیاهی و میکروارگانیسم ها بیانگر منابع پایدار در بیوسنتز نانوذرات فلزی 8،9 هستند. پس از آن ، استفاده از میکروارگانیسم ها به عنوان باکتری ها ، قارچ ها ، میکرو جلبک ها و سیانوباکتری ها علاوه بر عصاره های گیاهی و جلبک های کلان می تواند باعث کاهش مورد نیاز برای سنتز نانو فلز با ارائه یک فناوری سازگار با محیط زیست ، قیمت پایین و همچنین سادگی در مقیاس گیری برای تولید بالا شود. سنتز نانوذرات نقره مستقر در گیاه امکان پذیر ، بصورت دوستانه و همچنین فعالیت کاتالیزوری برای تخریب آلاینده های مختلف آلی به عنوان رنگ های آزو امکان پذیر است. از جلبکهای یوکاریوتی به عنوان Chaetocerros calcitrans و کلرلا سالینا می توان برای کاهش نقره برای تشکیل نانوذرات12 استفاده کرد. سیانوباکتری ها به دلیل داشتن منبع پایدار برای محصولات متابولیکی با کاربردهای مهم بیوتکنولوژیکی ، در بین میکروارگانیسم ها از نظر قابل توجهی برای سنتز سبز نانوذرات فلزی در مقیاس وسیع با اندازه و اشکال مختلف وجود دارند. سفوین و همکارانش با توجه به وجود بسیاری از مواد فعال کننده زیستی ، Spirulina Platensis و Nostoc linckia را به عنوان نانو فاکتورها در نظر گرفتند. استفاده از میکروارگانیسم ها سنتز نانوذرات نقره را از طریق عمل به عنوان یک عامل کاهش دهنده و همچنین عملکرد نانوذرات سطح 15 امکان پذیر می کند. در نتیجه،
این سیانوباکتری های چند منظوره بطور قابل توجهی مراحل واکنش را کاهش می دهند و از نیاز به عوامل تثبیت کننده خارجی جلوگیری می کنند. شوكلا و همكاران.9 از Oscillatoria willei NTDM01 ، سيانوباكتريايي دريايي در توليد نانوذرات نقره استفاده كردند كه در آن ، مخلوط واكنش جوجه گذاري نيترات نقره با توده اوسيلياتوريا طي 72 ساعت زرد شد كه نشان دهنده توليد AgNPs8 است. Paszkiewicz و همکارانش گزارش دادند که بیوسنتز نانوذرات فلزی با استفاده از منابع دریایی به عنوان Padina pavonia (جلبکهای ماکرو قهوه ای) در تولید بیولوژیکی کاتیونهای نقره از آنجا که جلبکهای دریایی حاوی محصولات طبیعی مختلفی به عنوان آلکالوئیدها ، لیپیدها و استروئیدها ، ترکیبات فنلی و فلاونوئیدها هستند. پلی ساکاریدها و همچنین برخی گروههای شیمیایی کاربردی (هیدروکسیل ، کربوکسیل ، آمینو) که در یک مرحله به عنوان عوامل کاهش دهنده و نگهدارنده فلزات مؤثر عمل می کنند.
-
در حال حاضر ، باکتری ها از بروز ظهور سویه های باکتریایی مقاوم به آنتی بیوتیک به عنوان یک نتیجه از برخی از تأثیرات پیچیده تکامل و گسترش مکانیسم های مقاومت ، یک تهدید اصلی را برای درمان پزشکی نشان می دهند. اخیراً ، مقاومت دارو به دلیل استفاده بیش از حد از آنتی بیوتیک ها و داروها در معالجه بیماری های عفونی علاوه بر اثرات مضر و اشکالاتی که با آنتی بیوتیک ها ایجاد می شود ، علاوه بر اثرات مضر و اشکالاتی که در رابطه با آنتی بیوتیک ها وجود دارد ، به عنوان یک مشکل سرکوب کننده سیستم ایمنی ، حساسیت و حساسیت به عنوان یک مشکل پیچیده ترمیم مطرح شده است. در نتیجه ، ایجاد داروهای ضد میکروبی جدید برای درمان پاتوژنهای میکروبی و داروهای ضد میکروبی درمانی با منشاء گیاهان دریایی دارای اثرات درمانی زیادی هستند. رشته جدید در حال توسعه ، فناوری نانو ، تولید نانوذرات فلزی به ویژه AgNP ها را تحریک می کند که با تأثیر سمی کم بر پتانسیلهای ضد باکتریایی انسانی و انسانی همراه است. AgNPs ممکن است به عنوان جایگزینی برای داروهای آنتی بیوتیکی استفاده شود که تأثیر بهتری در باکتریهای مقاوم به داروی چند دارو نشان می دهند. وجود درپوش های پروتئینی روی نانوذرات از تثبیت و اتصال به سطح سلول های باکتریایی پشتیبانی می کند که منجر به افزایش اتصال و جذب دارو بر روی سلول های بیمار می شود22. نحوه عملکرد پتانسیل ضد باکتریایی AgNPs بر اساس اختلال در نفوذ پذیری سلول باکتریایی ، تنفس سلولی و همچنین نفوذ در داخل سلول باکتریایی باعث ایجاد آسیب از طریق واکنش با DNA و پروتئین (ترکیبات حاوی فسفات و سولفات) می شود.
مقاله
دسترسی آزاد
منتشر شده: 10 سپتامبر 2019
سنتز و خصوصیات بیولوژیکی نانوذرات نقره ناشی از cyanobacterium Oscillatoria limnetica
راگا ع. حمودا ، مروات حسین حسین ، راشا اباعبدالمقدم و سالوا س. باوازیر
گزارش های علمی دوره 9 ، شماره مقاله: 13071 (2019) به این مقاله استناد کنید
11k دسترسی دارد
17 نقل قول
1 متریال
پیام های متریک
چکیده
استفاده از عصاره های آبی سیانباکتریایی در سنتز نانوذرات نقره به عنوان بیوتکنولوژی سبز ، اکو دوستانه ، با قیمت پایین به نظر می رسد که پیشرفت هر دو روش شیمیایی و فیزیکی را نشان می دهد. در مطالعه حاضر ، از عصاره آبی زیست توده تازه Oscillatoria limnetica برای سنتز سبز Ag-NP استفاده شد ، زیرا عصاره O. limnetica نقش دومی در کاهش و تثبیت نانوذرات Oscillatoria-نقره (O-AgNPs) دارد. طیف جذب UV-Visible ، تبدیل فوریه مادون قرمز (FT-IR) ، میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) برای تأیید و توصیف O-AgNP های بیوسنتز به دست آمد. تصاویر TEM شکل Ag-NP های شبه کروی را با اندازه متنوع در محدوده 3.30-17.9 نانومتر مشاهده کردند. تجزیه و تحلیل FT-IR حضور گروههای آمینه آزاد علاوه بر گوگرد حاوی اسیدهای آمینه اسید را به عنوان عامل تثبیت کننده و همچنین حضور گروه های عملکردی گوگرد یا فسفر که احتمالاً به نقره وصل می شوند ، نشان داد. در این مطالعه ، Ag-NP های سنتز شده فعالیت ضد باکتریایی قوی را در برابر باکتری های مقاوم به چند دارو (Escherichia coli و Bacillus cereus) و همچنین اثرات سمیت سمی در برابر هر دو رده سلولی انسان (MCF-7) رده سلولی انسانی به نمایش می گذارند که به IC50 (6.147 میکروگرم در میلی لیتر) و انسان می دهند. رده سلولی سرطان روده بزرگ (HCT-116) به IC50 (5.369 میکروگرم در میلی لیتر). فعالیت Hemolytic Ag-NPs مورد بررسی قرار گرفت و به عنوان غیر سمی برای گلبول های قرمز انسانی در غلظت های پایین تأیید شد.
مقدمه
امروزه ، علم نانو یک زمینه با سرعت در حال توسعه است که به تولید طیف گسترده ای از نانوذرات مختلف فلز سنتز شده (MNPs) کمک می کند. با توجه به خصوصیات فیزیکوشیمیایی منحصر به فرد MNP ها و شکل های آنها ، یک منطقه علمی امیدوارکننده برای کاربردهای بیوتکنولوژی در زیست پزشکی ، زیست محیطی زیست محیطی ، زمینه های نوری و الکترونیکی و همچنین استفاده در تحویل دارو و bioimim1 ظاهر شد. به عنوان مثال ، MNP ها دارای افزایش هدایت الکتریکی ، زبری و توانایی استحکام فلزات و آلیاژهای آن هستند. نقره به دلیل داشتن طیف گسترده ای از فعالیت های ضد باکتری و قارچ کش و همچنین توانایی هماهنگی با لیگاند های مختلف و ماکرومولکول های موجود در سلول میکروبی ، نجیب ترین فلز در ساخت نانوذرات است. نقره به دلیل اثر ضد التهابی بسیار زیاد در کنترل تکثیر میکروبی و همچنین بهبودی زخم مورد استفاده قرار گرفته است. معمولاً برای جلوگیری از عفونتهای میکروبی وابسته به ابزارهای پزشکی (کاتتر ، پانسمان زخم و کاشتهای ارتوپدی و قلبی عروقی) از روکشهای حاوی نمکهای مختلف نقره استفاده شده است. نانوذرات نقره رشته های مختلف جدیدی را در پروتکل های زیست پزشکی باز کرده اند ، زیرا این واکنش پذیری مشخص نانو نقره به نسبت سطح به حجم بزرگتر آنها نسبت داده شده است. تولید AgNP ها از لحاظ جسمی و شیمیایی با رویکردهای مختلف بدست آمد که این پروتکل ها علیرغم تولید نانوذرات خالص و مشخص ، علاوه بر اثرات خطرناک آنها بر محیط زیست ، دارای معایبی نیز هستند. به طور کلی ، سنتز بیوژنیک نانوذرات نقره از طریق مفاهیم شیمی سبز برای تولید نانوذرات نقره با پایداری افزایش یافته ضروری می شود. تشکیل سبز نانوذرات فلزی توسط اجزای زیست تخریب پذیر به طور طبیعی از جمله پلی ساکاریدها ، بیوپلیمرها ، ویتامین ها ، عصاره های گیاهی و میکروارگانیسم ها بیانگر منابع پایدار در بیوسنتز نانوذرات فلزی 8،9 هستند. پس از آن ، استفاده از میکروارگانیسم ها به عنوان باکتری ها ، قارچ ها ، میکرو جلبک ها و سیانوباکتری ها علاوه بر عصاره های گیاهی و جلبک های کلان می تواند باعث کاهش مورد نیاز برای سنتز نانو فلز با ارائه یک فناوری سازگار با محیط زیست ، قیمت پایین و همچنین سادگی در مقیاس گیری برای تولید بالا شود. سنتز نانوذرات نقره مستقر در گیاه امکان پذیر ، بصورت دوستانه و همچنین فعالیت کاتالیزوری برای تخریب آلاینده های مختلف آلی به عنوان رنگ های آزو امکان پذیر است. از جلبکهای یوکاریوتی به عنوان Chaetocerros calcitrans و کلرلا سالینا می توان برای کاهش نقره برای تشکیل نانوذرات12 استفاده کرد. سیانوباکتری ها به دلیل داشتن منبع پایدار برای محصولات متابولیکی با کاربردهای مهم بیوتکنولوژیکی ، در بین میکروارگانیسم ها از نظر قابل توجهی برای سنتز سبز نانوذرات فلزی در مقیاس وسیع با اندازه و اشکال مختلف وجود دارند. سفوین و همکارانش با توجه به وجود بسیاری از مواد فعال کننده زیستی ، Spirulina Platensis و Nostoc linckia را به عنوان نانو فاکتورها در نظر گرفتند. استفاده از میکروارگانیسم ها سنتز نانوذرات نقره را از طریق عمل به عنوان یک عامل کاهش دهنده و همچنین عملکرد نانوذرات سطح 15 امکان پذیر می کند. در نتیجه،
این سیانوباکتری های چند منظوره بطور قابل توجهی مراحل واکنش را کاهش می دهند و از نیاز به عوامل تثبیت کننده خارجی جلوگیری می کنند. شوكلا و همكاران.9 از Oscillatoria willei NTDM01 ، سيانوباكتريايي دريايي در توليد نانوذرات نقره استفاده كردند كه در آن ، مخلوط واكنش جوجه گذاري نيترات نقره با توده اوسيلياتوريا طي 72 ساعت زرد شد كه نشان دهنده توليد AgNPs8 است. Paszkiewicz و همکارانش گزارش دادند که بیوسنتز نانوذرات فلزی با استفاده از منابع دریایی به عنوان Padina pavonia (جلبکهای ماکرو قهوه ای) در تولید بیولوژیکی کاتیونهای نقره از آنجا که جلبکهای دریایی حاوی محصولات طبیعی مختلفی به عنوان آلکالوئیدها ، لیپیدها و استروئیدها ، ترکیبات فنلی و فلاونوئیدها هستند. پلی ساکاریدها و همچنین برخی گروههای شیمیایی کاربردی (هیدروکسیل ، کربوکسیل ، آمینو) که در یک مرحله به عنوان عوامل کاهش دهنده و نگهدارنده فلزات مؤثر عمل می کنند.
-
در حال حاضر ، باکتری ها از بروز ظهور سویه های باکتریایی مقاوم به آنتی بیوتیک به عنوان یک نتیجه از برخی از تأثیرات پیچیده تکامل و گسترش مکانیسم های مقاومت ، یک تهدید اصلی را برای درمان پزشکی نشان می دهند. اخیراً ، مقاومت دارو به دلیل استفاده بیش از حد از آنتی بیوتیک ها و داروها در معالجه بیماری های عفونی علاوه بر اثرات مضر و اشکالاتی که با آنتی بیوتیک ها ایجاد می شود ، علاوه بر اثرات مضر و اشکالاتی که در رابطه با آنتی بیوتیک ها وجود دارد ، به عنوان یک مشکل سرکوب کننده سیستم ایمنی ، حساسیت و حساسیت به عنوان یک مشکل پیچیده ترمیم مطرح شده است. در نتیجه ، ایجاد داروهای ضد میکروبی جدید برای درمان پاتوژنهای میکروبی و داروهای ضد میکروبی درمانی با منشاء گیاهان دریایی دارای اثرات درمانی زیادی هستند. رشته جدید در حال توسعه ، فناوری نانو ، تولید نانوذرات فلزی به ویژه AgNP ها را تحریک می کند که با تأثیر سمی کم بر پتانسیلهای ضد باکتریایی انسانی و انسانی همراه است. AgNPs ممکن است به عنوان جایگزینی برای داروهای آنتی بیوتیکی استفاده شود که تأثیر بهتری در باکتریهای مقاوم به داروی چند دارو نشان می دهند. وجود درپوش های پروتئینی روی نانوذرات از تثبیت و اتصال به سطح سلول های باکتریایی پشتیبانی می کند که منجر به افزایش اتصال و جذب دارو بر روی سلول های بیمار می شود22. نحوه عملکرد پتانسیل ضد باکتریایی AgNPs بر اساس اختلال در نفوذ پذیری سلول باکتریایی ، تنفس سلولی و همچنین نفوذ در داخل سلول باکتریایی باعث ایجاد آسیب از طریق واکنش با DNA و پروتئین (ترکیبات حاوی فسفات و سولفات) می شود.
نانو نقره