خواص آنتی باکتریالی نانو اکسید مس
[av_textblock size=” av-medium-font-size=” av-small-font-size=” av-mini-font-size=” font_color=” color=” id=” custom_class=” av_uid=’av-ku1nv95q’ admin_preview_bg=”]
خواص آنتی باکتریالی نانو اکسید مس
مقالهای که در زی میخوانید را از گوشه کنار وب و با مطالعه چند مقاله نگاشته ایم، خلاصه و مفید 🙂
وجود ناخالصی باعث افزایش عملکرد میشود
وجود ناخالصی باعث افزایش عملکرد خواص آنتی باکتریالی اکسید مس میشود. طی تحقیقی که توسط تعدادی از محققان دانشگاه فردوسی مشهد صورت گرفته، تاثیر حضور اکسید آهن به عنوان ناخالصی بر ویژگیهای ساختاری و خواص ضد باکتری نانو ذرات اکسید مس تهیه شده به روش
سل – ژل مورد بررسی قرار گرفته است. طی این تحقیق، نانوذرات مس با اندازه دانه ۳۷ نانومتر با درصدهای مختلفی از آهن به عنوان ناخالصی (۰. ۱۵، ۰. ۱، ۰. ۰۵، ۰. ۰) توسط روش شیمیایی سل- ژل در دمای ۴۰۰ درجه سانتی گراد تهیه شده و تاثیر افزودن ناخالصی بر خواص آنتی باکتریال نمونهها بررسی شده است. نتایج این آزمایش حاکی از آن است که خواص آنتی باکتریال نمونههای اکسید مس با افزودن ناخالصی آهن تا میزان ۱۵% در برابر باکتری Escherichia) E. Coli) افزایش قابل ملاحظهای خواهد داشت.
در یک مقاله دیگر مطالعه شد
نتایج نشان داد که یک اثر همافزایی در زمان ترکیب نانوذرات اکسید مس و نایسین وجود داشت. بههرحال افزودن امواج فراصوت به نانودرات اکسید مس خاصیت ضدمیکروبی نانوذرات اکسید مس را افزایش نداد. یافتههای پژوهش نشانگر آن است که در محیط شیر، اثر ترکیبی نانو ذرات اکسید مس و نایسین باعث کاهش رشد هر دو باکتری شده بود. همچنین نتایج میکروسکوپ الکترونی نشان داد که نانوذرات اکسید مس و نایسین تغییرات قابلتوجهی بر مورفولوژی و یکپارچگی غشاء باکتریها داشته و درنهایت منجر به مرگ سلول باکتری شدهاند.
نانو مس بجای نانو نقره
همچنین در راستای بهرهبرداری از این ویژگی نانوذرات مس، اخیرا محققان دانشگاه صنعتی امیر کبیر با استفاده از این نانوذرات موفق به تولید پارچههای آنتی باکتریال شدهاند که قابل استفاده در حوزه منسوجات پزشکی و خانگی است. به علت آنکه قیمت نانو ذرات مس در مقابل نانو ذرات نقره (که خاصیت آنتی باکتری بسیار بالایی دارند) کمتر است، این محققان بر آن شدند تا نانوذرات مس را جایگزین نانوذرات نقره در بافت منسوجات ضد باکتری کنند. خواص ضد قارچ، ضد باکتری و ضد میکروب نانوذرات مس آن را جهت استفاده در الیاف و منسوجات پزشکی از قبیل گاز استریل، لباسهای مورد استفاده در بخشهای در معرض آلودگی، نخ بخیه و… بسیار کاربردی کرده است. پارچه تولیدی توسط این دسته از محققان به دلیل آبگریزی (عدم خیس شوندگی سطح)، خواص مکانیکی بیشتر و نهایتا خاصیت ضد باکتری نسبت به پارچههای پنبهای رجحان داشته و علاوه بر آن از ثبات بالایی حین شستشو برخوردارند چنانچه حتی بعد از سی مرتبه شستشو در شرایط استاندارد خاصیت ضد باکتریشان دستخوش تغییر زیادی نمیشود.
مواد نانو آنتی باکتریال بجای قرص های آنتی بیوتیک
آنتی بیوتیکها جزء داروهایی هستند که در طب مدرن اغلب برای درمان بیماری ها تجویز میشوند. متأسفانه ظهور باکتریهای مقاوم باعث ایجاد مشکلات درمانی در بیمارستانها شده است. در اروپا هرساله حدود ۲۵۰۰۰ مرگومیر در اثر عفونت های ایجادشده توسط باکتریهای مقاوم به چند دارو رخ میدهد ؛ بنابراین توجه عمومی به سمت نانومواد که امروزه به سرعت استفاده از آنها در حال پیشروی است، برای مقابله با آلودگیهای باکتریایی، جلب شده است.
انواع اکسید مس
دو شکل معمول اکسید مس، کوپروس اکساید Cu2O و
کوپریک اکساید CuO هستند و هر دو نیمه هادی میباشند کوپریک اکساید یک نیمه
رسانای نوع P با ساختار شبکه تک میلی Monoclinic است اما کوپروس اکساید یک نیمه رسانای نوع p با ساختار
شبکه مکعبی است.
مس چگونه باکتری هارا میکشد؟
نایسین به دلیل تعامل و واکنش با ترکیبات فسفولیپیدی غشای سیتوپلاسمی دیواره سلولی باکتریهای گرم مثبت، عملکرد
غشاء را مختل میکند، ولی باکتریهای گرم منفی چون ساختار
دیواره سلولی آنها محتوی لیپوپلی ساکارید است، بهعنوان یک
مانع برای نایسین عمل میکند. به همین دلیل اثر نایسین بر
باکتری اشریشیاکلی کمتر دیده میشود؛ بنابراین با افزودن یک
عامل شلاتهکننده، مانند نانوذرات اکسید مس، میتوان غشای
باکتریهای گرم منفی را نسبت به نایسین نفوذپذیر ساخت.
Chung و همکارانش ) ۲۰۰۴ ( پیشنهاد کردهاند که میزان
تجمع بار منفی بر روی سطح سلولی باکتریهای گرم منفی بیشتر
از باکتریهای گرم مثبت است؛ بنابراین برهمکنش بین نانوذراتِ
دارای بار مثبت و دیواره سلولیِ دارای بار منفی منجر به نشت
محتویات درون سلول باکتری و درنهایت مرگ باکتریها میشود
Mirhosseini و همکاران و Netten و همکاران است. ) ۲۱،۲۸ )
Mirhosseini و همکاران و Netten و همکاران پیشنهاد
دادهاند که وقتی غلظت ماده ضدمیکروبی افزایش مییابد، اثر
ممانعتی آن نیز بالا میرود، همچنین دما که افزایش مییابد، اثر
ماده ضدمیکروبی بالا میرود و بار میکروبی کمتر میشود
یونهای فلزات سنگین اثرات گوناگونی بر عملکرد سلول
باکتری میگذارند. یونهای مس باعث اکسیداسیون و شوک
سلولی و به هم زدن چرخه اکسیداسیون و احیاء میشوند،
درنتیجه منجر به کاهش گلوتاسیون و تأثیر بر گروههای
سولفیدریل پروتئینها و سبب غیرفعال شدن آنزیمها میشوند. نیز
یونهای فلزات سنگین باعث تخریب DNA و اکسید شدن لیپیدها
میشوند ( ۲۹ (. همچنین اثرات ضدباکتریایی نانوذرات به غلظت
نانوذرات و غلظت ابتدایی باکتری وابسته است
نایسین به دلیل ایجاد حفرههای بزرگ در غشای سلولهای
حساس باعث رهاسازی یونها، آمینواسیدها و ATP و درنهایت
فروپاشی نیروی پروتونی و همچنین باعث مهار بیوسنتز
پپتیدوگلیکانِ غشایِ سلولیِ باکتریها میشوند ) ۳۳ – ۳۱ (؛ بنابراین
فرضیهای که اثر همافزایی نایسین، نانوذره اکسید مس و افزایش
دمای ملایم را شرح میدهد این است که نایسین با ایجاد حفره
در غشای سلولی باعث افزایش ورود نانوذرات اکسید مس به درون
سلول و ایجاد رفتار همافزایی بین نانوذرات اکسید مس و نایسین
میشود. همچنین افزایش دما، با اثر گذاشتن بر روی دیواره سلولی
و غشای خارجیِ باکتری، باعث نفوذپذیری بیشتر دیواره باکتری و
غشای خارجی باکتری گرم منفی میشود؛ بنابراین دسترسی
نایسین به غشای سلولی را افزایش میدهد که این امر موجب
افزایش اثر نایسین و نانوذره میشود
امروزه استفاده از نانوذرات در سلامت مواد غذایی رو به
افزایش است؛ برای نمونه اکسید روی کوانتومی بهعنوان تیمار
ضدمیکروبی در نمونه سفیده تخممرغ مایع استفاده شده و نتایج
نشان داده است که با افزایش غلظت اکسید روی کوانتومی، رشد
لیستریا منوسیتوژنز و سالمونلا انتریدیس در سفیده تخممرغ مایع
بهطور قابلتوجهی کاهش یافته است ) ۳۴ (. اثرات مهاری مشابه
برای نانوذرات اکسید روی بر کاهش استافیلوکوکوس اورئوس و
اشریشیاکلی در نمونههای شیر دیده شده است ) ۲۰ (. نانوذرات
آهن بهعنوان یک مکمل سلامت در رفع آلودگی آب به کار میرود
که در آن با شکستن آلایندههای آلی و کشتن عوامل بیماریزای
میکروبی، آلودگی را رفع میکنند. بااینوجود، نمیتوان غلظت
نانوذرات را به نسبت زیاد بالا برد؛ زیرا استفاده از این مواد در مواد
غذایی دارای یک حد مجاز است که میزان آن در سازمان FDA که
سازمان جهانی غذا و دارو است تعیین شده است. این میزان در
مورد نانوذرات مختلف و همچنین بسته به جنسیت و وزن بدن
مصرفکننده متفاوت است ) ۲۱ (. مثلاً میزان مصرف مسِ مجاز در
رژیم غذایی، برابر توصیه انجمن جهانی غذا و تغذیه، در بزرگسالان
بین ۵ / ۱ تا ۳ میلیگرم در روز تعیین شده است
[/av_textblock]
[av_comments_list av-desktop-hide=” av-medium-hide=” av-small-hide=” av-mini-hide=” alb_description=” id=” custom_class=” av_uid=”]