بخشی از مقاله
چکیده
نانوتکنولوژی در حال توسعه سریع است، در حالی که بسیاری از صنایع توسط این تکنولوژی دستخوش تغییرات شد. نانو ذرات نقره از دسته نانو ذرات پرکاربرد در زمینه میکروبکشی است، زیرا نانو ذرات نقره و ترکیبات آن دارای خواص منحصربهفرد از جمله خاصیت ضد میکروبی در مقابل طیف گستردهای از میکروارگانیسمها از خود نشان میدهند. این مقاله مروری بر پیشرفتهای نانو تکنولوژی در زمینه نانو ذرات نقره و عملکرد فعالیت ضد میکروبی نانو ذرات نقره ارائه نموده است.
.1 مقدمه
نانو ذرات با توجه به اندازه، توزیع ذرات و ریختشناسیشان دارای خواصی نوین و بهبود یافته نسبت به ذرات بزرگتر و مواد تودهای هستند .پژوهشهای انجام گرفته نشان میدهند که نانو ذرات نقره در بسیاری از زمینهها نسبت به دیگر فلزات دارای برتری هستند.[3] خواص عمده نانو ذرات نقره عبارتند از : ایجاد نکردن حساسیت، پایداری زیاد، آب دوست بودن، سازگاری با محیط زیست، مقاوم در برابر حرارت، عدم ایجاد یا افزایش مقاومت و سازگاری در میکروارگانیسمها. همچنین، قابلیت زیاد در اضافه شدن به پلیمرها، سرامیکها، سنگها، و رنگها بدون تغییر دادن خواص ماده دارند. خاصیت ضد باکتریایی نانوذرات نقره باعث گسترش کاربردهای آن در حوزههای صنایع پلیمر، سرامیک، داروسازی، کشاورزی، دامپروری، بستهبندی مواد غذایی و لوازم آرایشیBبهداشتی شده است.
.2 نانو تکنولوژی و پیشرفتهای نانو ذارت نقره
نانوتکنولوژی، یک تکنولوژی نوظهور و در حال توسعه سریع است. در سال2011 مطابق با مرکز Woodrow Wilson، بیش از1300 محصول مصرفی مبتنی بر فنآوری نانو وجود دارد.[5] در میان این محصولات نانویی، نانوذرات نقره، بیش از 23 درصد کل کاربردهای نانومواد را به خود اختصاص داده است.[5] نقره، از نظر تاریخی بهعنوان یک آنتیبیوتیک قوی شناخته شده است، و طیف گستردهای از کاربردهای صنعتی در مراقبتهای بهداشتی و داروهای دارای مصرف خارجی را دارد.
[6] نقره بهعنوان یک ضدعفونیکننده و گندزدایی - بهطور تجربی - برای چندین هزار سال، استفاده شده است7]و[8، و به طور اجرایی به عنوان نمک یا نانوسیستم - کلوئید - در طول دهه 1960، در درجه اول برای درمان زخم استفاده شد.[9] با این وجود، سمیت بلندمدت و کوتاهمدت آن کاملاً شناخته شده نیست وتحقیقات اخیر، بر روی آثار مخرب بالقوه نقره بر بدن انسان متمرکز شدهاند.[10] بااینحال، تحقیقات جامع در مورد عمل ضد باکتریایی نانوذرات نقره در حدود سال2004 ظهور کرد و نمایان شد.[11]
نانوذرات نقره با استفاده از روش های شیمیایی و فیزیکی میتوانند سنتز شوند. شارما و همکارانش در سال2009، روش تولنس را معرفی کردند که این روش، شامل احیای در فاز آبی توسط یک آلدهید - معمولا ساکارید ها - میباشد. عاملهای پایدار کننده مختلفی از قبیل سدیم سیترات، بعضی از سورفکتانتها و پلیمرها برای ایجاد پراکندگی پایدار در نانوذرات نقره در محلول های آبی استفاده شده اند.[12]
.3 عملکرد اثر ضد میکروبی نانو ذرات نقره
با ظهور سویههای - نژادهای - باکتریایی بیماریزا، که در برگیرنده مقاومت نسبت به یک یا چند آنتیبیوتیک هستند، جهان دارویی نیاز به کلاسهای جدید سیستمهای ضدعفونی و گندزدایی میباشد13]و14و15و16و.[17 سیستم های حاوی نقره و به ویژه نانوذرات نقره، این روزها به یک سیستم امیدبخش برای پرکردن این نقش تبدیل شده است18]و. [19 نانوذرات نقره بهدلیل توانایی کاتالیزوری شیمیایی، پایداری و خصوصیت ضد میکروبی بسیار مورد توجه قرار گرفته اند12]و. [20 سیستمهای نانوذرات نقره، به واسطه چندین مزیتی که دارد برای استفاده بهعنوان عامل ضدمیکروبی پیشنهاد میشود.
نانو ذرات نقره دارای فعالیت بسیار بالا در برابر طیف گستردهای از میکروبها و انگل حتی زمانی که در دوزهای پایین استفاده می شود - بازدارنده رشد کامل باکتری تنها با چند میلیگرم/میلی لیتر - میباشد. در این دوز، نقره موجود سمیت سیستمیک بسیار کمی برای انسان دارد و نسبتا ارزان و قابل دسترس میباشد. نقره در طیف گستردهای از مواد تحت اشکال مختلف - نمک، یونهای بی حرکت و یا نانوذرات فلزی - گنجانیده شده است21]و22و.[23 چندین مقاله نیز به توضیح ویژگی مکانیسم حالت عمل نانوذرات نقره پرداختهاست24]و25و26و27و.[28 با اینحال، بسیاری از کارها با تمرکز بر مشاهدات تجربی اثرات آن که منجربه ریشهکن کردن میکروب هدف میشود و انطباق عقلانی بسیار کمی در مسیر کلی میکروبی دارد، انجام شد.
علاوه بر این، درک ما از نظر شیمی سطحی نانوذرات نقره از انجام کارهای اصلی در این زمینه بهبود داشته است. قابل ذکر است، کارهای اخیر سرنخ بسیار قوی را ارائه میدهد که حتی در مورد نانوذرات نقره فلزی، اکسیداسیون و انتشار یون، یک نقش برتر را بازی میکند29]و.[30 این کشفیات جدید یک ارزیابی مجدد از کارهای قبلی با دامنه دانش اکتسابی اخیر را می-طلبد.[31] ساز و کارهای غیرفعالسازی باکتریها توسط نقره، بهطور کامل شناخته شده نیست. فعالیت آنزیمی توسط گروه تیولِ پروتئینها انجام میشود. بهطورکلی، فلزات سنگین از طریق واکنش با گروه تیول، پروتئین را غیرفعال میکنند.
بنابراین، عموماً، نقره با گروه تیول در آنزیمها و یا پروتئینهایی مانند NADH -دهیدروژنازII، واکنش داده، آنزیمها را غیرفعال میکند و یا دیمرشدنِ پیریمیدین را در مقدار قابل توجهی توسط واکنش فتودینامیک ایجاد نموده و مانع روند تکثیر DNA میشود32]و. [33 فنگ و همکاران - 2000 - و ساندی و ساندی - 2004 - ، متوجه شدند که در حضور نقره، DNA به شکل فشرده شده بود و DNA فشرده نمیتواند رشد و یا تکثیر سلول را انجام دهد.
آنها - فنگ و همکاران، - 2000، ساختار سلولِ اشرشیاکلی و استافیلوکوکوس اورئوس را پس از قرار گرفتن در معرض نقره بررسی کردند. این دو گونه، در تشکیل سلولهای خود متفاوت هستند، زیرا که باکتریهای گرم مثبت، بهدلیل حضور PG، نسبت به باکتریهای گرم منفی، دیواره سلولی ضخیمتری دارند. در نتیجه استافیلوکوکوس اورئوس مقاومت بیشتری به نقره داشت.[34]
