ساخت نانوذرات اکسیدتیتانیوم به روش سل-ژل و بررسی خواص فیزیکوشیمیایی و آنتی‌باکتریایی این ذرات روی سلول‌های پروکایوت و یوکاریوت

نوع مقاله : پژوهشی اصیل

نویسندگان

گروه بیوتکنولوژی، دانشکده علوم و فناوری‌های نوین، واحد علوم پزشکی تهران، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

چکیده
اهداف: هدف از تحقیق حاضر بررسی و معرفی روشی برای سنتز محلول‌های کلوئیدی نانوذرات دی‌اکسیدتیتانیوم با پایداری و عمر بالا بود.

مواد و روش‌ها: در این روش، ابتدا نانوذرات به کمک روش شیمیایی سنتز شد و ویژگی‌های ساختار فیزیکی و شیمیایی این نانوذرات با دستگاه‌های میکروسکوپ الکترونی عبوری، پراش اشعه ایکس، پراکندگی نوری دینامیکی و زتا پتانسیل مورد بررسی قرار گرفت. سپس تست بررسی سمیت سلولی نانوذرات روی سلول‌های سفید خونی با استفاده از تست MTT انجام شد. سپس فعالیت ضدباکتریایی مورد بررسی قرار گرفت.

یافته‌ها: نتایج بررسی حاکی از آن است که قطر نانوذرات سنتزشده حدود ۵۰نانومتر است و حاوی فاز آناتاز، در محدوده θ۲ از ۸۰-۲۵ درجه است و اندازه شعاع هیدرودینامیکی حدود ۷۸/۱۲±۸/۹۵نانومتر و مقدار زتا پتانسیل نانوذرات حدود ۷۸/۴±۸۷/۳۴-میلی‌ولت است. همچنین بررسی اثر سمیت نانوذرات بر رده سلولی گلبول‌های سفید خون نشان داد که این نانوذرات باعث سمیت سلول‌ها در غلظت‌های بالای ۲۰۰میکروگرم بر میلی‌لیتر شده است ولی در غلظت‌های پایین باعث زنده‌ماندن سلول‌های نرمال شد. همچنین در همین غلظت‌های پایین سلول‌های باکتری را از بین برده است.

نتیجه‌گیری: در نتیجه این پژوهش، محلول‌های کلوئیدی با پایداری بسیار بالا با موفقیت فرآوری شد و می‌توان از این نانوذره به‌عنوان یک عامل ضدباکتری در تولید آنتی‌بیوتیک‌های جدید بهره برد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


Woodrow Wilson Database. 2014. Nanotechnology consumer product inventory. http://www.nanotechproject.org/ cpi/about/analysis/. Accessed September. 24, 2015. [Link]
Al-Salim NI, Bagshaw SA, Bittar A, Kemmtt T, Mcquillan AJ, Mills AM, et al. Characterization and activity of sol - gel prepared TiO2 photo catalysts modified with Ca, Sr or Ba ion additives. J Mater Chem. 2010;10:2358-63. [Link] [DOI:10.1039/b004384m]
Venkatachalam N, Palanichamy M, Murugesan V. Sol-gel preparation and characterization of nanosize TiO2: Its photocatalytic performance. Mater Chem Phys. 2007;104(2-3):454-9. [Link] [DOI:10.1016/j.matchemphys.2007.04.003]
Priyadarshini E, Pradhan N, Panda PK, Mishra BK. Biogenic unmodified gold nanoparticles for selective and quantitative detection of cerium using UV-vis spectroscopy and photon correlation spectroscopy (DLS). Biosens Bioelectron. 2015;68:598-603. [Link] [DOI:10.1016/j.bios.2015.01.048]
Reddy KM, Manorama SV, Reddy AR. Bandgap studies on anatase titanium dioxide nanoparticles. Mater Chem Phys. 2003;78(1):239-45. [Link] [DOI:10.1016/S0254-0584(02)00343-7]
Ali SW, Rajendran S, Joshi M. Synthesis and characterization of chitosan and silver loaded chitosan nanoparticles for bioactive polyester. Carbohydr Polym. 2011;83(2):438-46. [Link] [DOI:10.1016/j.carbpol.2010.08.004]
Gupta SM, Tripathi M. A review of TiO2 nanoparticles. Chin Sci Bull. 2011;56(16):1639-57. [Link] [DOI:10.1007/s11434-011-4476-1]
Gan Q, Wang T, Cochrane C, McCarron P. Modulation of surface charge, particle size and morphological properties of chitosan-TPP nanoparticles intended for gene delivery. Colloids Surf B Biointerfaces. 2005;44(2-3):65-73. [Link] [DOI:10.1016/j.colsurfb.2005.06.001]
Yien L, Zin NM, Sarwar A, Katas H. Antifungal activity of chitosan nanoparticles and correlation with their physical properties. Int J Biomater. 2012;2012:632698. [Link] [DOI:10.1155/2012/632698]
Wu MM, Chiou HY, Wang TW, Hsueh YM, Wang IH, Chen CJ, et al. Association of blood arsenic levels with increased reactive oxidants and decreased antioxidant capacity in a human population of northeastern Taiwan. Environ Health Perspect. 2001;109(10):1011-7. [Link] [DOI:10.1289/ehp.011091011]
Chen Z, Meng H, Xing G, Chen Ch, Zhao Y, Jia G, et al. Acute toxicological effects of copper nanoparticles in vivo. Toxicol Lett. 2006;163(2):109-20. [Link] [DOI:10.1016/j.toxlet.2005.10.003]
Revell PA. The biological effects of nanoparticles. Nanotechnol Percept. 2006;2:283 [Link]