پرتودهی نانوذرات نقره برای کنترل خواص آنتی‌باکتریال در آن‌ها

نانوذرات نقره (AgNPs) به علت خاصیت آنتی‌باکتریال فوق‌العاده‌شان، مورد توجه عظیم محققان، در کارهای تحقیقاتی بسیار حساس و حیاتی برروی باکتری‌های مقاوم به آنتی‌بیوتیک قرار دارند. این ذرات، با مهار آنزیم‌ها، علت ساخته‌شدن دیواره‌هایی با حالات غیرمعمول هستند که موجب تغییراتی در باکتری از جمله مهار رشد و حتی مرگ سلولی می‌شوند. با این حال، اعتلاف تیمی تشکیل‌شده از محققان دو دانشگاه Kumamoto، Keio و کمپانی Dai Nippon Toryo ژاپن طی مطالعه‌ای دریافتند که AgPNs تمایل به کنگلومره‌‌شدن و تجمع کنار هم دارند که خواص آنتی‌باکتریال آن‌ها را کاهش می‌دهد. با این وجود این تیم موفق شده اند که مشکل تجمعی را با پوشش‌دهی طلا برروی این نانوذرات حل کنند. متاسفانه، این امر نیز به علت کاهش آزادسازی و زیست فراهمی نقره، فعالیت آنتی‌باکتریال ذرات را کاهش داده است و همین امر نیز باعث شده است تا محققان به دنبال روش‌های جایگزین برای حفظ ساختار و شکل ذرات، به طور همزمان با خواص آنتی‌باکتریال آن‌ها باشند.

حل مشکل کاهش خواص ضد میکروبی نانوذرات نقره

تابش پالس‌های لیزر به نانوذرات نقره‌ی پوشیده‌شده با طلا (Ag@AuNPs)، راه حلی برای این مشکل ارائه کرده است. هنگامی که Ag@Au NPs مورد تابش امواج لیزر قرار می‌گیرند، مورفولوژی ذرات از حالت مثلثی به کروی تبدیل می‌شود. این رخداد به علت ذوب‌شدن فلزات با امواج لیزر است. محققان نشان دادند که Ag@Au NPs قبل از پرتوافکنی ساختاری نیمه مثلثی و نیمه کروی داشتند که بعد از موج‌دهی این نسبت به %۹۴ کروی تغییر کرد. علاوه‌بر این، نسبت نقره-به-طلا پیش از پرتودهی حدود ۲۲:۱ بوده است که پس از پرتودهی به میزان ۴.۵:۱ رسیده است. محققان در تفسیر این پدیده اینطور ذکر می‌کنند که با آسیب و نقص پوشش‌های طلایی به دنبال پرتودهی، بخشی از نقره‌ی آن‌ها به صورت یون، آزاد شده و به اصطلاح «فرار می‌کنند». این مورد از مهم‌ترین جنبه‌های اعمال لیزر پالسی است که توانسته با آزادسازی نقره، خواص باکتری‌کشی از خود بروز دهد.

پروفسور Takuro Niidome، رهبر تیم مطالعاتی، در این باره می‌گوید:

ما روشی برای فعال‌کردن خواص آنتی‌باکتریال نانوذرات نقره ایجاد کرده‌ایم. مطالعات ما نشان می‌دهند که نانوذرات نقره‌ی با پوشش طلا اثر آنتی‌باکتریال خفیفی از خود نشان داده اند، اما این قدار پس از پرتودهی به مقدار قابل توجهی افزایش یافته است. ما امیدواریم تا با فراتربردن این متد و تبدیل آن به تکنولوژی، قادر به کنترل باکتری‌های عامل مقاومت آنتی‌بیوتیکی شویم.

Ag@Au NPs پرتودهی‌شده، در برابر باکتری E.Coli بسیار مؤثر واقع شده و میزان باقی‌ماندن کلنی‌ها را به %۰ رساند. نانوذرات نقره به تنهایی نیز قابلیت اثرگذاری را دارا هستند اما Ag@Au NPs دارای مزیت فعال‌شدن به حالت موردنیاز و عدم کنگلومره‌شدن می‌باشند.

مقاله‌ی مرتبط: چگونه باکتری‌ها نانوذرات منگنزاکسید تولید می‌کنند؟