مشخصات پژوهش

عنوان	بررسی ملوکولی مکانیسم‌های اثر خواص ضد میکروبی نانوذرات مگنتیت شده به روش زیستی
نوع پژوهش	پایان نامه
کلیدواژه‌ها	سنتز سبز، Fe3O4-NPs، Alcaligenes sp.، ضد ویروسی، مهار بیوفیلم
چکیده	مقاومت آنتی‌بیوتیکی به‌عنوان پدیده‌ای که باعث کاهش کارآیی آنتی‌بیوتیک‌ها در کنترل و درمان عفونت‌های باکتریایی می‌شود، چالش‌های عمده‌ای را برای بهداشت جهانی ایجاد کرده است. این مشکل از یکسو با عدم کارآیی آنتی‌بیوتیک‌ها در درمان بیماری‌ها و از سوی دیگر با زیان اقتصادی و اجتماعی ناشی از افزایش هزینه‌های درمان و بار افزایشی بر روی سیستم بهداشت عمومی همراه است. در این راستا، مطالعات جدیدی بر روی مواد طبیعی و مصنوعی با خواص ضدمیکروبی منحصر به فرد در دستور کار قرار گرفته‌اند. نانومواد، به‌ویژه نانوذرات مگنتیت، به عنوان یک منبع جذاب در ضدعفونی و درمان بیماری‌های باکتریایی ظاهر شده‌اند. هدف از مطالعه اخثر، بررسی مولکولی مکانیسم‌های اثر خواص ضد میکروبی نانوذرات مگنتیت سنتز شده به روش زیستی می باشد. در این راستا، در بخشن نخست از این پژوهش، سنتز زیستی نانوذرات Fe3O4 با استفاده از برهم کنش سوپرناتانت کشت باکتری Alcaligenes sp. MN326696 با سوبسترای پیش ساز Fe3O4 انجام گرفت. پس از استخراج نانوذرات سنتز شده از مخلوط واکنش، ویژگیهای آن با استفاده از آنالیزهای طیفسنجی مرئی ماورای بنفش، الکترومیکروگرافهای به دست آمده از میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی، طیفسنجی پراش انرژی پرتو ایکس، آنالیز DLS، پتانسیل زتا و و طیف سنجی مادون قرمز فوریه بررسی شد. براساس نتایج بدست آمده، وجود پیک های جذبی (SPR) قوی در طول موج 235 و 293 نانومتر با استفاده از دستگاه طیف سنجی UV-visible تاییدی بر سنتز نانوذرات Fe3O4 بود. تصویر نانوذرات Fe3O4 توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی نشان داد که نانوذرات کروی تا کمی بیضوی و با اندازه میانگین 36 نانومتر هستند. نتایج DLS نشان داد که نانوذرات Fe3O4 سنتز شده با متوسط اندازه 6/53 نانومتر و شاخص پراکندگی 31/0 بدست آمدند. در آنالیز پتانسیل زتا که همزمان با آنالیز DLS انجام گرفت، پتانسیل زتا نانوذرات Fe3O4 سنتز شده 2/3 - میلی ولت اندازه گیری شد. آنالیز XRD تشکیل نانوذرات Fe3O4 اســپینل مکعبــی را اثبات کرد. FT-IR نشان داد که ترکیبا ت آلی حاوی گروه‌های O-H، C=O، C-O و N-H به عنوان یک عامل پوششی موثر در هنگام سنتز نانوذرات اکسید آهن مگنتیت عمل می‌کند. در مرحله بعدی مطالعه، فعالیت ضدباکتریایی نانوذره Fe3O4 با استفاده از روش انتشار از دیسک و همچنین تعیین مقادیر MIC و MBC علیه چهار سویه باکتریایی استافیلوکوکوس اورئوس، باسیلوس سرئوس، اشریشیا کلی و سودوموناس آئروژینوزا مورد بررسی قرار گرفت. سپس اثرات ضد پاتوژنسیته نانوذرات مانند ممانعت از تشکیل بیوفیلم، اثرات هم افزایی با آنتی بیوتیک‌های پنی‌سیلین و سفیکسیم، مهار تحرک باکتریایی، اختلال در غشای سلولی و مهار پمپ افلاکس در غلظت‌های کمتر از MIC مورد مطالعه قرار گرفت. بر اساس نتایج، نانوذره Fe3O4 دارای فعالیت ضد باکتریایی قابل قبولی در برابر باکتری‌های گرم مثبت و گرم منفی بود (MIC از 50-5/2 میکروگرم در میلی‌لیتر و MBC از 100-5 میکروگرم در میلی‌لیتر بود). همچنین در غلظت کمتر از MIC، نانوذره Fe3O4 مورد بررسی پتانسیل ضدپاتوژنسیته موثری داشت؛ که شامل: مهار تشکیل بیوفیلم در غلظت MIC/2، مهار تحرک در MIC/2 (برای باکتری‌های متحرک)، برهمکنش هم افزایی با آنتی‌بیوتیک‌های پنی‌سیلین و سفیکسیم با FICi <0.5، اختلال در غشای سلولی و مهار پمپ افلاکس استافیلوکوکوس اورئوس بود. با توجه به نتایج به‌دست‌آمده می‌توان نتیجه گرفت که نانوذرات به‌دست‌آمده به روش سبز قابلیت کنترل باکتری‌های مورد مطالعه را دارند که می‌توانند به عنوان ترکیبات ضدباکتری موثر در تحقق‌های آتی مورد استفاده قرار گیرند. لازم به ذکر است مطالعات بیشتر، به ویژه بررسی سمیت سلولی و مطالعات in vivo قبل از استفاده بالینی مورد نیاز است
پژوهشگران	آرام شریفی (استاد راهنما)، مراحم آشنگرف (استاد راهنما)، ره‌وه‌ز جمال علی (دانشجو)