با افزایش مقاومت گونههای باکتریایی در برابر عوامل درمانی متداول در سالهای اخیر، نانوذرات به دلیل دارا بودن قابلیتهای ذاتی ضدمیکروبی بهعنوان جایگزینهایی نویدبخش مطرح شدهاند. نانوذرات فریت فلزی (MFe₂O₄) با ویژگیهایی نظیر زیستسازگاری، سطح ویژه زیاد، خواص مغناطیسی و فعالیت ضدمیکروبی، از کاندیداهای امیدوارکننده برای کاربردهای ضدباکتریایی محسوب میشوند. در این پژوهش، نانوذرات مس فریت (CuFe₂O₄)، کبالت فریت (CoFe₂O₄)، کبالت–مس فریت [Cu₀.₅Co₀.₅Fe₂O₄]، روی فریت (ZnFe₂O₄) و نقره دوپشده بر روی مس فریت [AgₓCu₍₁₋ₓ₎Fe₂O₄ (x=0.01)] به روش «سبز» و سازگار با محیطزیست با استفاده از عصاره گیاه Nepeta speciosa Boiss. & Noë سنتز شدند. ترکیبات فیتوشیمیایی موجود در عصاره گیاه بهعنوان عوامل کاهنده و پایدارکننده در فرآیند شکلگیری نانوذرات نقش داشتند. نانوذرات سنتز شده با استفاده از روشهای مختلف طیفسنجی و آنالیز مورد شناسایی و بررسی قرار گرفتند تا ساختار بلوری، ریختشناسی دانهها، اندازه ذرات و خواص مغناطیسی آنها تعیین شود. الگوی پراش اشعه ایکس (XRD) تشکیل ذرات بلوری با ساختار اسپینل را تأیید کرد و اندازه متوسط بلورکها در محدوده 8 تا 12 نانومتر محاسبه شد. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی میدانی (FESEM) نشاندهنده تجمع یکنواخت ذرات با شکلهای کروی، نیمهکروی و گاه مکعبی بر بستری متخلخل با سطوح لایهای و گلبرگی بود. آنالیز طیفسنجی پراش انرژی پرتو ایکس (EDAX) حضور عناصر سازنده را در سطح نانوذرات تأیید کرد. نتایج مغناطیسسنج نمونه ارتعاشی (VSM) وجود خاصیت مغناطیسی را در تمام نانوذرات نشان داد و رفتار مغناطیسی آنها به صورت فریمغناطیس سخت (در کبالت فریت) و نرم (در سایر نانوذرات) مشاهده شد. خاصیت ضدمیکروبی نانوذرات با استفاده از روشهای انتشار دیسکی و گودهگذاری در محیط کشت بر روی دو سویه گرم مثبت Staphylococcus aureus و Bacillus subtilis و دو سویه گرم منفی Escherichia coli و Salmonella typhi در دو حالت با و بدون اعمال میدان مغناطیسی بررسی شد و حداقل غلظت مهارکنندگی (MIC) تعیین گردید. نتایج آزمونهای ضدمیکروبی نشان داد که تمامی نانوذرات (بهجز روی فریت) اثر مهار رشد بر روی همه سویههای مورد بررسی داشتند. تحلیل آماری نتایج نشان داد که اعمال میدان مغناطیسی، عملکرد ضدمیکروبی را در غلظتهای بالا بهطور محسوس و در غلظتهای پایین تا حدودی بهبود میدهد. دوپکردن نقره بر روی مس فریت خاصیت ضدمیکروبی را بهطور قابلتوجهی افزایش داده و خواص مغناطیسی آن را نیز تقویت کرد. ترکیب کبالت–مس فریت در برخی سویهها اثر مهار رشد بیشتری نشان داد، هرچند این اثر یکنواخت نبود. بهطور کلی، باکتریهای گرم مثبت در شرایط کشت سطحی مقاومت بیشتری نسبت به باکتریهای گرم منفی داشتند، اما در شرایط پلانکتونیک (MIC)، سویههای گرم منفی مقاومت بالاتری نشان دادند.
