نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسنده

استادیار گروه صنایع غذایی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد نیشابور

چکیده

در این تحقیق، نانوذرات دوپه مس- اکسید روی، آلومینیم- اکسید روی به روش رسوب شیمیایی سنتز و خصوصیات ساختاری و ظاهری آنها با استفاده از طیف مادون قرمز فوریه، پراش اشعه X و میکروسکوپ الکترونی عبوری بررسی شد. ظاهر شدن پیک‌های دامنه 2402، 1638 و 1365 بر سانتی‌متر طیف مادون قرمز فوریه وجود مس را در ساختار نانوذرات اکسید روی و پیک‌های 2362، 1740 و 1364 بر سانتی‌متر نیز وجود آلومینیم را در ساختار نشان داده است. الگوی پراش اشعه X و تصویرهای میکروسکوپ عبوری نیز تأیید کننده دوپه شدن عناصر مس و آلومینیم در ساختار اکسید روی با روش رسوب شیمیایی است. اثرهای ضدمیکروبی نانوذرات دوپه مورد نظر با تعیین قطر هاله عدم رشد و حداقل غلظت بازدارندگی رشد بر باکتری شیگلا فلکسنری (PTCC 1234) بررسی شد. نتایج آزمون‌های اثر ضدمیکروبی نشان داده است که نانوذرات دوپه مس- اکسید روی، در مقایسه با آلومینیم- اکسید روی،  اثر ضدمیکروبی بیشتری بر شیگلا فلکسنری دارد و قطر هاله عدم رشد برابر با 32 میلی‌متر ایجاد می‌کند در حالی که قطر هاله عدم رشد در مورد آلومینیم- اکسید روی 14 میلی‌متر بوده است. به‌علاوه، هر دو نانوذره دوپه، نسبت به نانوذرات اکسید روی به تنهایی، اثر ضدمیکروبی بیشتری ایجاد می‌کنند (0.01< p ). حداقل غلظت مهاری رشد نانوذرات دوپه مس- اکسید روی و آلومینیم- اکسید روی به ترتیب 70 و 100 میلی‌گرم در میلی‌لیتر است. نتایج بررسی‌ها نشان داده است ترکیب این نانوذرات با دو ماده ضدمیکروب (پراکسید هیدروژن و هیپوکلریت سدیم) اثر هم‌افزایی (سینرژیستی) دارد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

InvestigationonAntimicrobial Effects of Doped Cu, Al-Zinc Oxide Nanoparticles against Shigella Flexneri

 
Ahmadi Esbechin,S.,Safari, M., Soltani, N.andKamali, M. 2014. In vitro antibacterial activity of methanol, ether and aqueous extracts in some species of cyanobacteria. Journal of Mazandaran University of Medical Sciences. 24(117):39-54. (in Persian).
 
Ahmed,A.M.andShimamoto,T. 2015. Molecular characterization of multidrug-resistant Shigella spp. of food origin. International Journal of Food Microbiology. 194, 78-82.
Andre,R.S., Zamperini,C.A., Mima,E.G., Longo,V.M., Albuquerque,A.R., Sambrano,J.R., Machado, A.L., Vergani, C.E., Hernandes, A.C., Varela, J.A.andLongo, E. 2015. Antimicrobial activity of TiO2:Ag nanocrystalline heterostructures: experimental and theoretical insights. Chemical Physics.459, 87–95.
Ansari,M.A., Khan,H.M., Khan,A.A., Cameotra,S.S., Saquib,Q.andMusarrat,J. 2014. Interaction of Al2O3nanoparticles with Escherichia coli and their cell envelope biomolecules. Journal of Applied Microbiology. 116(4): 772-783.
Baek,Y.W.andAn,Y.J. 2011. Microbial toxicity of metal oxide nanoparticles (CuO, NiO, ZnO, and Sb2O3) to Escherichia coli, Bacillus subtilis, and Streptococcus aureus. Science of the Total Environment. 409(8): 1603-1608.
Bardhan, P., Faruque, A.S., Naheed, A. andSack, D.A. 2010. Decrease in shigellosis-related deaths without Shigellaspp.-specific interventions, Asia. Emerging Infectious Diseases.16(11):1718-1723.
Bhushan,M., Muthukamalam,S., Sudharani,S. andViswanath,A.K. 2015. Synthesis of α-Fe2-xAgxO3nanocrystals and study of their optical, magnetic and antibacterial properties. RSC Advances. 5(40): 32006-32014.
Dong, X., Koo, Y., Tang, Y., Yun, Y.andYang,Y. 2015. Superior antibacterial activity of photochemical synthesized ag-cnt composites and their synergistic effects in combination with other antimicrobial agents. Journal ofNanomed Nanotechnol. 6(3):1-7.
DuPont Herbert,L.,Levine Myron,M.,Hornick Richard,B.andFormal,S.B. 1989. Inoculum size in shigellosis and implications for expected mode of transmission.The Journal of Infectious Diseases. 159(6): 1126-1128.
Fernandez-Garcia,M., Martinez-Arias,A., Hanson,J.C., Rodriguez,J.A. 2004. Nanostructured oxides in chemistry: characterization and properties. Chemical Reviews. 104(9):4063–104.
Hasanova,U.A., Ramazanov,M.A., Maharramov,A.M., Eyvazova,Q.M., Agamaliyer,Z.A., Parfyonova,Y.V., Faiq Hajiyeva, S., Hajiyeva, F.V.andVeliyeva, S.B. 2015. Nano-coupling of cephalosporin antibiotics with Fe3O4nanoparticles: Trojan horse approach in antimicrobial chemotherapy of infections caused by Klebsiella spp.Journal of Biomaterials and Nanobiotechnology. 6(03): 225.
Hendiani,S., Ahya Abdi,A., Mohammadi,P.andKharrazi,SH. 2015. Synthesis of silver nanoparticles and its synergistic effects in combination with imipenem and two biocides against biofilm producing Acinetobacter baumannii. Nanomedicine Journal. 2(3):291-298.
Jin, T.andHe, Y. 2011. Antibacterial activities of magnesium oxide (MgO) nanoparticles against foodborne pathogens.Journal of Nanoparticle Research.13(12): 6877-6885.
Liew, P.S., Teh, C.S.J. Lau, Y.L. and Thong, K.L. 2014. A real-time loop-mediated isothermal amplification assay for rapid detection of Shigellaspecies. Tropical Biomedicine. 31(4):709–720.
Masadeh, M.M., Karasneh, G.A., Al-Akhras, M.A., Albiss, B.A., Aljarah, K.M., Al-Azzam, S.I.andAlzoubi, K.H. 2015. Cerium oxide and iron oxide nanoparticles abolish the antibacterial activity of ciprofloxacin against Gram positive and Gram negative biofilm bacteria. Cytotechnology.67(3):427–35.
Mohammadi, N., Mirhosseini, M., Shirzad, M., Dehghan, Hamdan.andA., Yazdani, N.2014. Synthesizing zno nanoparticles by high-energy milling and investigating their antimicrobial effect. Journal of Shahid Sadoughi University of Medical Sciences. 23(4):2070-2082. (in Persian).
MoradianEivari, A.A., Salehi, M.andMasumeh Malek Jafarian, M. M. 2015. Antimicrobial activity of rosmarinus officinalis on vancomycin -resistant Staphylococcus Aureusisolated from Imam Reza hospital patients of mashhad. JournalNeyshabur Universityof Medical Sciences. 3(3):39-45. (in Persian).
Mukhtar,M., Munisa, L.andSaleh, R. 2012. Co-Precipitation synthesis and characterization of nanocrystalline zinc oxide particles doped with cu2+ions. Materials Sciences and Applications. 3(08):543-551.
Natalio, F., Andre, R., Hartog, A.F., Stoll, B., Jochum, K.P., Wever, R.andTremel, W. 2012. Vanadium pentoxide nanoparticles mimic vanadium haloperoxidases and thwart biofilm formation. Nature Nanotechnology. 7(8): 530.
Poloju, M., Jayababu, N.andRamana Reddy, M.V.2018. Improved gas sensing performance of Al doped ZnO/CuO nanocomposite based ammonia gas sensor.Materials Science and Engineering.B 227: 61-67.
Raja, K.P.S.and Ramesh, D.2014.Geetha, Structural, FTIR and photoluminescence studies of Fe doped ZnO nanopowder by co-precipitation method. Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy. 131, 183-188.
Richtera, L., Chudobova, D., Cihalov,K., Kremplova, M., Milosavljevic, V., Kopel, P., Blazkova, V., Hynek, D., Adam, V.andKizek, R.2015. The composites of graphene oxide with metal or semimetal nanoparticles and their effect on pathogenic microorganisms. Materials.8(6):2994–3011.
Sharma, N., Jandaik, S., Kumar, S., Chitkara, M.andSingh Sandhu, I. 2015. Synthesis, characterization and antimicrobial activity of manganese-and iron-doped zinc oxide nanoparticles. Journal of Experimental Nanoscience. 11, 54-71.
Sreeram, V. 2017. Influence of transition metal (Cu, Al) ions doping on structural and optical properties of ZnO nanopowders. InternationalJournalChemistryStudy. 5(1):70-73.
Srinivasulu, T., Saritha, K.andRamakrishna Reddy, K.T. 2017. Synthesis and characterization of Fe-doped ZnO thin films deposited by chemical spray pyrolysis. Modern Electronic Materials. 3(2): 76-85.
Tang, Z.X., Yu, Z., Zhang, Z.L., Zhang, X.Y., Pan, Q.Q.andShi, L.E. 2013. Sonication-assisted preparation of CaO nanoparticles for antibacterial agents. QuimicaNova.36(7):933–6.
Tran, N., Mir, A., Mallik, D., Sinha, A., Nayar, S.andWebster, T.J.2010. Bactericidal effect of iron oxide nanoparticles on Staphylococcus aureus. International Journal of Nanomedicine. 5, 277.Whitesides, G.M. 2005. Nanoscience, nanotechnology, and chemistry. Small. 1(2):172–9.