افزون بر اين، با توجه به جداول كمينه غلظت بازداندگي در نانوذرات تيتانيا دوپ شده با درصدهاي گوناگون نقره براي باكتري استرپتوكوكوس موتانس، 3 ميليگرم بر ميليليتر بدست آمد. درحالي كه براي ديگر باكتريها تنها نانوذرات تيتانيا دوپ شده با 5 درصد مولينقره، مانع از رشد باكتري شده اند و براي ديگر نانوذراتدوپ شده با نقره رشد باكتري مشاهده گرديد. اين اختلافرا مي توان به ميزان نقره دوپ شده و نقش نقره در از بينبردن باكتري هاي گوناگون نسبت داد. استرپتوكوكوسموتانس و استافيلوكوكوس آرئوس از باكتري هاي گِرممثبت و اشرشيا كولاي و سودوموناس آئروژينوزا ازباكتري هاي گِرم منفي مي باشند و اين درحالي است كه تفاوت اساسي باكتري هاي گِرم منفي و گرِم مثبت در ساختار تشكيل دهنده پوشش سلولي آن هاست. بنابراين، بالا بودن حداقل غلظت بازدارنده نانوذرات تيتانيا دوپ شده با نقره بر اشرشيا كولاي و سودوموناس آئروژينوزا به احتمال زياد، به علت نفوذپذيري كم اين باكتري ها در مقابل ورود ذرات خارجي ميباشد. استافيلوكوكوس آرئوس نيز اگرچه باكتري گرم مثبت است، ولي پوشش بسيار مستحكمي دارد كه در برابر شرايط نامطلوب محيط آن را حفظ مي كند. حداقل غلظت بازدارنده 3 ميلي گرم بر ميلي ليتر براي استرپتوكوكوس موتانس در مقايسه با ساير باكتري هاي مورد آزمايش دور از انتظار نميباشد چراكه پوشش خاص اين باكتري امكان نفوذ ذرات خارجي را به سهولت فراهم ميكند [23].
همانگونه كه در مقدمه بيان شد، نانوذرات تيتانيا خاصيت ضدباكتريايي داشته و اين خاصيت وابسته به تابش نور مي باشد. بنابراين، استفاده از نانوذرات تيتانيا همراه با تابش نور فرابنفش مي تواند باعث افزايش خاصيت ضدباكتريايي گردد به گونه اي كه پژوهشگران نانوذرات تيتانيا را به عنوان يك تركيب مناسب جهت افزودن به سيمان گلاس آينومر (يكي از مواد پركردني دنداني) معرفي نمودند. آن ها گزارش كردند كه حتي در مقادير كم از تيتانيا (حدود 1%) خاصيت ضدباكتريايي افزايش پيدا كرده است بدون آن كه باعث كاهش خواص ديگر گلاس آينومر گردد [24]، اما با دوپ نمودن فلز نقره و تقويت خاصيت ضدباكتريايي تيتانيا، انتظار ميرود كه اين خاصيت افزايش يافته و در مقادير كم نيز خاصيت ضدباكتريايي از خود نشان دهد، چرا كه افزون بر نقش نقره دوپ شده بر فعال شدن نانوذرات تيتانيا در محدوده نور مرئي، خود نقره نيز خاصيت ضدباكتريايي دارد.
پژوهش ها نيز نشان داده است كه يون هاي نقره با گوگرد،اكسيژن و نيتروژن در مولكولهاي ميكروارگانيسمهاواكنش داده و پروتئين سلولي را غيرفعال نموده، غشا راشكسته و در نهايت، باعث مرگ سلول مي گردند[12].
هم چنين، نفوذ سريع نقره در باكتري و واكنش با گروههاي –SH آنزيم متابوليكي اكسيدكننده مي تواند باعث مرگ باكتري گردد[19]. از سوي ديگر، گزارش شده است كه اندازه ذرات و شكل ذرات نقره عاملي مهم براي خاصيت ضدباكتريايي نانوذرات نقره بشمار مي رود به گونه اي كه كاهش اندازه ذرات باعث درگيري مناسب با باكتري شده و اين خاصيت را افزايش مي دهد [15 و 16]. كاهش اندازه ذرات باعث افزايش يون نقره آزاد شده از سطح شده و خاصيت ضدباكتريايي بيش تري را فراهم مي نمايد [19]. افزون بر اندازه نانوذرات، شكل ذرات نيز موثر بوده و ريخت شناسي كروي شكل، توانايي درگيري با باكتري و در نهايت، انهدام باكتري را دارد [16]. همان گونه كه از تصاوير شكل 3 ديده مي شود، نانوذرات نقره تقريباً كروي مي باشند و پژوهش ها نشان داده است كه شكل ذرات نقره بر روي خاصيت ضدباكتريايي آن موثر است به گونه اي كه بهترين شكل نانو ذرات نقره براي جلوگيري از رشد باكتري به ترتيب نانو ذرات گوشه دار و بي شكل، نانو ذرات كروي و نانو ذرات ميله اي شكل مي باشند چرا كه به ترتيب توانايي درگيري بيشتري با باكتري ها دارند [1 و 16- 19]. هم چنين، نانوذرات نقره با اندازه ذرات كوچك (حدود 10 نانومتر) خواص ضدباكتريايي بهتري از خود بروز مي دهند [15]. بنابراين، انتظار مي رود كه خاصيت ضدباكتريايي به دليل حضور نانوذرات نقره قرار گرفته در زمينه تيتانيا، با توجه به شكل و اندازه آنها (15 نانومتر) افزايش يابد و اين علاوه بر اثري است كه نقره در خاصيت فوتوكاتاليستي نانوذرات تيتانيا دارد و باعث تقويت اين خاصيت مي گردد.
گفتني است كه بررسي خاصيت ضدباكتريايي براي هر نمونه هم در انكوباتور با نور فلوئوروسنت و هم بدون نور بررسي گرديد. براي نمونه هاي حاوي نانوذرات تيتانيا دوپ شده با نقره تفاوتي در حالت بدون نور و با نور پس از 24 ساعت قرار گرفتن در معرض باكتري، مشاهده نشد. درحالي كه نمونههاي تيتانيا در بالاترين غلظت يعني 5ميلي گرم بر ميلي ليتر و تنها در حضور نور، كاهش رشدباكتري از +4 به +3 را نشان دادند و باعث عدم رشد كاملباكتري ها نشدند (+4 به معناي رشد زياد باكتري و +3رشد متوسط باكتري را نشان ميدهد). همانگونه كه بيانشد، نانوذرات تيتانيا تنها در مقابل نور از خود خاصيتضدباكتريايي نشان مي دهند. علت آن هم توليد الكترون وحفره در اثر برخورد نور با نانوذرات تيتانيا مي باشد، اما از آن جا كه در نانوذرات تيتانيا سرعت بازآرايي و تركيب دوباره اين الكترون و حفره بسيار بالاست، خاصيت ضدباكتريايي كم بوده و وابسته به تابش نور ميباشد. درحالي كه عمل دوپ نمودن فلز بر سطح نانوذرات تيتانيا باعث تغيير محدوده جذب نور از فرابنفش به مرئي مي گردد. از سوي ديگر، پس از خارج شدن از كوره و به دليل قرار گرفتن در معرض نور تغيير رنگ داده و تيره مي شوند. علت اين امر احياي يون نقره موجود روي نانوذرات تيتانيا مي باشد. در اثر برخورد نور با ذرات، الكترون و حفرهها تحريك شده و الكترون از نوار هدايت به نوار ظرفيت ميآيند و در آنجا اين الكترون توليد شده به وسيله يونهاي نقره قرار گرفته روي سطح، جذب شده و +Ag به Ag فلزي تبديل ميگردد. در اثر اين فرايند رنگ نانوپودر تيره مي گردد. نكته مهم اين جاست كه در اثر جذب الكترون، حفره ايجاد شده باقي مانده و بازآرايي الكترون- حفره كاهش مي يابد. حفره باقي مانده در نوار ظرفيت، با باكتري ها واكنش داده و باعث تخريب ساختمان آنها مي گردد. گزارش شده است كه اين پديده باعث تقويت فرايند ضدباكتريايي ميگردد[8، 25 و 26] و اين تيره شدن در نانوذرات تيتانيا دوپ شده با نقره در همه درصدهاي نقره مشاهده شد. به گونه اي كه ميزان تيره شدن با افزايش ميزان نقره، شدت مييافت.

نتيجه گيري
نانوذرات تيتانيا و نانوذرات تيتانيا دوپ شده با درصدهاي گوناگون نقره، به روش سل- ژل سنتز شد. رفتار ضدباكتريايي در مقابل باكتري استرپتوكوكوس موتانس و سه نوع باكتري بيماري زاي ديگر ارزيابي گرديد. نانوذرات تيتانيا دوپ شده با درصدهاي گوناگون نقره، داراي كمينه غلظت بازدارندگي 3 ميلي گرم بر ميليليتر در مقابل باكتري
استرپتوكوكوس موتانس مي باشند درحالي كه براي نانوذرات تيتانيا در بالاترين غلظت، يعني 5 ميلي گرم بر ميلي ليتر و تنها در حضور نور، كاهش رشد باكتري را نشان دادند و باعث عدم رشد كامل باكتري ها نشدند. به طور كلي، حضور نقره باعث افزايش خاصيت ضد باكتريايي نانوذرات تيتانيا شده است، اما افزايش درصد نقره تاثيري قابل محسوس بر افزايش فعاليت ضدباكتريايي در مقابل باكتري استرپتوكوكوس موتانس ندارد. از اين رو، نانوذرات تيتانيا با يك درصد مولي نقره به عنوان نمونه بهينه انتخاب شد. نانوذرات تيتانيا دوپ شده با نقره ميتواند به عنوان يك ماده افزودني به مواد ترميمي دنداني مطرح باشد و باعث افزايش خاصيت ضدباكتريايي اين مواد گردد.

سپاسگزاري
بدين وسيله از زحمات سركار خانم سميه پارسافر از اعضاء باشگاه پژوهشگران جوان كه در اجراي مراحل پژوهش ما را ياري نمودند، سپاسگزاري ميشود.

Titania Multilayer Membranes”, Solid State Sciences, Vol. 12, pp. 1469-1472, 2010. م. مختاري مهر، م. ح. شريعت و م. پاك شير، “بررسي -9 تهيه V doped TiO 2خاصيت فتوكاتاليستي لايه نازك شده با روش سل-ژل”، مجله مواد نوين، جلد2، شماره 3،ص
26- 21، بهار 1391.
S. Sivakumar, P. Krishna Pillai, P.
Mukundan, and K.G.K. Warrier, ” Sol–gel Synthesis of Nanosized Anatase from Titanyl Sulfate”, Materials Letters, Vol. 57, pp. 330– 335, 2002.
M.K.Seery, R. George, P. Floris, and S.C. Pillai., ”Silver Doped Titanium Dioxide Nanomaterials for Eenhanced Visible Light Photocatalysis”, Journal of Photochemistry and Photobiology,Vol. 189, pp. 258–263, 2007.
S. Ansari. Amin, M. Pazouki, and A.Hosseinnia” Synthesis of TiO2–Ag Nanocomposite with Sol–Gel Method and Investigation of its Antibacterial Activity Against E. Coli”, Powder Technology, Vol. 196, pp. 241–245, 2009.
H.E. Chaoa, Y.U. Yuna, H.U. Xingfanga, and A. Larbot,”E ect of Silver Doping on the Phase Transformation and Grain Growth of Sol-Gel Titania Powder”, Journal of the European Ceramic Society, Vol. 23, pp. 1457– 1464, 2003.
N. Sobana, M. Muruganadham, and M. Swaminathan,”Nano-Ag particles Doped TiO2 for Efficient Photodegradation of Direct azo dyes”, Journal of Molecular Catalysis, Vol. 258, pp. 124 –132, 2006.
C. Suwanchawalit, P. Chanhom1, P. Sriprang, and S. Wongnawa” A Ag-Doped TiO2 Photocatalyst for Dye Decolorization
Refrences
M. Guzman, J. Dille, S. Godet, “Synthesis and Antibacterial Activity of Silver Nanoparticles Against Gram-Positive and Gram-Negative Bacteria”, Nanomedicine: Nanotechnology, Biology, and Medicine, Vol. 8, p.p 37–45, 2012.

در این سایت فقط تکه هایی از این مطلب با شماره بندی انتهای صفحه درج می شود که ممکن است هنگام انتقال از فایل ورد به داخل سایت کلمات به هم بریزد یا شکل ها درج نشود

شما می توانید تکه های دیگری از این مطلب را با جستجو در همین سایت بخوانید

ولی برای دانلود فایل اصلی با فرمت ورد حاوی تمامی قسمت ها با منابع کامل

اینجا کلیک کنید

E. Pipelzadeh, A.A. Babaluo, M. Haghighi, A. Tavakoli, M. Valizadeh Derakhshan, and A. Karimzadeh Behnami, “Silver Doping on TiO2 Nanoparticles Using a Sacrificial Acid and its Photocatalytic Performance Under Medium Pressure Mercury UV Lamp”, Chemical Engineering Journal, Vol. 155, pp. 660–665, 2009.
A.L Linsebigler, G. Lu, and J.T. Yates, “Photocatalysis on TiOn Surfaces: Principles, Mechanisms, and Selected Results”, Chemical. Review, Vol. 95, pp. 735-758, 1995.
P. Chin, Kinetics of Photocatalytic Degradation Using Titanium Dioxide Films, ProQuest, p. 2-7, 2008.
C. Yi, P. Xiao-Yan, M. Xue-Ming, and Hui, Z.,” Study on Photocatalysis Properties of Nanocrystalline Titanium Dioxide”, Journal of Shanghai University, Vol. 6, pp. 240-243, .2002
A. Zaleska, ” Characteristic of Doped-TiO2
Photocatalists”, Physicochemical Problems of Mineral Processing, Vol. 42, pp. 211-222, 2008.
D. Beydoun, R. Amal, G. Low, and S. Evoy” Role of Nanoparticles in
Photocatalysis”, Journal of Nanoparticle Research, Vol. 1, pp. 439 – 458, 1999.
A. Alem, and H. Sarpoolaky” The Effect of
Silver Doping on Photocatalytic Properties of Concentration (MIC) of Antimicrobial Substances”, Nature Protocols, Vol.3,No.2, p.p 163-175, 2008.
A. Alem, H. Sarpoolaky, and M.
Keshmiri,” Titania Ultrafiltration membrane:
Preparation, Characterization and Photocatalytic Activity”, Journal of the European Ceramic Society, Vol. 29, pp. 629– 635, 2009.
C.R. Mahon, D.C. Lehman, G. Manuselis, Textbook of Diagnostic Microbiology, ISBN: 978-1-4160-6165-6, p. 8-10, 2010.
K. Tomono, E. Takigawa, T.Suzuki, and M. Ohira,” Effecta of TiO2 Photocatalyst on Physical Properties and Antibacterial Action of Glass Ionomer Cement for Luting”, Material Technology, Vol. 22, pp. 83-89, 2004.
C. Sahoo, A.K. Gupta and A. Pal, ”Photocatalytic Degradation of Methyl Red dye in Aqueous Solutions Under UV Irradiation Using Ag+ Doped TiO2”,
Desalination, Vol. 181, pp. 91-100, 2005.
D.B. Hamal, and K.J. Klabunde,
“Synthesis, Characterization, and Visible Light Activity of New Nanoparticle Photocatalysts Based on Silver, Carbon, and Sulfur-Doped TiO2”, Journal of Colloid and Interface Science, Vol. 311, pp. 514–522, 2007.
پيوست ها
under UV and Visible Irradiation”, Pure and Applied Chemistry International Conference, 2011.
S. Pal, Y.K. Tak, and J.M. Song, “Does the Antibacterial Activity of Silver Nanoparticles Depend on the Shape of the Nanoparticle?” , Applied and Enviromental Microbiology, Vol. 73, pp. 1712-1720, 2007.
A.A., Ashkarran”Antibacterial Properties of Silver-Doped TiO2 Nanoparticles Under Solar Simulated light”, Journal of Theoretical and Applied Physics,Vol. 4, pp. 1-8, 2011. 18- X. Chen, H.J. Schluesener, ” Nanosilv er: A Nanoproduct in Medical Application”, Toxicology Letters, Vol. 176, p.p 1–12, 2008.
R. Mahendra, Y. Alka, and G. Aniket” Silver Nanoparticles as a New Generation of Antimicrobials”, Biotechnology Advances, Vol. 27, pp. 76–83, 2009.
L.F. Espinosa-Cristóbal, G.A. MartínezCastañón,R.E. Martínez-Martínez, J.P. LoyolaRodríguez,N. Patiño-Marín, J.F. ReyesMacías,Facundo Ruiz, “Antibacterial Effect of Silver nanoparticles Against Streptococcus mutans”, Materials Letters, Vol. 63, p.p 2603– 2606,2009.
I. Wiegand, K. Hilpert, R. E. W. Hancock, “Agar and Broth Dilution Methods to Determine the Minimal Inhibitory
جدول 1- نتايج آزمون ضدباكتريايي براي نانوذرات تيتانيا و نانوذرات تيتانيا دوپ شده با درصدهاي گوناگون نقره در مقابل باكتري Streptococcus mutans (+ : رشد باكتري، – : عدم رشد باكتري).
باكتري
غلظت هاي مورد استفاده (ميلي گرم بر ميلي ليتر) نمونه 1 2 3 4 5

S.mutans
TiO2(Anatase) + + + + +
Ag-1-T + – – – –
Ag-3-T + + – – –
Ag-5-T + + – – –

S.aureus TiO2(Anatase) + + + + +
Ag-1-T + + + + +
Ag-3-T + + + + +
Ag-5-T + + + – –

E.coli TiO2(Anatase) + + + + +
Ag-1-T + + + + +
Ag-3-T + + + + +
Ag-5-T + + + – –

P.aeruginosa TiO2(Anatase) + + + + +
Ag-1-T + + + + +
Ag-3-T + + + + +
Ag-5-T + + + – –
جدول 2- حداقل غلظتهاي بازدارندگي(MIC) براي نانوذرات تيتانيا و نانو ذرات تيتانياي دوپ شده با درصدهاي گوناگون نقره در مقابل باكتري هاي گوناگون.
كد نمونه حداقل غلظت بازدارندگي( ميلي گرم بر ميلي ليتر) S.mutans E.coli S.aureus P.aeroginosa
TiO2(Anatase) 5* 5* 5* 5*
Ag-1-T 3 – – –
Ag-3-T 3 – – –
Ag-5-T 3 4 4 4

*كاهش رشد باكتري از +4 به +3 و در حضور نور فلوئورسنت در اين غلظت مشاهده شد.
– به معناي رشد در تمامي غلظت هاي مورد بررسي.

شكل 1- الگوهاي پراش پرتو ايكس نانوذرات تيتانيا و نانوذرات تيتانيا دوپ شده با درصدهاي گوناگون نقره به روش سل- ژل.

Elt. Line Intensity (c/s) At omic % الف Conc (wt%)
O Ka 0.00 0.00 0.00
Ti Ka 104.47 96.35 92.13
Ag La 6.89 3.65 7.87

ب


دیدگاهتان را بنویسید