هم افزایی آنتی بیوتیک و نانوذرات‌ در مقابله با باکتری

به گزارش خبرگزاری مهر، به تازگی مقاله‌ای در مجله Scientific Reports منتشر شده که در آن خواص مقاومت آنتی‌بیوتیکی نانوکامپوزیت حاوی یک آنتی‌بیوتیک و نانوذرات نقره مورد بررسی قرار گرفته است. در این پروژه محققان داکسی سایکلین، یک آنتی‌بیوتیک پرکاربرد را با نانوذرات نقره (AgNPs) ترکیب کرده و با استفاده از کیتوزان، زیست پلیمر زیست‌سازگار و زیست‌تخریب‌پذیر آن را به یک محصول نهایی تبدیل نمودند. هدف این مطالعه ارزیابی پتانسیل نانوکامپوزیت داکسی‌سایکلین/ نانوذرات نقره برای افزایش فعالیت ضدباکتریایی علیه باکتری‌های گرم مثبت و گرم منفی است و موفقیت آن، نیاز رو به رشد به عوامل ضدمیکروبی مؤثرتر را برطرف می‌کند.

داکسی سایکلین، یک آنتی‌بیوتیک رایج بوده که به طور گسترده برای درمان عفونت‌های باکتریایی استفاده می‌شود. اما به دلیل ظهور سویه‌های باکتریایی مقاوم، با کاهش کارایی مواجه است. نانوذرات نقره به دلیل خواص ضدمیکروبی خود، که به سطح بالای آن‌ها و توانایی آزادسازی یون‌های نقره نسبت داده می‌شود، توجه محققان را به خود جلب کرده‌اند.

کیتوزان، پلیمر طبیعی مشتق شده از کیتین است، که به عنوان یک عامل تثبیت‌کننده برای نانوذرات عمل می‌کند و زیست‌سازگاری آن‌ها را افزایش می‌دهد. ترکیب داکسی سایکلین با نانوذرات نقره به دنبال بهره‌برداری از نقاط قوت هر دو جزء است و یک اثر هم‌افزایی ایجاد می‌کند که ضمن کاهش سمیت، اثر ضدباکتریایی را بهبود می‌بخشد.

سنتز نقره نانوذرات تثبیت شده با کیتوزان با استفاده از روشی سبز انجام شد. محلول کیتوزان ۱% (w/v) با حل کردن کیتوزان در اسید استیک تهیه شده است، هم به عنوان عامل احیاء کننده و هم عامل تثبیت کننده یون‌های نقره عمل می‌کند.

این مطالعه یک روش سیستماتیک برای سنتز و تعیین مشخصات نانوکامپوزیت داکسی سایکلین / نانوذرات نقره به کار گرفت. نانوذرات نقره از طریق فرآیند سازگار با محیط‌زیست با استفاده از کیتوزان برای تثبیت و احیاء، سنتز شدند.

کامپوزیت نقره نانوذرات سنتز شده و داکسی سایکلین با استفاده از روش‌های تحلیلی مختلف بررسی شد. طیف‌سنجی مرئی فرابنفش (UV-Vis) برای ارزیابی خواص نوری استفاده شد، این کار با اندازه‌گیری‌هایی که در محدوده طول موج ۲۰۰ تا ۸۰۰ نانومتر با استفاده از اسپکتروفتومتر Cary ۵۰۰۰ انجام شد شد. میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) برای بررسی مورفولوژی و توزیع اندازه نانوذرات، با نمونه‌های تهیه‌شده روی شبکه‌های مسی و تصویربرداری با ولتاژ شتاب ۲۰۰ کیلوولت استفاده شد.

فعالیت ضدباکتریایی با استفاده از روش آگار ارزیابی شد. سویه‌های باکتریایی، از جمله استافیلوکوکوس اورئوس، استرپتوکوک موتانس، اشرشیاکلی و کلبسیلا پنومونیه کشت داده شدند. نتایج نشان داد که نانوکامپوزیت داکسی سایکلین / AgNPs در مقایسه با داکسی سایکلین به تنهایی فعالیت ضدباکتریایی قابل توجهی را نشان می‌دهد. تجزیه و تحلیل طیف‌سنجی UV-Vis پیک‌های جذب مشخصی را برای داکسی‌سایکلین و نانوذرات نقره نشان داد که نشان‌دهنده تشکیل موفقیت‌آمیز نانوکامپوزیت است. تغییر رنگ قرمز مشاهده شده در پیک جذب، برهمکنش قوی بین داکسی سایکلین و نقره نانوذرات را نشان می‌دهد که ممکن است به بهبود خواص ضدباکتریایی کمک کند.

تصاویر TEM مورفولوژی کروی نانوذرات نقره سنتز شده را با توزیع اندازه یکنواخت تایید کردند که نشان‌دهنده سنتز و تثبیت موفقیت‌آمیز توسط کیتوزان است. مطالعات مربوط به خواص ضدباکتری نشان داد یک اثر هم‌افزایی میان نانوذرات و آنتی‌بیوتیک وجود دارد. افزایش فعالیت ضدباکتریایی را می‌توان به عملکرد ترکیبی داکسی‌سایکلین و یون‌های نقره آزاد شده از نانوذرات نسبت داد، که غشای سلولی باکتری را مختل می‌کند و فرآیندهای سلولی ضروری را مهار می‌کند.

این مطالعه پتانسیل نانوکامپوزیت داکسی سایکلین / AgNPs را برای مقابله با مقاومت آنتی‌بیوتیکی نشان داد.