ارائه راهکارهای بهبود خواص نانوذرات نقره تولید شده با استفاده از قارچ های رشته ای
Abstract
به دلیل نیاز فزاینده به توسعه روش های مقرون به صرفه و زیست سازگار برای تولید نانوذرات فلزی از قبیل نانوذرات نقره، استفاده از سامانه های زیستی به عنوان جایگزین روش های شیمیایی و فیزیکی مورد توجه واقع شده است. وابستگی خواص ضد میکربی نانوذرات نقره به شکل و اندازه تأکیدی بر ضرورت توسعه راهکارهایی برای کنترل اندازه، شکل و توزیع ذرات است. در این پژوهش، راهکارهایی برای بهبود خصوصیات نانوذرات نقره با استفاده از قارچ های فوزاریوم اکسیسپوروم و نئوروسپورا اینترمدیا مورد بررسی قرار گرفت. بررسی تولید نانوذرات با استفاده از روماند محیط کشت تخمیر در مراحل مختلف رشد قارچ ها نشان داد که بازدهی تولید نانوذرات در فاز سکون به مراتب بیشتر از میانه و انتهای فاز لگاریتمی است. اختلاط روماند محیط کشت قارچ فوزاریوم اکسیسپوروم و نیترات نقره با دو نسبت حجمی 1 به 100 و برابر در شرایط محیطی، نشان دهنده تولید نانوذرات در نسبت حجمی 1 به 100 و عدم تولید نانوذرات در نسبت حجمی برابر بود. تولید نانوذرات در مخلوط های با نسبت حجمی برابر روماند و نیترات نقره در دمای بالاتر از ? 40، 9 ? ph و حضور نور فرابنفش مشاهده شد. بررسی نمودارهای طیف سنجی uv-vis نشان داد که افزایش دما و ph در مخلوط های روماند و نیترات نقره با نسبت حجمی برابر به کاهش اندازه نانوذرات منجر می-شود. این مشاهده به افزایش قابلیت پروتئین ها در فرایند احیاء در مخلوط های واکنش با phهای قلیایی نسبت داده شد. میانگین اندازه نانوذرات تولیدشده در دماهای 40، 50 و 121 درجه سلسیوس به ترتیب 35، 22 و 14 نانومتر بود. اشعه فرابنفش در این مخلوط ها با مشارکت آمینواسید های تیروزین و تریپتوفان در فرایند احیاء، به تولید سریع نانوذراتی با میانگین اندازه 10 نانومتر منجر شد. بررسی طیف های جذب نانوذرات تولیدشده با صافیده حاصل از رشد قارچ در دماهای 23، 28 و ? 33 نشان دهنده تولید بیشتر نانوذرات کوچک تر با توزیع اندازه باریک تر در دمای بهینه رشد (? 28) بود. طیف سنجی uv-vis نانوذرات تولیدی با صافیده قارچ رشد یافته در نور و تاریکی، بر تأثیر قابل توجه نور در افزایش ترشح آنزیم نیترات ردوکتاز و به تبع آن افزایش تولید نانوذرات و کاهش اندازه ذرات دلالت داشت. استفاده از صافیده های حاصل از: 1) رشد قارچ در محیط کشت اصلاح شده حاوی پتاسیم نیترات و 2) تعلیق توده زیستی در محلول پتاسیم نیترات، به تولید نانوذراتی با اندازه کوچک تر و توزیع اندازه باریک تر انجامید. بهبود ویژگی های نانوذرات به دلیل افزایش ترشح آنزیم نیترات ردوکتاز با این دو راهکار بود. روماند و صافیده قارچ نئوروسپورا اینترمدیا به ترتیب قابلیت تولید نانوذراتی با کوچک ترین اندازه (nm 19) و باریک ترین توزیع اندازه (15/0) را دارند. نتایج آزمایش الکتروفورز نشان دهنده نقش پروتئین هایی با وزن های مولکولی تقریبی kd 15 و kd 23 به ترتیب در احیاء و پایداری نانوذرات است. تولید نانوذرات با صافیده توده زیستی غیرفعال و صافیده مجاور با دمای ? 100 بر وجود مسیرهای جایگزین غیر آنزیمی در فرایند تولید نیز تأکید دارد. خاصیت ضد باکتریایی نانوذرات تولید شده با صافیده نئوروسپورا اینترمدیا بیشتر از نانوذرات تولیدی با روماند بود. آنالیز ftir حضور گروه های عاملی پروتئینی را در پایدارسازی نانوذرات نشان داد. همچنین، آنالیز xrd نشان داد که نانوذرات تولید شده طبیعت بلورین دارند.
Supervisors and advisors
سهیلا شکرالله زاده، سید عباس شجاع الساداتی، سمیره هاشمی نجف آبادی