ساخت، شناسايي و بررسي خواص ضدباكتري نانوذرات MgO در ماتريس زئوليتي

Fabrication, Characterization and Antibacterial Properties of MgO Nanoparticles in Zeolite Matrix

زمينه و هدف: آلودگي ميكروبي خطر بزرگي براي سلامت انسان محسوب مي شود. مطالعات نشان داده اند تركيبات ضدميكروبي كه ساختارهاي نانوذره دارند، عليه عوامل باكتريايي مي توانند بسيار كارآمد باشند. نانوساختارهاي اكسيدهاي فلزي پتانسيل خوبي براي كاهش آلودگي ميكروبي دارند. هدف از اين تحقيق بررسي اثر ضدميكروبي نانوذرات منيزيم اكسيد در ماتريس زئوليتي بر عليه باكتري هاي گرم مثبت و گرم منفي بود. مواد و روش كار: نانوذرات MgO به طور موفقيت آميزي با روش واكنش حالت جامد از Mg(NO3)2.6H2O در ماتريس موردنيت بزرگ سنتز شدند. نمونه هاي سنتزشده با استفاده از XRD، FTIR، SEM و TEM ارزيابي و شناسايي مي شوند. فعاليت ضدميكروبي نانوذرات به روش تعيين حداقل غلظت ممانعت كننده از رشد و انتشار ديسك، در مقايسه با آنتي بيوتيك هاي استاندارد، عليه باكتري هاي استافيلوكوكوس اورئوس و اشريشيا بررسي شد. يافته ها: نتايج XRD، پيك هاي پراش براي هر دو تركيب را در نانوكامپوزيت نشان مي دهد. مطالعات XRD نشان مي دهد كه نانوذرات منيزيم اكسيد سنتز شده ساختار مكعبي دارند. ميانگين سايز نانوذرات با ميكروسكوپ الكتروني عبوري حدود nm14 تخمين زده شد. براساس نتايج به دست آمده اين نانوذرات عليه باكتري هاي انتخاب شده فعاليت ضدميكروبي دارند. نتيجه گيري: MgO فعاليت ضدباكتريايي قوي اي را نشان مي دهد كه از گونه هاي اكسيژن فعال و خاصيت قليايي آن منشا مي گيرد. نانوذرات MgOبه غشاي سلولي آسيب مي رسانند و پس از آن باعث نشت محتويات داخل سلولي شده كه به نوبه خود منجر به مرگ سلول هاي باكتريايي مي شوند.

Background and Aims: Microbial contamination is a great threat to human health. Studies have shown that antimicrobial compounds made from a variety of NPs have high antimicrobial activity. The potential effects of nanostructured metal oxides on the reduction of microbial contaminants are well established. The present study aimed to investigate the antimicrobial activities of magnesium oxide nanoparticles in zeolite matrix on Gram-positive and Gramnegative bacteria. Materials and Methods: MgO nanoparticles were successfully synthesized from Mg (NO3)2.6H2O in large mordenite matrix through a solid state reaction method. The synthesized samples were characterized by XRD, FTIR, SEM and TEM. Disk diffusion method and MIC were used to evaluate the antimicrobial activity of MgO nanoparticles on Staphylococcus aureus and Escherichia coli compared to commercial antibiotic disks. Results: XRD results reveal diffraction peaks for each of the two compounds in the nanocomposite. The XRD studies show that the synthesized magnesium oxide NPs have cubic structure. Average size of the NPs was estimated by transmission electron microscopy around 14 nm. Based on the results, these nanoparticles have antimicrobial activity against selected bacteria. Conclusions: MgO indicate strong antibacterial activity related to alkalinity and active oxygen species. MgO nanoparticles damage the cell membrane and then cause the leakage of intracellular contents which in turn lead to death of the bacterial cells.