بررسي اثر آنتي‌باكتريال نانوذرات اكسيدآهن و اكسيدگرافن و نانوكامپوزيت‌هاي آنان عليه باكتري‌هاي اشرشيا كلي و استافيلوكوكوس اورئوس

The antibacterial effect of iron oxide and graphene oxide nanoparticles and their nanocomposites against Escherichia coli and Staphylococcus aureus bacteria

استفاده بيش از حد آنتي‌بيوتيك‌ها در صنعت دام و طيور سبب ايجاد مقاومت‌ آنتي‌بيوتيكي در دام و انسان شده است. استفاده از نانو اكسيدهاي فلزي و نانوكامپوزيت‌ها به عنوان راهكار جديد مقابله با بيماري‌هاي عفوني مورد توجه قرار گرفته است. در اين پژوهش فعاليت ضد باكتري نانوذرات اكسيد آهن، اكسيد گرافن و نانوكامپوزيت‌هاي اين دو ماده مورد بررسي قرار گرفت. براي اين منظور از نانوذرات اكسيد آهن (F)، اكسيد گرافن (GO)، نانوكامپوزيت‌هاي 0/018 گرم اكسيد گرافن كاهش يافته با اكسيد آهن (FG1)، 0/036 گرم اكسيد گرافن كاهش يافته با اكسيد آهن (FG2) و 0/072 گرم اكسيد گرافن كاهش يافته با اكسيد آهن (FG3) در برابر باكتري‌هاي گرم منفي اشرشيا كلي و گرم مثبت استافيلوكوكوس اورئوس استفاده شد. فعاليت ضد باكتريايي پنج نانوذره مختلف با روش‌هاي حداقل غلظت مهاركنندگي (MIC)، حداقل غلظت كشندگي (MBC) و روش سنجش زمان كشتن بررسي شد. نتايج ضد باكتريايي نشان داد كه به جز FG1، براي بقيه نانوذرات MIC 60 ميكروليتر در ميلي‌ليتر براي اشرشيا كلي و 50 ميكروليتر در ميلي‌ليتر براي استافيلوكوكوس اورئوس بود. علاوه‌بر اين، سنجش زمان كشتن نشان داد كه رشد هر دو باكتري از ساعت 2 به بعد براي همه نانوذرات مهار مي‌شود. به طور كلي، نتايج اين مطالعه نشان داد كه نانوكامپوزيت اكسيد آهن و اكسيد گرافن اثر آنتي‌باكتريايي آن ها را تقويت مي‌كند.

Excessive use of antibiotics in the livestock and poultry industry has led to antibiotic resistance in livestock and humans. The use of metal Nano-oxides and nanocomposites has been considered as a new strategy to combat infectious diseases. In this study, the antibacterial activity of iron oxide and graphene oxide nanoparticles and their nanocomposites were investigated. aureus; S. For this purpose, antibacterial activity of iron oxide (Fe2o3; F), Graphene oxide (GO), 0.018g reduced graphene oxide-Fe2O3 Nanocomposite (FG1), 0.036g reduced graphene oxide-Fe2O3 Nanocomposite (FG2), 0.072g reduced graphene oxide-Fe2O3 Nanocomposite (FG3) against Gram-negative (Escherichia coli; E. coli) and Gram-positive (Staphylococcus aureus) bacteria was screened. The antibacterial activity of the five different nanoparticles was assessed by minimum inhibitory concentration (MIC), minimum bactericidal concentration (MBC), and the time-kill assay methods. The antibacterial results showed that except for FG1, for the rest of the nanoparticles MIC were 60 μL/mL for E. coli and 50 μL/mL for S. aureus. Moreover, the time-kill assay revealed that the growth of both bacteria was inhibited from the 2nd hour onwards for all nanoparticles. In general, the results of this study showed that iron oxide and graphene oxide nanocomposites increase their antibacterial effect.