سنتز و ارزيابي رفتار ضدباكتريايي نانوذرات تيتانيا دوپ شده با نقره به عنوان يك افزودني ضدباكتريايي به مواد دنداني

Synthesis and Evaluation of Antibacterial Activity of Silver-Doped Titania Nanoparticles as an Antibacterial Additive to Dental Materials

در اين پژوهش، رفتار ضدباكتريايي نانوذرات تيتانيا و نانوذرات تيتانيا دوپ شده با نقره در مقابل باكتري استريپتوكوكوس موتانس مورد ارزيابي گرفت و نتايج با سه باكتري بيماري‌زاي ديگر مقايسه شد. ابتدا نانوذرات تيتانيا و نانوذرات تيتانيا دوپ شده با نقره به روش سل- ژل سنتز شده و با تكنيك‌هاي پراش پرتو ايكس، ميكروسكوپ الكتروني روبشي همراه با طيف‌سنجي تفكيك انرژي و ميكروسكوپ الكتروني عبوري مورد ارزيابي قرار گرفتند. سپس رفتار ضدباكتريايي نانوذرات سنتز شده در مقابل باكتري استرپتوكوكوس موتانس و سه باكتري بيماري‌زاي ديگر با روش آگار دايلوشن مورد ارزيابي قرار گرفت. نتايج ارزيابي فازي، حضور فاز آناتاز را در تمامي نمونه‌ها نشان داد. اندازه نانوذرات تيتانيا و نانوذرات نقره به ترتيب30 و 15 نانومتر تعيين شد. نتايج آزمون‌هاي ضدباكتريايي نشان داد كه نانوذرات تيتانيا دوپ شده با سه درصد گوناگون نقره، در حداقل غلظت بازدارندگي 3 ميلي‌گرم بر ميلي‌ليتر باعث عدم رشد باكتري مي‌شوند درحالي كه نانوذرات تيتانيا در حضور نور فلويورسنت و در حداقل غلظت بازدارندگي 5 ميلي‌گرم بر ميلي‌ليتر، تنها كاهش رشد باكتري را از خود نشان مي‌دهند. افزون ‌بر اين، حداقل غلظت بازدارندگي براي سه باكتري بيماري‌زاي ديگر 4 ميلي‌گرم بر ميلي‌ليتر بدست آمد كه اين مقدار مربوط به نانو ذرات تيتانيا دوپ شده با 5 درصد مولي نقره بود و در ديگر نانوذرات رشد باكتري مشاهده شد. نتايج بدست آمده نشان‌دهنده افزايش خاصيت ضدباكتريايي نانوذرات تيتانيا در اثر حضور نقره است. علت اين افزايش هم حضور نانوذرات نقره با خاصيت ضدباكتريايي و هم اثر نقره بر خاصيت فوتوكاتاليستي نانوذرات تيتانيا مي‌باشد.

In this study, antibacterial behavior of nanoparticles of titania and nanoparticles of silver-doped titania were evaluated against Streptococcus mutans and were compared with three pathogen bacteria. Initially, the nanoparticles of titania and nanoparticles of silver-doped titania were synthesized by sol-gel method. The powders were characterized by X-ray diffraction (XRD), Transmission Electron Microscopy (TEM) and Energy-Dispersive Spectroscopy (EDS) techniques. Then, Agar dilution was used to evaluate antibacterial properties of silver- doped titania nanoparticles against Streptococcus mutans and three types of pathogen bacteria. Phase structure evaluation showed anatase phase of titania in all silver-dopped titania nanoparticles. The particle size of titania and silver particles were determined 30 and 15 nanometers, respectively. The antibacterial results showed that Minimum Inhibition Concentration (MIC) of 3 mg/ml for silver-doped titania nanoparticles with different percentages of silver could inhibit bacteria growth, while nanoparticles of titania in fluorescent light indicated reducing growth of bacteria. Furthermore, MIC of 4 mg/ml was achieved for silver-doped titania nanoparticles with 5 mole percent sliver against the other pathogen bacteria and for other specimens observed growth of bacteria. These results showed that silver could increase antibacterial properties of titania. This is due to presence of silver nanoparticles and also the effect of silver on the photocatalyst properties increased antibacterial properties.