بررسي خاصيت ضد باكتريايي نانوذره هاي نقره در پلي استايرن هاي انبساطي ديرسوز و استاندارد

Investigation of Antibacterial Properties of Silver Nanoparticles in Flame-Retardant and Standard Expandable Polystyrenes

در اين پژوهش، ويژگي هاي ضد باكتريايي نانوكامپوزيت هاي نقره ـ پلي استايرن انبساطي ديرسوز و استاندارد بررسي شد. براي ساخت نانوكامپوزيت هاي نقره ـ پلي استايرن از روش حل كردن پليمر در حلال و اختلاط پليمر و نانوذره ها استفاده شد. در اين روش براي هر دو نمونه نانوكامپوزيت پليمري، محلول هاي ژله اي زرد رنگ شامل نانوذره هاي نقره در پلي استايرن با غلظت هاي 12.5، 25 و ۳۷/۵ ميكروگرم بر سانتي متر مكعب ساخته شد. تصويرهاي ميكروسكوپ الكتروني عبوري (TEM) و الگوي پراش اشعه ايكس (XRD ) نشان دادند كه اندازه نانوذره هاي نقره به كار رفته حدود nm 20 مي باشد. همچنين براي بررسي چگونگي توزيع نانوذره هاي نقره،ريخت شناسي سطح مقطع نمونه هاي نانوكامپوزيت نقره ـ پلي استايرن به وسيله تصويرهاي SEM مورد مطالعه قرار گرفتند. در ادامه خاصيت ضد باكتريايي اين ورق هاي نانوكامپوزيت پليمري بر باكتري هاي Escherichia coli ATCC 25922 و Staphlycoccus aureus ATCC 6538 به روش انتشار ديسك اصلاح شده بررسي شدمقايسه نتيجه ها نشان داد كه نانوكامپوزيت تهيه شده از پلي استايرن انبساطيديرسوز روي هر دو نوع سويه باكتري خاصيت ضد باكتريايي ندارد درحالي كه در نمونه پلي استايرن انبساطي استاندارد فقط در سويه Staphylococcus aureus ATCC 6538 خاصيت ضد باكتريايي وابسته به غلظت نانوذره هاي نقره ديده شد. نتيجه هاي اين پژوهش برپايه نقش غلظت نانوذره هاي نقره، ناخالصي هاي نمونه هاي پلي استايرن و ويژگي هاي ساختاري ميكروارگانيسم ها توجيه شد. اين پژوهش مي تواند به عنوان پايه اي براي پژوهش هاي آينده پيرامون نانوكامپوزيت هاي پلي استايرن ضدباكتريايي با كاربردهاي گستردگي صنعتي و بهداشتي مورد توجه قرار گيرد.

In this study، we investigated the antibacterial properties of silver nanocomposites in standard and flame-retardant expandable polystyrenes (EPS). To prepare the silver-polystyrene nanocomposite، we solved polymers separately in a solvent before adding nanoparticles into the solution. For both of EPS samples، three different gelatin yellowish solutions of silver nanoparticles in polystyrene were synthesized at 12.5، 25 and 37.5 µg/cm3. TEM and XRD imaging showed that the silver nanoparticles were about 20 nm in diameter. Additionally، SEM imaging was used for the investigation of silver nanoparticles distribution and also morphology of the nanocomposite cross sections. Samples were laid on polymeric nanocomposite disks to study the antimicrobial properties of them in the presence of gram-negative E. coli ATCC 25922 bacteria and gram-positive Staphylococcus aureus ATCC 6538 bacteria through the standardized single disk. Our comparative study showed that flame-retardant expandable polystyrene-silver nanocomposite does not have any antimicrobial property against these bacteria، while standard expandable polystyrene-silver nanoparticle has some antibacterial potential on Staphylococcus aureus ATCC 6538 which was dependent on concentration levels of the silver nanoparticles. Results of this work could be justified based on the roles of silver nanoparticle concentrations، impurities in polystyrenes and structure of the microorganisms. This research may be considered as a base for investigations on antimicrobial properties of polystyrene nanocomposites as well as vast industrial and healthcare applications of them in the future.