بررسي اثرهاي ضدميكروبي نانوذرات اكسيد روي دوپه شده با مس و آلومينيم عليه شيگلا فلكسنري

Investigation on Antimicrobial Effects of Doped Cu, Al- Zinc Oxide Nanoparticles against Shigella Flexneri

در اين تحقيق، نانوذرات دوپه مس- اكسيد روي، آلومينيم- اكسيد روي به روش رسوب شيميايي سنتز و خصوصيات ساختاري و ظاهري آنها با استفاده از طيف مادون قرمز فوريه، پراش اشعه X و ميكروسكوپ الكتروني عبوري بررسي شد. ظاهر شدن پيك هاي دامنه 2402، 1638 و 1365 بر سانتي متر طيف مادون قرمز فوريه وجود مس را در ساختار نانوذرات اكسيد روي و پيك هاي 2362، 1740 و 1364 بر سانتي متر نيز وجود آلومينيم را در ساختار نشان داده است. الگوي پراش اشعه X و تصويرهاي ميكروسكوپ عبوري نيز تاييد كننده دوپه شدن عناصر مس و آلومينيم در ساختار اكسيد روي با روش رسوب شيميايي است. اثرهاي ضدميكروبي نانوذرات دوپه مورد نظر با تعيين قطر هاله عدم رشد و حداقل غلظت بازدارندگي رشد بر باكتري شيگلا فلكسنري (PTCC 1234) بررسي شد. نتايج آزمون هاي اثر ضدميكروبي نشان داده است كه نانوذرات دوپه مس- اكسيد روي، در مقايسه با آلومينيم- اكسيد روي، اثر ضدميكروبي بيشتري بر شيگلا فلكسنري دارد و قطر هاله عدم رشد برابر با 32 ميلي متر ايجاد مي كند در حالي كه قطر هاله عدم رشد در مورد آلومينيم- اكسيد روي 14 ميلي متر بوده است. به علاوه، هر دو نانوذره دوپه، نسبت به نانوذرات اكسيد روي به تنهايي، اثر ضدميكروبي بيشتري ايجاد مي كنند (0.01< p). حداقل غلظت مهاري رشد نانوذرات دوپه مس- اكسيد روي و آلومينيم- اكسيد روي به ترتيب 70 و 100 ميلي گرم در ميلي ليتر است. نتايج بررسي ها نشان داده است تركيب اين نانوذرات با دو ماده ضدميكروب (پراكسيد هيدروژن و هيپوكلريت سديم) اثر هم افزايي (سينرژيستي) دارد.

In this study, the synthesis of nanoparticles of doped Copper-zinc oxide and aluminum-zinc oxide by co- precipitation method and investigation of structural and morphological properties of related nanoparticles by using Fourier infrared spectrum, X-ray diffraction and transmission electron microscopy were carried out. In FTIR analysis, existence peaks at 1365, 1638 and 2402 cm-1 attributed to copper in zinc oxide structure and appearance of peaks at 1364, 1740 and 2362 cm-1, showed aluminum in zinc oxide structure. Results obtained from XRD and TEM also confirmed that doping process is successfully done. Results showed that the doping of copper and aluminum elements on zinc oxide nanoparticle structure is successfully performed via y co- precipitation method. In order to investigate the antimicrobial effects of these nanoparticles, the inhibition zone (mm) and the minimum inhibitory concentration against Shigella flexneri (PTCC 1234) were applied. The results of antimicrobial tests showed that cu-Zn oxide nanoparticles have more antimicrobial effects on Shigella flexneri (32mm inhibition zone) than Al-zinc oxide (14mm inhibition zone). Additionally, both doped nanoparticles have more antibacterial effect than zinc oxide nanoparticles alone (p≤0/01). Minimum inhabitation concentration of cu and al doped nanoparticles were 70 and 100mg/ml, respectively. Combination of studied nanoparticles with two common biocides (Hypochlorite sodium, hydrogen peroxide) have synergistic effects.