ساخت نانوذرات اكسيدتيتانيوم به روش سل-ژل و بررسي خواص فيزيكوشيميايي و آنتي‌باكتريايي اين ذرات روي سلول‌هاي پروكايوت و يوكاريوت

Synthesis of Titanium Oxide Nanoparticles by Sol-Gel Method and Investigation of Physicochemical and Antibacterial Properties of Them on Prokaryotic and Eukaryotic Cells

اهداف: هدف از تحقيق حاضر بررسي و معرفي روشي براي سنتز محلول‌هاي كلوئيدي نانوذرات دي‌اكسيدتيتانيوم با پايداري و عمر بالا بود. مواد و روش‌ها: در اين روش، ابتدا نانوذرات به كمك روش شيميايي سنتز شد و ويژگي‌هاي ساختار فيزيكي و شيميايي اين نانوذرات با دستگاه‌هاي ميكروسكوپ الكتروني عبوري، پراش اشعه ايكس، پراكندگي نوري ديناميكي و زتا پتانسيل مورد بررسي قرار گرفت. سپس تست بررسي سميت سلولي نانوذرات روي سلول‌هاي سفيد خوني با استفاده از تست MTT انجام شد. سپس فعاليت ضدباكتريايي مورد بررسي قرار گرفت. يافته‌ها: نتايج بررسي حاكي از آن است كه قطر نانوذرات سنتزشده حدود 50نانومتر است و حاوي فاز آناتاز، در محدوده θ2 از 80-25 درجه است و اندازه شعاع هيدروديناميكي حدود 78/12±8/95نانومتر و مقدار زتا پتانسيل نانوذرات حدود 78/4±87/34-ميلي‌ولت است. همچنين بررسي اثر سميت نانوذرات بر رده سلولي گلبول‌هاي سفيد خون نشان داد كه اين نانوذرات باعث سميت سلول‌ها در غلظت‌هاي بالاي 200ميكروگرم بر ميلي‌ليتر شده است ولي در غلظت‌هاي پايين باعث زنده‌ماندن سلول‌هاي نرمال شد. همچنين در همين غلظت‌هاي پايين سلول‌هاي باكتري را از بين برده است. نتيجه‌گيري: در نتيجه اين پژوهش، محلول‌هاي كلوئيدي با پايداري بسيار بالا با موفقيت فرآوري شد و مي‌توان از اين نانوذره به‌عنوان يك عامل ضدباكتري در توليد آنتي‌بيوتيك‌هاي جديد بهره برد.

Aims: The objective of this research was to develop a novel method for the synthesis of colloidal solutions of titanium dioxide nanoparticles with high stability and life span. Materials & Methods: Based on mentioned points, the issue of this study is the synthesis of nanoparticles via chemical reduction process. The morphologies, compositions, and physicochemical properties of the prepared samples were characterized by TEM, XRD and DLS. Also, the cytotoxic effect of fabricated NPs against human white blood cells (WBCs) was investigated via MTT assay. In addition, antibacterial activity was investigated. Findings: The results of this study indicate that the diameter of the synthesized nanoparticles is about 50nm and contains the anatase phase, in the range of 2θ from 25-80°C, and the hydrodynamic radius of nanoparticles is about 95.8±12.78nm and the zeta potential of nanoparticles is about -34.87±4.78mV. Also, the effect of toxicity of titanium dioxide nanoparticles on the white blood cell line showed that these nanoparticles cause the toxicity of cells at concentrations above 200μg/ml, but in lower concentrations, normal cells can survive. Also, these nanoparticles at the same low concentrations. Conclusion: In conclusion, colloidal solutions with high stability were successfully synthesized, which, in addition to increasing the antibacterial properties due to diminished dimensions.