کاربرد نانوذرات اکسید آهن در میکروب شناسی و اثرات آنها بر میکروارگانیسم ها
محورهای موضوعی : زیست فناوری میکروبی
علیرضا ابراهیمی نژاد
1
(استادیار، دانشگاه علوم پزشکی فسا، دانشکده پزشکی، گروه بیوتکنولوژی پزشکی)
آیدین برنجیان
2
(استادیار، دانشگاه علوم پزشکی شیراز، مرکز تحقیقات علوم دارویی)
سید امین کوهپایه
3
(استادیار، دانشگاه علوم پزشکی فسا، دانشکده پزشکی، گروه فارماکولوژی)
یونس قاسمی
4
(استاد، دانشگاه علوم پزشکی شیراز، دانشکده داروسازی، گروه بیوتکنولوژی دارویی و مرکز تحقیقات علوم دارویی)
کلید واژه: تبدیل زیستی, تثبیت سلولی, بیماری زایی, نانوذرات مغناطیسی,
چکیده مقاله :
گسترش استفاده از نانوساختارها در علوم مختلف تجاری سازی آنها را به دنبال داشته است. به طوری که در محصولات تجاری متنوعی از خواص ضدمیکروبی نانوذرات نقره استفاده شده است. در سال های اخیر استفاده از نانوذرات اکسید آهن در تثبیتسلول های میکروبی، از دیگر زمینه های مورد توجه بوده است. از این نانوذرات می توان به منظور دارورسانی هدفمند و موثرتر به محل عفونت استفاده نمود. در این راستا اطلاع از تاثیر نانوذرات اکسید آهن بر فیزیولوژی میکروارگانیسم ها از اهمیت بالایی برخوردار است. نانوذرات اکسید آهن در غلظت های اندک می توانند به عنوان منبع تامین یون آهن مورد نیاز میکروارگانیسم ها عمل کرده و در نتیجه حذف گردد. اما غلظت های بالای این نانوذرات در سلول های میکروبی می تواند با ایجاد تنش وآسیب سلولی موجب کاهش رشد سلولی گردد. از سوی دیگر نانوذرات اکسید آهن قادرند از طریق نیروهای الکترواستاتیک و یا هیدروفوبیک به دیواره سلول های میکروبی اتصال یافته و به عوامل چسبنده سطحی متصل گردند. اشغال فاکتورهای چسبنده سطحی در اتصال میکروارگانیسم ها به سلول های میزبان ایجاد تداخل کرده و در نهایت منجر به کاهش بیماری زایی آنها می شود. اتصال نانوذرات اکسید آهن به دیواره سلولی باکتری ها در عملکرد غشا سلولی نیز اختلال ایجاد کرده و نفوذ پذیری آنرا افزایش می دهد. این امر موجب افزایش انتقال مواد و بهبود بازده فرآیند های صنعتی می گردد.
A broad application of nanostructures in various fields of science has led to their commercialization in different industries. For instance, application of the antimicrobial activity of nanosilver is one of the consequences of such these strategies. Furthermore, iron oxide nanoparticles is currently employed in microbial cell fixation. In addition, nanoparticles can be used for effective targeted drug delivery to the site of infection. In this term, study on the effect of iron oxide nanoparticles on the physiology of microorganisms is highly demanded. At low concentrations, since iron oxide nanoparticles can act as iron source of microorganisms, they may be eliminated from microbial environment. However, higher concentrations of these particles can result in cell stress and reduction in microbial cell growth. These nanoparticles attach to the microbial cell wall via electrostatic and hydrophobic forces, reducing microbial pathogenicity. The attachment of iron oxide nanoparticles to bacterial cell wall interferes in functionality of cell membrane and thereby increase membranes permeability. These phenomenon increases molecular transportation through the cell membrane and increases productivity in industrial process.