بررسی خواص ضد میکروبی نانو ذره اکسید آهن

دهمین دوره از پروژه های دانش‌آموزی تبیان نیز با یاری خداوند و حضور پرشور شما دوستان و علاقه‌مندان به پایان رسید اما کار ما هنوز تمام نشده است! این دوره نیز همچون سال های گذشته دوستان بسیاری با ثبت طرح ها و ایده های خلاقانه خود در منوی "پیشنهاد موضوع" ما را در ارتقای تنوع پروژه ها یاری نموده‌اند. هم چون گذشته بر آن شدیم تا با گردآوری این ایده های جالب، علاوه بر قدردانی از این دوستان نوآور، زمینه‌ای را برای ایده پروری سایر پژوهشگران علاقه‌مند فراهم آوریم. فراموش نکنید که ما همیشه منتظر طرح های جدید شما عزیزان هستیم.

نام ایده: بررسی خواص ضد میکروبی نانو ذره اکسید آهن
نام ارائه‌دهنده/دهندگان: مژگان ایمانی، زهرا زارع

زمینه و نوع پروژه: نانو بیوتکنولوژی
درجه سختی: دشوار
نام مدرسه: پژوهشسرای دانش آموزی شهید علی محمدی
 
با ظهور تکنولوژی نانو و ایجاد مواد نانوپارتیکل که منجر به افزایش سطح مواد و افزایش خواص مواد در غلظت های کم شده است، نانونقره نیز به عنوان ماده ضدعفونی کننده قوی مورد توجه قرار گرفته است. نانوذرات به ذراتی به اندازه 1 تا 100 نانومتر گفته می شود. نقره با رطوبت محیط واکنش داده و یونیزه می شود. نقره یونیزه شده بسیار واکنش پذیر است و ترکیب این ماده با پروتئین بافت ها موجب تغییرات ساختمانی دیواره سلول ها و غشاهای باکتریایی شده و سبب مرگ باکتری می شود. همچنین نقره با ماده وراثتی باکتری ترکیب شده و مانع تکثیر باکتری می شود. امروزه از ترکیبات مختلف نانو نقره به عنوان نسل جدیدی از عوامل ضد میکروب برای مصارف پزشکی استفاده می شود. علاوه بر این نانونقره در شیمی درمانی، درمان زخم ها و تجهیزات پزشکی (سوند جراحی، پروتزهای قلبی و عروقی و در پر کردن دندان و لوازم آرایشی و خانگی مورد استفاده قرار می گیرد.

خصوصاً اینکه تا به امروز تأثیر سویی از این ماده بر محیط زیست گزارش نشده است در سالهای اخیر تحقیقاتی در خصوص مقایسه خواص ضد میکروبی نانوسیلور با سایر میکروب کش ها به انجام رسیده است و بعضی از این تحقیقات به دلیل به وجود آمدن انواع مقاومت های دارویی، جایگزین شدن مواد نانوذره را به جای انواع آنتی بیوتیک ها و ضدعفونی کننده ها پیشنهاد کرده‌اند. از بین میکروب های موجود در دهان کاندیدا عامل فرصت طلبی است که به طور گسترده ای در شرایط خاص بیماری ایجاد می کند. خصوصاً افزایش معنی دار این عامل در بیمارانی با نقص سیستم ایمنی و یا بیماران کلیوی و افرادی که جراحی کرده‌اند ....

گزارش شده است علاوه بر این در چند سال اخیر مقاومت گونه های مختلف کاندیدا به داروهای موجود به عنوان یک مشکل عمده در درمان عفونت های کاندیدیایی مطرح شده است. اشرشیا کلی نیز جز باکتری های گرم منفی است که در بروز نوعی اسهال و اختلال در سیستم گوارشی و دستگاه تناسلی دخالت دارد. امروزه با توجه به استفاده از روش های نوین درمان و از بین رفتن مرزهای موجود بین علوم مختلف کاربردهای نانوتکنولوژی به عنوان یکی از نمونه های پیشرفت در علم و تکنولوژی به حوزه سلامت انسان نیز راه یافته است.

در پژوهش حاضر دانش آموزان به بررسی تأثیر نانوذره نقره بر روی اشرشیا و کاندیدا پرداختند. به منظور کامل کردن این تحقیق و از آنجا که در جستجوهای اینترنتی خواص ضد میکروبی نانوذره اکسید آهن بررسی نشده بود لذا تیم دانش آموزی اثر نانوذره اکسید آهن را بر روی این دو میکروب بررسی کردند. به طور کلی انجام تست میکروبی نانوذرات شامل مراحلی است که در ذیل به اختصار توضیح داده می شود.

ابتدا باید محیط کشت میکروب مورد نظر تهیه شود سپس میکروب ها در شرایط استاندارد روی این محیط کشت داده شوند. محیط کشتی که ما به کار بردیم مولر هینتون آگار بود که میکروب های مورد نظر به مدت 24 ساعت روی آن کشت داده شدند. می توان از محیط کشت های آماده استاندارد که میکروب ها روی آن رشد داده شده‌اند نیز استفاده کرد. آزمایش باید چند بار تکرار شود تا از اطمینان بالایی برخوردار باشد. بنابراین 5 پلیت به گروه کاندیدا و 5 پلیت به گروه اشرشیا کلی اختصاص داده شد. در مرحله بعدی دیسک های بلانک با حجم مساوری از رقت های مختلف نانوذره اکسید آهن آغشته شده و در کوره قرار گرفتند تا خشک شوند. دیسک بلانک از جنس کاغذ صافی است و می تواند ماده مورد نظر ما را به خود جذب کند. سپس دیسک ها بر روی پلیت ها با فواصل مناسب قرار گرفتند. پلیت ها به انکوباتور با دمای 37 درجه انتقال پیدا کردند و پس از 24 ساعت هاله عدم رشد ایجاد شده با استفاده از خط کش اندازه گیری شد.

آزمایش ها نشان می دهد قدرت میکروب کشی نانوذره نقره بیشتر از نانوذره اکسید آهن است.

هاله های عدم رشد که در اطراف دیسک ها به خوبی مشخص است.

مهارت های کسب شده

آشنایی با محیط کشت رشد میکروب آشنایی با ابزار ازمایشگاهی میکروبی آشنایی با خواص ضد میکروبی نانو ذرات تست آنتی بیوگرام

بخش پژوهش های دانش آموزی تبیان، تهیه: مهدی رحمانی

تنظیم: نسرین صادقی