نانوکامپوزیت جدید فعالیت ضد میکروبی و ضد بیوفیلم قوی نشان می‌دهد

به گزارش علم‌خوان، پژوهشگران دانشگاه‌های علوم پزشکی تهران و ارومیه از سنتز و توصیف موفقیت‌آمیز نانوکامپوزیت Fe₃O₄@C_g-DTC/AgNPs خبر می‌دهند که برای مبارزه با رشد باکتری‌ها و مهار تشکیل بیوفیلم دو چالش عمده در درمان عفونت‌ها، به ویژه عفونت‌های ناشی از سویه‌های مقاوم به دارو مهندسی شده است.

 

مهندسی نانوماده

این تیم از یک استراتژی آماده‌سازی لایه به لایه برای ساخت یک ساختار هسته-پوسته متشکل از نانوذرات مغناطیسی Fe₃O₄ پوشش داده شده با کربن و عامل‌دار شده با گروه‌های دی‌تیوکربنات استفاده کرد که نانوذرات نقره (AgNPs) به طور یکنواخت روی آن قرار گرفته‌اند.این طراحی نانوذرات نقره را تثبیت می‌کند، از تجمع جلوگیری می‌کند و فعالیت زیستی آنها را افزایش می‌دهد.

 مشخصه‌یابی فیزیکی گسترده - با استفاده از تکنیک‌هایی مانند FT-IR، XRD، SEM، TEM و نقشه‌برداری عنصری - مونتاژ موفقیت‌آمیز و پراکندگی یکنواخت اجزای نانومقیاس را تأیید کرد.

 

عملکرد ضدباکتریایی برتر

هنگامی که این نانوکامپوزیت در برابر عوامل بیماری‌زای باکتریایی کلیدی آزمایش شد، اثرات ضدباکتریایی قوی در برابر اشریشیا کلی، سودوموناس آئروژینوزا و استافیلوکوکوس اورئوس نشان داد.

 حداقل غلظت‌های مهاری (MICs) بسیار پایین بودند - به عنوان مثال، اشریشیا کلی تنها با 0.58 میکروگرم در میلی‌لیتر مهار شد - و به طور قابل توجهی از آنتی‌بیوتیک رایج سیپروفلوکساسین در تمام سویه‌های باکتریایی آزمایش شده بهتر عمل کرد.

 

مهار مؤثر بیوفیلم

بیوفیلم‌ها - جوامع باکتریایی ساختاریافته‌ای که به سطوح می‌چسبند و در برابر درمان آنتی‌بیوتیکی مقاومت می‌کنند - یک چالش بالینی مداوم هستند. نانوکامپوزیت جدید فعالیت ضد بیوفیلم قوی نشان داد و تشکیل بیوفیلم را در غلظت‌های میکروگرم مسدود کرد: به میزان کم 0.0625 میکروگرم در میلی‌لیتر برای E. coli و سطوح کمی بالاتر برایسودوموناس آئروژینوزا  و  استافیلوکوکوس اورئوس

این نتایج کاربردهای بالقوه‌ای را در جلوگیری از عفونت‌های مرتبط با بیوفیلم، به ویژه در دستگاه‌های پزشکی یا ایمپلنت‌ها، نشان می‌دهد.

 

زیست سازگاری حفظ شده

نکته مهم این است که سنجش‌های سمیت سلولی نشان داد که این نانوکامپوزیت اثرات سمی قابل توجهی در سلول‌های NIH-3T3 پستانداران در غلظت‌های مربوطه ایجاد نمی‌کند که نشان‌دهنده یک پروفایل ایمنی امیدوارکننده برای استفاده زیست‌پزشکی در آینده است.

 

منبع:

https://www.nature.com/articles/s41598-025-29960-w