باشگاه خبرنگاران جوان - نانوذرات نقره به دلیل نسبت بالای سطح به حجم که واکنش‌پذیری و عملکرد بیولوژیکی آنها را افزایش می‌دهد، در پژوهش‌ها بسیار محبوب هستند، اما تولید این ذرات ریز به انرژی زیادی نیاز دارد، واکنش‌گر‌های سمی را به کار می‌گیرد و زباله‌های خطرناکی را تولید می‌کند.

به نقل از آزو نانو، پژوهشگران «دانشگاه کرناتک» (Karnatak University) برای یافتن یک روش تولید سازگار با محیط زیست به گیاهان روی آورده‌اند. آنها می‌توانند با استفاده از فتوسنتز، مواد شیمیایی طبیعی موجود در گیاهان را مهار کنند تا یون‌های نقره را به صورت عنصر نقره درآورند و با تثبیت ذرات به‌دست‌آمده، از تجمع آنها جلوگیری کنند. ترکیبات کلیدی دخیل در این فرآیند، ترپنوئیدها، فلاونوئیدها، ساپونین‌ها، فنول‌ها و سایر ترکیبات مشابه هستند.

این پژوهش جدید بر گیاه «مارتینیا آنوآ» (Martynia annua) تمرکز دارد که گیاهی با مشخصات غنی شیمی گیاهی به‌ویژه در ریشه‌ها به عنوان منبع بیولوژیکی تولید نانوذرات است.

پژوهشگران ابتدا عصاره ریشه‌های گیاه را به دست آوردند و مایع را با دقت فیلتر کردند تا مواد شیمیایی گیاهی مورد نیاز برای تشکیل نانوذرات حفظ شود. وقتی این عصاره با محلول نیترات نقره در شرایط کنترل‌شده ترکیب شد، تغییر رنگ قابل مشاهده‌ای را از زرد کم‌رنگ به قهوه‌ای مایل به قرمز نشان داد که نشان‌دهنده آغاز تشدید پلاسمون سطحی است. تشدید پلاسمون سطحی، یک ویژگی نوری متمایز برای نانوذرات فلزی به شمار می‌رود که سنتز آنها را تأیید می‌کند.

نانوذرات با استفاده از چندین روش مکمل مشخص شدند که عبارت بودند از طیف‌شناسی مرئی–فرابنفش، طیف‌سنجی تبدیل فوریه فروسرخ، میکروسکوپ الکترونی روبشی، طیف‌سنجی پراش انرژی پرتو ایکس و پراکندگی نور دینامیکی.

طیف‌شناسی مرئی–فرابنفش، یک نقطه اوج را در حدود ۴۲۰ نانومتر - طول موج معمول نانوذرات نقره - نشان داد. این امر مانند یک مهر تأیید بر تشکیل ذراتی است که تشدید پلاسمون سطحی را از خود نشان می‌دهند.

طیف‌سنجی تبدیل فوریه فروسرخ، گروه‌های عامل مانند گروه‌های هیدروکسیل و کربونیل را روی سطوح ذرات شناسایی کرد که نشان‌دهنده دخالت ترکیبات به‌دست‌آمده از گیاه در پوشش‌دهی و تثبیت است.

تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی نشان دادند که نانوذرات عمدتاً چندضلعی یا نامنظم هستند.

طیف‌سنجی پراش انرژی پرتو ایکس، ترکیب عنصری نانوذرات را تأیید کرد که بخش عمده آن را ۵۸.۰۸ درصد نقره و مقادیر ناچیزی از سایر عناصر تشکیل می‌داد.

پراکندگی نور دینامیکی، قطر هیدرودینامیکی ذرات را تقریباً ۶۴ نانومتر با شاخص پراکندگی ۰.۳۸۵ اندازه‌گیری کرد که نشان‌دهنده توزیع نسبتاً یکنواخت و مناسب برای کاربرد‌های زیست‌پزشکی است.

آنالیز شیمی گیاهی عصاره ریشه، حضور قوی ترپنوئید‌ها را تأیید کرد که گمان می‌رود هم کاهش یون‌های نقره و هم پایداری بلندمدت نانوذرات را تسهیل می‌کنند.

این گروه پژوهشی، خواص بیولوژیکی نانوذرات نقره به‌دست‌آمده از گیاه را نیز برای ارزیابی پتانسیل درمانی آنها بررسی کردند.

سنجش‌های آنتی‌اکسیدانی ذرات، توانایی قوی آنها را در مهار رادیکال‌های آزاد و قدرت آنتی‌اکسیدانی قابل توجه در کاهش آهن نشان دادند که در مقابله با استرس اکسیداتیو مهم است. این امر به‌ویژه برای افراد مبتلا به دیابت امیدوارکننده است که استرس اکسیداتیو نقش مهمی را در آغاز و پیشروی بیماری آنها دارد.

این نانوذرات در آزمایش‌های مهار «آلفا آمیلاز» توانستند این آنزیم را که مسئول تجزیه کربوهیدرات‌های پیچیده به قند‌های ساده است، مهار کنند. نانوذرات با محدود کردن فعالیت آلفا آمیلاز ممکن است افزایش ناگهانی سطح گلوکز خون پس از غذا را کنترل کنند. علاوه بر این، در آزمایش‌های انجام‌شده روی سلول مشخص شد نانوذرات جذب گلوکز را افزایش می‌دهند که نشان‌دهنده پتانسیل بهبود هموستاز گلوکز در بیماری دیابت است.

نتایج این پژوهش نشان می‌دهد که سنتز سبز نانوذرات نقره از ریشه‌های گیاه مارتینیا آنوآ هم امکان‌پذیر و هم مؤثر است و ذرات پایداری را با خواص آنتی‌اکسیدانی قوی تولید می‌کند. ترکیب ویژگی‌های فیزیکوشیمیایی مطلوب مانند اندازه، شکل، بار سطح و پایداری مناسب با مزایای بیولوژیکی قابل اندازه‌گیری نشان می‌دهد که این نانوذرات گیاهی می‌توانند به ارائه راهبرد‌های درمانی جدید کمک کنند.

با افزایش تقاضا برای فناوری نانو سازگار با محیط زیست، چنین روش‌های مبتنی بر گیاهان می‌توانند به ایجاد تعادل بین تولید پایدار و مواد زیست‌پزشکی با کارآیی بالا کمک کنند.

این پژوهش در مجله «Nano TransMed» به چاپ رسید.

منبع: ایسنا