ذرات به صورت گسترده در توسعه و بهبود کیفیت بسیاری از محصولات زیستی و دارویی استفاده میشوند
نانو ذرات نقره دبکو
انواع نانو نقره دبکو:
نانو نقره کلوییدی 1000
نانو نقره کلوییدی 2000
نانو نقره کلوییدی 5000
نانو نقره کلوییدی 15000
نانو نقره پودری
نانوذرات، ذرات جامد کلوئیدی با ابعاد 1 تا 100 نانومتر هستند. در این بین، نانو ذرات نقره به علت خواص ضد باکتریایی خود کاربرد گسترده پیدا کردهاند. این ذرات بسته به نوع کاربرد، خواص فیزیکی و سیستم زنده درگیر، در اندازه و شکلهای مختلفی به کار میروند. البته در مورد استفاده از آنها بایستی در محدوده ای باشد که ضمن تخریب میکروارگانیسمها و عوامل بیگانه بر سلولهای انسانی بی اثر باشد. نانوذرات نقره علاوه بر خواص ضد باکتریایی، ویژگیهایی از قبیل اثرات ضد قارچی و ضدالتهابی، سازگاری با محیط زیست، غیر محرک و غیر حساسیت زا بودن، عدم ایجاد مقاومت در برابر میکروارگانیسمها، مقاومت در برابر حرارت و پایداری زیاد را دارا هستند. خواص ضد باکتریایی ذرات باعث شده است که در زخم پوششها، پانسمانهای زخم و کلیه وسایلی که در فرایند ترمیم زخم نقش دارند، کاربرد گسترده ای داشته باشند. استفاده از این ذرات در بیوسنسورها به منظور تشخیص و درمان بیماریهایی نظیر سرطان نیز بسیار ارزشمند است. به علاوه به کارگیری نقره در کاترها و پروتزهای عروقی ضمن کاهش کلون زایی، مقاومت باکتریایی را بالا میبرد. روش سنتز نانوذرات نقره از نکات حائز اهمیت در به کارگیری این مواد است، زیرا نانوذرات نقره علاوه بر روشهای فیزیکی-شیمیایی به صورت بیولوژیکی از طریق قارچها و باکتریها نیز سنتز میشوند.
فناوری نانو، شناخت و کنترل مواد در ابعاد 1 تا 100 نانومتر است که سبب بروز خواص فیزیکی، شیمیایی و زیستی غیر معمول میشود و کاربردهای جدید و منحصربهفردی را ممکن میسازد
بررسیهای انجام گرفته حاکی از آن است که 56% از سهم نانوذرات جهان به نانوذرات نقره اختصاص یافته است لذا این ذرات به صورت گسترده در توسعه و بهبود کیفیت بسیاری از محصولات زیستی و دارویی استفاده میشوند. از آن جا که میزان زیست سازگاری و سمیت ناشی از این ذرات بر میکروارگانیسمها و انسان به طور کامل مشخص نشده است، لذا برآورد توانایی نانوذرات با توجه به نوع سیستم زیستی درگیر و درک سازوکار واکنش حائز اهمیت خواهد بود. شایان ذکر است که به کارگیری نانوذرات نقره تحت تأثیر نوع کاربرد، ویژگیهای ذرات (شکل، اندازه، غلظت، ترکیب شیمیایی) و سیستم زنده درگیر (گیاه، جانور، انسان، میکروارگانیسم) است. همچنین ابعاد نانو در این ذرات باعث عبور آسان از غشای بیولوژیکی و اثر بر فیزیولوژی سلول شده است بهطوریکه با کاهش قطر، سطح تماس افزایش یافته و اثرگذاری و قدرت نفوذ این ذرات بیشتر میشود
علاوه بر این اندازه نانو ذرات از فاکتورهای بسیار مهم در میزان سمیت ایجاد شده و توانایی هدف قرار دان سلولها به شمار میرود
شکل نانو ذرات نیز بر میزان سطح تماس و رهایش یون نقره اثرگذار خواهد بود. از آن جا که تمایل پروتئینها برای پیوستن به لبههای نوک تیز بیشتر است، از این رو تمایل به چسبندگی به ذرات مکعبی یا مثلثی شکل بیشتر خواهد بود
مجموع ویژگیهای فوق نانو نقره دبکو را به مادهای مناسب جهت کاربردهای پزشکی تبدیل کرده است.
2-ویژگیهای نانو نقره دبکو:
از دیرباز تاکنون نقره به علت خواص ضد باکتریایی خود شهرت یافته است. در واقع نانوذرات نقره به علت رهایش یون نقره چنین خاصیتی را علیه باکتریهای هوازی و بیهوازی از خود نشان میدهند. اتصال این ذرات به پروتئینهای حاوی گوگرد در سطح غشای باکتریها، امکان ورود و تغییر در مورفولوژی و زنجیره تنفسی باکتری را فراهم میکند و درنهایت با اثرگذاری برفرآیند مرگ سلولی منجر به مرگ عامل بیگانه میشود
نکته حائز اهمیت آن است که باکتریها نسبت به این ذرات مقاومت پیدا نمیکنند بنابراین اثرگذاری بر طیف وسیعی از باکتریها میسر خواهد بود. به علاوه این ذرات پس از اثر در نقطه هدف بر میکروارگانیسمهای دیگر نیز تأثیر میگذارند
نانوذرات نقره دبکو علاوهبر باکتریها، با اتصال به گلیکوپروتئینهای سطح ویروس مانع از اتصال آنها به سلولهای میزبان و درنهایت مرگ ویروس میشوند. عدهای از محققان بر این باورند که عدم سمیت و ضدکتریایی بودن نانوذرات نقره سبب بروز رفتار ضد التهابی از آنها شده است. البته کاهش تولید سیتوکینهای التهابی و مهار فعالیت اینترفرون و فاکتور نکروزی را در بروز این رفتار نبایستی نادیده گرفت
نانوذرات نقره دبکو در مقادیر کنترل نشده اثرات مخربی بر عملکرد میتوکندری دارند. از این رو مقادیر بالاتر از 200 میلی گرم به ازای هر کیلوگرم از وزن موجود زنده سبب ایجاد رادیکال آزاد و اکسیژن آزاد شده میشود و آسیبهای سلولی به همراه دارد
عملکرد پلاکتها شامل تجمع پلاکتی، چسبیدن پلاکتها به هم و چسبندگی پلاکتها به کلاژن و فیبرینوژن است. نانوذرات نقره پس از تغییر ساختمان اینتگرین سطح پلاکتها و فسفوپروتئین موجود در غشا، به داخل پلاکتها نفوذ کرده و فضای واکوئلی و گرانولها را اشغال میکنند و سبب کاهش تجمع پلاکتها میشوند و بر فرایند انعقاد اثر میگذارند
3-کاربردهای نانوذرات نقره دبکو
اصلیترین ویژگـی نانوذرات نقـره خاصیـت ضد باکتریایـی ایـن ذرات است بنابراین از این ویژگی در زخم پوشها، پانسمان زخم، پمادهای زخمهای پوستی، ضدعفونی کنندهها و پوششهای ابزار پزشکی استفاده میشود. این ذرات فرایند ترمیم زخم را به علت کاهش فعالیت متالوپروتئازها و افزایش آپاپتوز نوتروفیلها کوتاه نموده و سبب طبیعیتر شدن ظاهر اسکار میشوند. به علاوه در جهتگیری بهتر کلاژن و افزایش استحکام مکانیکی بافت موثر خواهند بود. بررسی پانسمانهای زخمی نشان داده است که به کارگیری نقره برای کاربردهای مشابه سمیت ایجاد نمیکند و بر سلولهای انسانی اثرات سوء ندارد. همچنین بررسیهای اخیر نشان داده است که استفاده از نانوذرات نقره در پمادهای پوستی سبب نفوذ نقره به بستر زخم، جذب بهوسیلهی سلولهای اپیدرمال حاشیه زخم، تجمع در بقایای زخم و درنهایت انتقال به سیستم گردش خون محیطی میشود و به فرایند ترمیم زخم و جلوگیری از عفونت کمک میکند
از کاربردهای مهم نانوذرات نقره میتوان به نقش این ذرات به عنوان حامل دارو و ژن اشاره نمود زیرا نانوذرات علاوهبر افزایش ورود این ترکیبات به بدن، اثرات هم افزایی علیه میکروارگانیسمها را ایجاد میکنند و سبب بالا رفتن کارایی میشوند
به کارگیری نانوذرات نقره در بیوسنسورها از دیگر کاربردهایی است که میتوان به آن اشاره نمـود. خواص دیالکتریـک این ذرات در بیوسنسورهـا امکـان تشخیص اختلالات و بیماریها (مانند سرطان) را فراهم میسازد. ویژگیهای پلاسمونیک نانوذرات نقره سبب شده است که از آنها در تصویربرداریهای پزشکی [13] و حسگرهای پلاسمونیک نیز استفاده شوند. مکانیزم عملکرد این حسگرها به این ترتیب است که نور با الکترونهای سطح حسگرها بر هم کنش داده و آنها را به نوسان در میآورد، در نهایت نور جذب شده و پراش مییابد و امکانشناسایی ویروسها و باکتریها را فراهم میکند. به علاوه جذب این نور بهوسیلهی سلولهای کانجوگه شده سبب تولید انرژی حرارتی و تخریب سلول هدف (سلول سرطانی) میشود [14].
یکی از کاربردهای بسیار سودمند این ذرات پوششدهی پروتزهای عروقی و کاترهای درون وریدی با نانوذرات نقره است. استفاده از نانوذرات نقره بدون ایجاد مقاومت باکتریایی، کلون زایی را به حداقل رسانده و مقاومت به عفونت را در پروتزها بالا میبرد. از این رو با پوشش دهی ابزار پزشکی بهوسیلهی لایهای از 2 تا 20 نانوذره نقره، از تشکیل بیوفیلم ممانعت به عمل آمـده و از تجمع باکتریها جلوگیـری میشود [15].
از آنجا که پس از تزریق سیمان استخوانی به محل ضایعه احتمال انقباضات حجمی و ایجاد فضای خالی و تجمع باکتریایی وجود دارد، میتوان از کامپوزیت سیمان استخوان و نانوذرات نقره نظیر 1PMMA- نانوذرات نقره یا 2UHMWPE- نانوذرات نقره استفاده نمود و از فعالیت ضد باکتریایی این ذرات بهره برد. به علاوهبررسیهای انجام شده بر سیمانهای UHMWPE-نانوذرات نقره حاکی از کاهش نرخ سایش در اثر افزودن نانوذرات نقره بوده است