با تلاش تیمی تحقیقاتی؛

تولید نانوذرات مغناطیسی با خواص ضدقارچی به کمک گیاهان ممکن شد

یک تیم تحقیقات بین‌المللی نشان دادند که چگونه می‌توان از ریشه و برگ یک گیاه برای تولید نانوذرات مغناطیسی با خواص ضدقارچ استفاده کرد.

کد خبر: ۹۱۴۱۳۳

يکشنبه - ۰۳ اسفند ۱۳۹۹ / February 21, 2021

به گزارش گروه فناوری خبرگزاری دانشجو، تیمی از محققان دانشگاه فدرال امانوئل کانت بالتیک با استفاده از پرچم شیرین (Acorus calamus) نانوذرات مغناطیسی تولید کردند. هم ریشه و هم برگ این گیاه دارای خاصیت آنتی اکسیدانی، ضدمیکروبی و حشره‌کشی است. عصاره پرچم شیرین به‌عنوان ماده غیرسمی برای تولید ذرات پوشش‌دار استفاده شد. محققان این پروژه کارایی نانوذرات جدید را در برابر چندین نوع قارچ بیماری‌زا که به گیاهان زراعی آسیب می‌رساند، را نیز ارزیابی کردند.

محققان این پروژه توانستند از یک ماده اولیه ارزان قیمت گیاهی نانوذراتی تولید کنند که اثر منفی روی محیط‌زیست را به حداقل می‌رساند.

از نانوذرات به دلیل خواص منحصر به فرد، در بسیاری از حوزه‌ها، از دارو گرفته تا تولید روغن، استفاده می‌شود. مشخصات آن‌ها تا حد زیادی به اندازه و شکل نانوذرات بستگی دارد و نسبت بین سطح و حجم آن‌ها نیز نقش اساسی در عملکرد نانوذرات دارد. این نسبت هر چه بزرگتر باشد، اثر نانوذرات نیز قوی‌تر است.

نانوذرات مغناطیسی که می‌توانند با یک میدان مغناطیسی خارجی کنترل شوند یا تحت تأثیر تابش الکترومغناطیسی گرما تولید کنند، در زیست‌شناسی و پزشکی پتانسیل کاربردی بالایی دارند. همچنین برخی مطالعات نشان می‌دهد که نانوذرات مغناطیسی می‌توانند خواص ضدقارچی داشته باشند. برای این کاربردها، دانشمندان پیشنهاد می‌کنند از نانوذرات فریت باریم دارای پوشش زیست سازگار استفاده کنند.

پروفسور لاریسا پانینا از محققان دانشگاه فدرال بالتیک، می‌گوید: «چندین روش برای تولید نانوذرات پوشش‌دار با ویژگی‌های از پیش‌تعیین شده وجود دارد، اما همه آن‌ها نیاز به مواد شیمیایی و معرف‌های سمی دارند. ما یک فناوری سازگار با محیط‌زیست برای تولید فریت باریم با استفاده از عصاره پرچم شیرین ارائه کردیم. سطح این ذرات دارای ویژگی‌های زیستی خاصی است.»

این تیم عصاره تهیه شده از ریشه‌های پرچم شیرین را با نمک‌های باریم، آهن و آب مخلوط کردند. سپس، مخلوط را گرم کرده تا مایع تبخیر شود و پودر بدست آید. پس از آن، این پودر در دمای حداکثر ۹۰۰ درجه سانتیگراد پخته شد و نانوذرات تشکیل شدند. برای مطالعه ریخت‌شناسی نانوذرات، این تیم تحقیقاتی از میکروسکوپ الکترونی روبشی استفاده کردند. اندازه متوسط نانوذرات شش ضلعی از ۲۰ تا ۵۰ نانومتر بود. این تیم همچنین ساختار بلوری و ترکیب شیمیایی ذرات را با استفاده از تجزیه و تحلیل ساختاری اشعه X و طیف‌سنجی پراکندگی انرژی مورد بررسی قرار دادند و دریافتند که ذرات جدید هیچگونه مواد افزودنی ندارند.

نانوذرات باریم فریت ساخته شده توسط این تیم در برابر چهار گونه قارچ که باعث بیماری‌های مختلف میوه و گیاهان گلدار هستند، فعال بودند. حتی در غلظت‌های کم، این نانوذرات توانستند سرعت رشد عوامل بیماری‌زا را کاهش دهند. در طی واکنش فنتون، یون‌های آهن در فریت باریم با پراکسید‌ها واکنش نشان داده و گونه‌های اکسیژن واکنش‌پذیر (رادیکال‌های OH) تولید شدند. آن‌ها که بیش از حد فعال هستند و با مواد موجود در دیواره‌های سلولی میکرواورگانیسم‌های مضر واکنش نشان داده، به آن‌ها آسیب می‌رسانند؛ بنابراین، رشد پاتوژن‌ها را کند می‌کنند.