Silver nanoparticles (AgNPs) የተለያዩ በሽታ አምጪ ተህዋስያንን ለመቆጣጠር ጠቃሚ መሣሪያ ተደርጎ ይወሰዳሉ።ሆኖም ግን፣ የAGNPs ወደ የአካባቢ ሚዲያ መለቀቅ ስጋት አለ፣ ምክንያቱም በሰው ልጅ ጤና እና ስነምህዳር ላይ አሉታዊ ተጽእኖ ሊፈጥሩ ይችላሉ።በዚህ ጥናት ውስጥ፣ በተለያየ መጠን ባላቸው AgNPs (AgNP-MHCs) ያጌጠ ልብ ወለድ የማይክሮሜትር መጠን ያለው ማግኔቲክ ሃይብሪድ ኮሎይድ (MHC) አዘጋጅተን ገምግመናል።ለፀረ-ተባይ መድሃኒት ከተተገበሩ በኋላ እነዚህ ቅንጣቶች መግነጢሳዊ ባህሪያቸውን በመጠቀም ከአካባቢያዊ ሚዲያዎች በቀላሉ ሊመለሱ እና የቫይረስ በሽታ አምጪ ተህዋሲያንን ለማነቃቃት ውጤታማ ሆነው ይቆያሉ።ባክቴሪዮፋጅ ϕX174፣ murine norovirus (MNV) እና adenovirus serotype 2 (AdV2)ን ለማነቃቃት የAGNP-MHCsን ውጤታማነት ገምግመናል።እነዚህ ኢላማ ቫይረሶች ለ1፣ 3 እና 6 ሰአታት በ25°C ለAgNP-MHCs ተጋልጠዋል ከዚያም በፕላክ አሴይ እና በእውነተኛ ጊዜ TaqMan PCR ተተነተኑ።AgNP-MHC ዎች ለተለያዩ የፒኤች ደረጃዎች ተጋልጠዋል እና በተለያዩ የአካባቢ ሁኔታዎች ውስጥ የፀረ-ቫይረስ ውጤቶቻቸውን ለመገምገም እና የውሃ ወለል ውሃን ለመንካት ተጋልጠዋል።ከተፈተኑት ከሦስቱ የAGNP-MHC ዓይነቶች መካከል Ag30-MHC ቫይረሶችን ለማንቃት ከፍተኛውን ውጤታማነት አሳይተዋል።ለ 4.6 × 109 Ag30-MHCs/ml ለ 1 ሰአታት ከተጋለጡ በኋላ ϕX174 እና MNV ከ 2 log10 በላይ ተቀንሰዋል።እነዚህ ውጤቶች እንደሚያመለክቱት AgNP-MHCs የቫይረስ በሽታ አምጪ ተህዋስያንን በትንሹ ወደ አካባቢ የመለቀቅ እድላቸው ለማንቃት ጥቅም ላይ ሊውሉ ይችላሉ።

በቅርብ ጊዜ በናኖቴክኖሎጂ መሻሻሎች፣ ናኖፓርቲሌሎች በባዮቴክኖሎጂ፣ በሕክምና እና በሕዝብ ጤና ዘርፎች በዓለም ዙሪያ ከፍተኛ ትኩረት እያገኙ ነበር (1,2).በከፍተኛ ላዩን-ወደ-ድምጽ ጥምርታ ምክንያት፣ ናኖ-መጠን ያላቸው ቁሶች፣ በተለይም ከ10 እስከ 500 nm፣ ከትላልቅ ቁሶች ጋር ሲነፃፀሩ ልዩ ፊዚኮኬሚካላዊ ባህሪ አላቸው።1).የናኖ ማቴሪያሎችን ቅርፅ እና መጠን መቆጣጠር ይቻላል፣ እና ከተወሰኑ ፕሮቲኖች ጋር መስተጋብር ለመፍጠር ወይም ሴሉላር መቀበልን ለማስቻል የተወሰኑ የተግባር ቡድኖች በላያቸው ላይ ሊጣመሩ ይችላሉ።3,–5).

Silver nanoparticles (AgNPs) እንደ ፀረ-ተሕዋስያን ወኪል በሰፊው ተምረዋል6).ብር ጥሩ የጌጣጌጥ, ለጌጣጌጥ, ለጌጣጌጥ ወኪሎች በፍጥረት ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላል.እንደ ብር ሰልፋዲያዚን ያሉ የብር ውህዶች እንደ ቁስሎች እንክብካቤ ምርቶች እና በፀረ-ተህዋሲያን ባህሪያቸው ምክንያት ለተላላፊ በሽታዎች ህክምናዎች ጥቅም ላይ ውለዋል (6,7).በቅርብ ጊዜ የተደረጉ ጥናቶች አግኤንፒዎች የተለያዩ አይነት ባክቴሪያዎችን እና ቫይረሶችን ለማነቃቃት በጣም ውጤታማ መሆናቸውን አረጋግጠዋል።8,–11).ከአግኤንፒዎች የተለቀቁ AgNPs እና Ag+ ions በቀጥታ ከፎስፈረስ ወይም ሰልፈር ከያዙ ባዮሞለኪውሎች ጋር ይገናኛሉ፣ ዲ ኤን ኤ፣ አር ኤን ኤ እና ፕሮቲኖችን ጨምሮ (12,–14).በተጨማሪም ምላሽ ሰጪ የኦክስጂን ዝርያዎችን (ROS) እንደሚያመነጩ ታይቷል, ይህም በጥቃቅን ተህዋሲያን ላይ የሽፋን ጉዳት ያስከትላል (15).የAGNPs መጠን፣ ቅርፅ እና ትኩረት እንዲሁም የፀረ-ተህዋሲያን አቅማቸውን የሚነኩ አስፈላጊ ነገሮች ናቸው (8,10,13,16,17).

ከዚህ ቀደም የተደረጉ ጥናቶች AgNPs በውሃ አካባቢ ውስጥ በሽታ አምጪ ተህዋስያንን ለመቆጣጠር ጥቅም ላይ ሲውሉ በርካታ ችግሮችን አጉልተው አሳይተዋል።በመጀመሪያ ደረጃ, በውሃ ውስጥ ያሉ የቫይረስ በሽታ አምጪ ተህዋሲያንን ለማነቃቃት በ AgNPs ውጤታማነት ላይ የተደረጉ ጥናቶች ውስን ናቸው.በተጨማሪም ሞኖ የተበተኑ አግኤንፒዎች በትንሽ መጠናቸው እና ትልቅ የገጽታ ቦታቸው ምክንያት ለቅንጣት-ቅንጣት ውህደት ይጋለጣሉ፣ እና እነዚህ ውህዶች የAGNPs በጥቃቅን ተህዋሲያን ላይ ያለውን ውጤታማነት ይቀንሳሉ (7).በመጨረሻም፣ AgNPs የተለያዩ ሳይቶቶክሲክ ውጤቶች እንዳላቸው ታይቷል (5,18,–20), እና AgNPs ወደ የውሃ አካባቢ መለቀቅ የሰውን ጤና እና የስነምህዳር ችግሮች ሊያስከትል ይችላል.

በቅርቡ፣ በተለያየ መጠን (AgNPs) ያጌጠ ልብ ወለድ የማይክሮሜትር መጠን ያለው ማግኔቲክ ዲቃላ ኮሎይድ (MHC) አዘጋጅተናል።21,22).የMHC ኮር የ AgNP ውህዶችን ከአካባቢው መልሶ ለማግኘት ሊያገለግል ይችላል።የእነዚህን የብር ናኖፓርቲሎች ፀረ-ቫይረስ ውጤታማነት በተለያዩ የአካባቢ ሁኔታዎች ባክቴሪዮፋጅ ϕX174፣ murine norovirus (MNV) እና adenovirusን በመጠቀም MHCs (AgNP-MHCs) ገምግመናል።

የAGNP-MHC ዎች የፀረ-ቫይረስ ተጽእኖዎች በባክቴሪዮፋጅ ϕX174 (a)፣ ኤምኤንቪ (ለ) እና አድV2 (ሐ) ላይ በተለያየ መጠን።የዒላማ ቫይረሶች በተለያዩ የAgNP-MHCs ክምችት፣ እና በOH-MHCs (4.6 × 109 particles/ml) እንደ መቆጣጠሪያ፣ በሚንቀጠቀጥ ኢንኩቤተር (150 rpm፣ 1 h፣ 25°C) ታክመዋል።የፕላክ ምርመራ ዘዴ በሕይወት የተረፉ ቫይረሶችን ለመለካት ጥቅም ላይ ውሏል።እሴቶች ማለት ± መደበኛ መዛባት (ኤስዲ) ከሶስት ገለልተኛ ሙከራዎች ናቸው።ኮከቦች የተለያዩ እሴቶችን ያመለክታሉ (P<0.05 በአንድ-መንገድ ANOVA ከዱኔት ፈተና ጋር)።

ይህ ጥናት እንደሚያሳየው AgNP-MHC ዎች ባክቴሪዮፋጅስ እና ኤምኤንቪ፣ የሰው norovirus ምትክ በውሃ ውስጥ ለማንቀሳቀስ ውጤታማ ናቸው።በተጨማሪም AgNP-MHC ዎች በማግኔት በቀላሉ ይድናሉ፣ ይህም መርዛማ ሊሆኑ የሚችሉ AgNPs ወደ አካባቢው እንዳይለቀቁ ይከላከላል።በርካታ የቀደሙ ጥናቶች እንደሚያሳዩት የአግኤንፒኤስ ትኩረት እና ቅንጣት መጠን የታለመ ረቂቅ ተሕዋስያንን ለማነቃቃት ወሳኝ ምክንያቶች ናቸው (8,16,17).የአግኤንፒዎች ፀረ-ተሕዋስያን ተጽእኖዎች እንዲሁ እንደ ረቂቅ ተሕዋስያን አይነት ይወሰናል.ϕX174ን ለማንቃት የAGNP-MHCs ውጤታማነት የመጠን ምላሽ ግንኙነትን ተከትሏል።ከተሞከሩት AgNP-MHC ዎች መካከል Ag30-MHC ϕX174 እና ኤምኤንቪን ለማንቃት ከፍተኛ ውጤታማነት ነበራቸው።ለኤምኤንቪ፣ የAg30-MHC ዎች ብቻ የፀረ-ቫይረስ እንቅስቃሴ ያሳያሉ፣ሌሎች AgNP-MHCዎች ምንም ጉልህ የሆነ የMNV ገቢር አያመጡም።ከAGNP-MHCዎች መካከል የትኛውም በAdV2 ላይ ምንም ጠቃሚ የፀረ-ቫይረስ እንቅስቃሴ አላደረገም።

ከቅንጣት መጠን በተጨማሪ በአግኤንፒ-ኤምኤችሲዎች ውስጥ ያለው የብር ክምችትም አስፈላጊ ነበር።የAgNP-MHC ዎች የፀረ-ቫይረስ ተፅእኖዎችን ውጤታማነት ለመወሰን የብር ክምችት ታየ።በ Ag07-MHCs እና Ag30-MHCs መፍትሄዎች ውስጥ ያለው የብር ክምችት በ 4.6 × 109 ቅንጣቶች / ml 28.75 ppm እና 200 ppm, እና ከፀረ-ቫይረስ እንቅስቃሴ ደረጃ ጋር የተቆራኘ ነው.ሠንጠረዥ 2የተሞከሩትን የኤግኤንፒ-ኤምኤችሲዎች የብር ክምችት እና የገጽታ ቦታዎችን ጠቅለል አድርጎ ይገልጻል።Ag07-MHCs ዝቅተኛውን የፀረ-ቫይረስ እንቅስቃሴ አሳይተዋል እና ዝቅተኛው የብር ክምችት እና የገጽታ ስፋት ነበራቸው፣ እነዚህ ንብረቶች ከ AgNP-MHCs ፀረ-ቫይረስ እንቅስቃሴ ጋር የተገናኙ መሆናቸውን ይጠቁማል።

ቀደም ሲል ያደረግነው ጥናት እንደሚያመለክተው የ AgNP-MHCs ዋና ዋና ፀረ-ተሕዋስያን ዘዴዎች Mg2+ ወይም Ca2+ ions ከማይክሮቢያል ሽፋን ያላቸው ኬሚካላዊ ውህዶች መፈጠር፣ ሽፋን ላይ ከሚገኙት የቲዮል ቡድኖች ጋር ውስብስብ መፈጠር እና ምላሽ ሰጪ የኦክስጂን ዝርያዎች መፈጠር (ROS) ናቸው።21).AgNP-MHCs በአንጻራዊነት ትልቅ ቅንጣት (~ 500 nm) ስላላቸው ወደ ቫይራል ካፕሲድ ዘልቀው ሊገቡ አይችሉም።በምትኩ፣ AgNP-MHCs ከቫይረስ ወለል ፕሮቲኖች ጋር መስተጋብር ይፈጥራሉ።በስብስብ ላይ ያሉ አግኤንፒዎች በቫይረሶች ኮት ፕሮቲኖች ውስጥ የተካተቱ የቲዮል ቡድን የያዙ ባዮሞለኪውሎችን የማሰር አዝማሚያ አላቸው።ስለዚህ, የቫይራል ካፕሲድ ፕሮቲኖች ባዮኬሚካላዊ ባህሪያት ለ AgNP-MHC ዎች ተጋላጭነታቸውን ለመወሰን አስፈላጊ ናቸው.ምስል 1ለአግኤንፒ-ኤምኤችሲዎች ተጽእኖ የቫይረሶችን የተለያዩ ተጋላጭነቶች ያሳያል።ባክቴሪዮፋጅ ϕX174 እና ኤምኤንቪ ለAGNP-MHCs የተጋለጡ ነበሩ፣ ነገር ግን AdV2 ተከላካይ ነበር።የAdV2 ከፍተኛ የመቋቋም ደረጃ ከግዙፉ እና መዋቅሩ ጋር የተያያዘ ሊሆን ይችላል።የአዴኖቫይረስ መጠን ከ 70 እስከ 100 nm (30) ከ ϕX174 (27 እስከ 33 nm) እና ኤምኤንቪ (ከ28 እስከ 35 nm) (ከ ϕX174) በጣም የሚበልጡ ያደርጋቸዋል።31,32).ከትላልቅ መጠናቸው በተጨማሪ አዴኖቫይረስ እንደሌሎች ቫይረሶች በተለየ ባለ ሁለት መስመር ዲ ኤን ኤ አሏቸው እና እንደ ሙቀት እና ዩቪ ጨረሮች ያሉ የተለያዩ የአካባቢ ጭንቀቶችን ይቋቋማሉ።33,34).የቀደመው ጥናታችን እንዳመለከተው የ3-log10 የ MS2 ቅነሳ ከ Ag30-MHCs ጋር በ6 ሰአት ውስጥ ተከስቷል (21).MS2 እና ϕX174 ከተለያዩ የኑክሊክ አሲድ ዓይነቶች (አር ኤን ኤ ወይም ዲ ኤን ኤ) ጋር ተመሳሳይ መጠን አላቸው ነገር ግን በ Ag30-MHCs ያልተነቃነቁ መጠኖች ተመሳሳይ ናቸው።ስለዚህ, የኒውክሊክ አሲድ ባህሪ ለ AgNP-MHC ዎች የመቋቋም ዋነኛ ምክንያት አይመስልም.በምትኩ ፣ የቫይራል ቅንጣት መጠን እና ቅርፅ የበለጠ አስፈላጊ ሆኖ ታየ ፣ ምክንያቱም አዶኖቫይረስ በጣም ትልቅ ቫይረስ ነው።Ag30-MHCዎች በ6 ሰአታት ውስጥ የ2-log10 የM13 ቅናሽ ማሳካት ችለዋል (ያልታተመ መረጃችን)።M13 ነጠላ-ክር ያለው ዲ ኤን ኤ ቫይረስ ነው35) እና ርዝመቱ ~ 880 nm እና 6.6 nm በዲያሜትር ነው (36).የፋይላሜንትስ ባክቴሪዮፋጅ ኤም 13 ያለመነቃነቅ መጠን በትናንሽ ክብ የተዋቀሩ ቫይረሶች (MNV፣ ϕX174 እና MS2) እና በትልቅ ቫይረስ (AdV2) መካከል መካከለኛ ነበር።

አሁን ባለው ጥናት፣ የMNV ኢንአክቲቬሽን ኪነቲክስ በፕላክ አሴይ እና በ RT-PCR አተያይ (እ.ኤ.አ.)ምስል 2 ለእናእና ሐ)).እንደ RT-PCR ያሉ ሞለኪውላዊ ምርመራዎች የቫይረሶችን የማነቃቂያ መጠን በእጅጉ እንደሚገምቱ ይታወቃል (25,28), በጥናታችን ላይ እንደሚታየው.AgNP-MHCs በዋነኛነት ከቫይራል ገጽ ጋር ስለሚገናኙ፣ ከቫይራል ኑክሊክ አሲዶች ይልቅ የቫይረስ ኮት ፕሮቲኖችን የመጉዳት ዕድላቸው ከፍተኛ ነው።ስለዚህ የቫይራል ኑክሊክ አሲድን ለመለካት የ RT-PCR ምርመራ የቫይረሶችን አለመነቃቃትን በእጅጉ ሊቀንስ ይችላል።የ Ag+ ions ተጽእኖ እና ምላሽ ሰጪ የኦክስጂን ዝርያዎች (ROS) መፈጠር ለተሞከሩት ቫይረሶች እንዳይነቃቁ ተጠያቂ መሆን አለባቸው.ይሁን እንጂ ብዙ የ AgNP-MHCs የፀረ-ቫይረስ ዘዴዎች አሁንም ግልጽ አይደሉም, እና የ AdV2 ከፍተኛ የመቋቋም ዘዴን ለማብራራት የባዮቴክኖሎጂ ዘዴዎችን በመጠቀም ተጨማሪ ምርምር ያስፈልጋል.

በመጨረሻም የAg30-MHC ዎች የፀረ-ቫይረስ እንቅስቃሴ ጥንካሬን ገምግመናል ለተለያዩ የፒኤች እሴቶች በማጋለጥ እና የፀረ-ቫይረስ ተግባራቸውን ከመለካት በፊት የውሃ ናሙናዎችን በመንካት እና በመንካት (ምስል 3እናእና 4) 4).እጅግ በጣም ዝቅተኛ ለሆኑ የፒኤች ሁኔታዎች መጋለጥ ከMHC (ያልታተመ መረጃ) የAGNPs አካላዊ እና/ወይም ተግባራዊ መጥፋት አስከትሏል።ልዩ ያልሆኑ ቅንጣቶች ባሉበት ጊዜ Ag30-MHCs የፀረ-ቫይረስ እንቅስቃሴን ያለማቋረጥ ያሳያሉ፣ ምንም እንኳን በ MS2 ላይ የፀረ-ቫይረስ እንቅስቃሴ ቢቀንስም።በAg30-MHCs እና በAg30-MHCs እና በጣም በተዘበራረቀ የገጽታ ውሃ ውስጥ ልዩ ባልሆኑ ቅንጣቶች መካከል ያለው መስተጋብር የፀረ-ቫይረስ እንቅስቃሴን እንዲቀንስ ስለሚያደርግ የፀረ-ቫይረስ እንቅስቃሴው ባልተጣራ የገጽታ ውሃ ውስጥ ዝቅተኛው ነው።ሠንጠረዥ 3).ስለዚህ የAGNP-MHCs የመስክ ግምገማዎች በተለያዩ የውሃ ዓይነቶች (ለምሳሌ በተለያዩ የጨው ክምችት ወይም ሑሚክ አሲድ) ወደፊት መከናወን አለባቸው።

በማጠቃለያው፣ አዲሱ የአግ ውህዶች፣ AgNP-MHCs፣ ϕX174 እና ኤምኤንቪን ጨምሮ ከብዙ ቫይረሶች ላይ እጅግ በጣም ጥሩ የፀረ-ቫይረስ አቅም አላቸው።AgNP-MHC ዎች በተለያዩ የአካባቢ ሁኔታዎች ውስጥ ጠንካራ ቅልጥፍናን ያቆያሉ፣ እና እነዚህ ቅንጣቶች ማግኔትን በመጠቀም በቀላሉ ሊገገሙ ስለሚችሉ በሰው ጤና እና አካባቢ ላይ ሊያስከትሉ የሚችሉትን ጎጂ ውጤቶች ይቀንሳሉ።ይህ ጥናት እንደሚያሳየው የ AgNP ስብጥር ከፍተኛ የስነምህዳር አደጋዎች ሳይኖር በተለያዩ የአካባቢ ሁኔታዎች ውስጥ ውጤታማ ፀረ-ቫይረስ ሊሆን ይችላል.