សារធាតុ nanoparticles ប្រាក់ (AgNPs) ត្រូវបានចាត់ទុកថាជាឧបករណ៍ដ៏មានសារៈប្រយោជន៍សម្រាប់ការគ្រប់គ្រងមេរោគផ្សេងៗ។ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ មានការព្រួយបារម្ភអំពីការចេញផ្សាយ AgNPs ទៅក្នុងប្រព័ន្ធផ្សព្វផ្សាយបរិស្ថាន ដោយសារពួកវាអាចបង្កើតផលប៉ះពាល់អវិជ្ជមានដល់សុខភាពមនុស្ស និងបរិស្ថាន។នៅក្នុងការសិក្សានេះ យើងបានបង្កើត និងវាយតម្លៃកូឡាជែនកូនកាត់ម៉ាញេទិកដែលមានទំហំមីក្រូម៉ែត្រប្រលោមលោក (MHC) ដែលត្រូវបានតុបតែងដោយ AgNPs ទំហំផ្សេងៗគ្នា (AgNP-MHCs) ។បន្ទាប់ពីត្រូវបានគេអនុវត្តសម្រាប់ការសម្លាប់មេរោគ ភាគល្អិតទាំងនេះអាចត្រូវបានរកឃើញយ៉ាងងាយស្រួលពីប្រព័ន្ធផ្សព្វផ្សាយបរិស្ថានដោយប្រើលក្ខណៈសម្បត្តិម៉ាញ៉េទិចរបស់ពួកគេ ហើយនៅតែមានប្រសិទ្ធភាពក្នុងការធ្វើឱ្យមេរោគបង្កជំងឺអសកម្ម។យើងបានវាយតម្លៃប្រសិទ្ធភាពនៃ AgNP-MHCs សម្រាប់អសកម្ម bacteriophage ϕX174, murine norovirus (MNV) និង adenovirus serotype 2 (AdV2) ។មេរោគគោលដៅទាំងនេះត្រូវបានប៉ះពាល់ទៅនឹង AgNP-MHCs រយៈពេល 1, 3, និង 6 ម៉ោងនៅសីតុណ្ហភាព 25°C ហើយបន្ទាប់មកត្រូវបានវិភាគដោយ plaque assay និងពេលវេលាជាក់ស្តែង TaqMan PCR ។AgNP-MHCs ត្រូវបានប៉ះពាល់ទៅនឹងកម្រិត pH ដ៏ធំទូលាយមួយ និងសម្រាប់ម៉ាស៊ីន និងទឹកលើផ្ទៃ ដើម្បីវាយតម្លៃឥទ្ធិពលប្រឆាំងមេរោគរបស់ពួកគេនៅក្រោមលក្ខខណ្ឌបរិស្ថានផ្សេងៗគ្នា។ក្នុងចំណោមប្រភេទ AgNP-MHCs បីប្រភេទដែលត្រូវបានធ្វើតេស្ត Ag30-MHCs បានបង្ហាញប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់បំផុតសម្រាប់ការធ្វើឱ្យមេរោគសកម្ម។ϕX174 និង MNV ត្រូវបានកាត់បន្ថយច្រើនជាង 2 log10 បន្ទាប់ពីការប៉ះពាល់ទៅនឹង 4.6 × 109 Ag30-MHCs/ml រយៈពេល 1 ម៉ោង។លទ្ធផលទាំងនេះបានបង្ហាញថា AgNP-MHCs អាចត្រូវបានប្រើដើម្បីអសកម្មភ្នាក់ងារបង្កជំងឺដោយមានឱកាសអប្បបរមានៃការបញ្ចេញសក្តានុពលទៅក្នុងបរិស្ថាន។

ជាមួយនឹងភាពជឿនលឿនក្នុងបច្ចេកវិទ្យាណាណូនាពេលថ្មីៗនេះ ភាគល្អិតណាណូត្រូវបានទទួលបានការយកចិត្តទុកដាក់កាន់តែខ្លាំងឡើងទូទាំងពិភពលោកក្នុងវិស័យជីវបច្ចេកវិទ្យា ឱសថ និងសុខភាពសាធារណៈ (1,2)ដោយ​សារ​សមាមាត្រ​ផ្ទៃ​នឹង​បរិមាណ​ខ្ពស់​របស់​វា វត្ថុធាតុ​ទំហំ​ណាណូ ដែល​ជា​ធម្មតា​មាន​ចន្លោះ​ពី 10 ទៅ 500 nm មាន​លក្ខណៈ​រូបវិទ្យា​ពិសេស​បើ​ធៀប​នឹង​វត្ថុធាតុ​ធំ​ជាង (1)រូបរាង និងទំហំនៃវត្ថុធាតុណាណូអាចត្រូវបានគ្រប់គ្រង ហើយក្រុមមុខងារជាក់លាក់អាចត្រូវបានផ្សំនៅលើផ្ទៃរបស់វា ដើម្បីបើកអន្តរកម្មជាមួយប្រូតេអ៊ីនជាក់លាក់ ឬការស្រូបយកខាងក្នុងកោសិកា (3,–5).

សារធាតុ nanoparticles ប្រាក់ (AgNPs) ត្រូវបានសិក្សាយ៉ាងទូលំទូលាយថាជាភ្នាក់ងារប្រឆាំងនឹងមេរោគ (6)ប្រាក់ត្រូវបានប្រើប្រាស់ក្នុងការបង្កើតកាំបិតដ៏ល្អ សម្រាប់លម្អ និងក្នុងភ្នាក់ងារព្យាបាល។សមាសធាតុប្រាក់ដូចជាប្រាក់ sulfadiazine និងអំបិលមួយចំនួនត្រូវបានគេប្រើជាផលិតផលថែរក្សាមុខរបួស និងជាការព្យាបាលជំងឺឆ្លងដោយសារលក្ខណៈសម្បត្តិប្រឆាំងនឹងមេរោគរបស់វា (6,7)ការសិក្សាថ្មីៗបានបង្ហាញថា AgNPs មានប្រសិទ្ធភាពខ្លាំងណាស់សម្រាប់ការធ្វើឱ្យអសកម្មនៃប្រភេទផ្សេងៗនៃបាក់តេរី និងមេរោគ (8,–11)AgNPs និង Ag+ ions ដែលបញ្ចេញពី AgNPs ធ្វើអន្តរកម្មដោយផ្ទាល់ជាមួយជីវម៉ូលេគុលដែលមានផ្ទុកផូស្វ័រ ឬស្ពាន់ធ័រ រួមទាំង DNA, RNA និងប្រូតេអ៊ីន (12,–14)ពួកវាក៏ត្រូវបានបង្ហាញផងដែរដើម្បីបង្កើតប្រភេទអុកស៊ីសែនដែលមានប្រតិកម្ម (ROS) ដែលបណ្តាលឱ្យខូចខាតភ្នាសនៅក្នុងអតិសុខុមប្រាណ (15)ទំហំ រូបរាង និងកំហាប់នៃ AgNPs ក៏ជាកត្តាសំខាន់ដែលជះឥទ្ធិពលដល់សមត្ថភាពប្រឆាំងមេរោគរបស់ពួកគេ (8,10,13,16,17).

ការសិក្សាពីមុនក៏បានលើកឡើងពីបញ្ហាមួយចំនួននៅពេលដែល AgNPs ត្រូវបានប្រើសម្រាប់ការគ្រប់គ្រងមេរោគនៅក្នុងបរិស្ថានទឹក។ទីមួយ ការសិក្សាដែលមានស្រាប់លើប្រសិទ្ធភាពនៃ AgNPs សម្រាប់ការអសកម្មភ្នាក់ងារបង្ករោគនៅក្នុងទឹកត្រូវបានកំណត់។លើសពីនេះទៀត AgNPs monodispersed ជាធម្មតាត្រូវបានទទួលរងនូវការប្រមូលផ្តុំភាគល្អិតដោយសារតែទំហំតូច និងផ្ទៃធំរបស់ពួកគេ ហើយការប្រមូលផ្តុំទាំងនេះកាត់បន្ថយប្រសិទ្ធភាពនៃ AgNPs ប្រឆាំងនឹងមេរោគ microbial (7)ទីបំផុត AgNPs ត្រូវបានបង្ហាញថាមានឥទ្ធិពល cytotoxic ផ្សេងៗ (5,18,–20) ហើយការបញ្ចេញ AgNPs ទៅក្នុងបរិស្ថានទឹកអាចបណ្តាលឱ្យមានបញ្ហាសុខភាពមនុស្ស និងប្រព័ន្ធអេកូឡូស៊ី។

ថ្មីៗនេះ យើងបានបង្កើតកូឡាជែនកូនកាត់ម៉ាញេទិកដែលមានទំហំមីក្រូម៉ែត្រប្រលោមលោក (MHC) ដែលតុបតែងជាមួយ AgNPs នៃទំហំផ្សេងៗ (21,22)ស្នូល MHC អាចត្រូវបានប្រើដើម្បីទាញយកសមាសធាតុ AgNP ពីបរិស្ថាន។យើងបានវាយតម្លៃប្រសិទ្ធភាពប្រឆាំងមេរោគនៃសារធាតុ nanoparticles ប្រាក់ទាំងនេះនៅលើ MHCs (AgNP-MHCs) ដោយប្រើ bacteriophage ϕX174, murine norovirus (MNV) និង adenovirus ក្រោមលក្ខខណ្ឌបរិស្ថានផ្សេងៗគ្នា។

ឥទ្ធិពលប្រឆាំងមេរោគនៃ AgNP-MHCs នៅកំហាប់ផ្សេងៗប្រឆាំងនឹងបាក់តេរី ϕX174 (a), MNV (b) និង AdV2 (c) ។មេរោគគោលដៅត្រូវបានព្យាបាលដោយកំហាប់ផ្សេងគ្នានៃ AgNP-MHCs និងជាមួយ OH-MHCs (4.6 × 109 ភាគល្អិត/ml) ជាការគ្រប់គ្រងនៅក្នុង incubator ញ័រ (150 rpm, 1 ម៉ោង, 25 ° C) ។វិធីសាស្ត្រវិភាគបន្ទះត្រូវបានប្រើដើម្បីវាស់ស្ទង់មេរោគដែលនៅរស់។តម្លៃគឺមានន័យថា ±គម្លាតស្តង់ដារ (SD) ពីការពិសោធន៍ឯករាជ្យចំនួនបី។សញ្ញាផ្កាយបង្ហាញពីតម្លៃខុសគ្នាខ្លាំង (P< 0.05 ដោយវិធីមួយ ANOVA ជាមួយនឹងការធ្វើតេស្តរបស់ Dunnett) ។

ការសិក្សានេះបានបង្ហាញថា AgNP-MHCs មានប្រសិទ្ធភាពសម្រាប់ការអសកម្ម bacteriophages និង MNV ដែលជាអ្នកជំនួសសម្រាប់មេរោគ norovirus របស់មនុស្សនៅក្នុងទឹក។លើសពីនេះ AgNP-MHCs អាចត្រូវបានរកឃើញវិញបានយ៉ាងងាយស្រួលដោយប្រើមេដែក ដែលមានប្រសិទ្ធភាពការពារការបញ្ចេញសារធាតុ AgNPs ដែលអាចពុលទៅក្នុងបរិស្ថាន។ការសិក្សាពីមុនមួយចំនួនបានបង្ហាញថា ការប្រមូលផ្តុំ និងទំហំភាគល្អិតនៃ AgNPs គឺជាកត្តាសំខាន់សម្រាប់ការធ្វើឱ្យអតិសុខុមប្រាណគោលដៅអសកម្ម (8,16,17)ឥទ្ធិពលប្រឆាំងអតិសុខុមប្រាណរបស់ AgNPs ក៏អាស្រ័យលើប្រភេទមីក្រូសរីរាង្គផងដែរ។ប្រសិទ្ធភាពនៃ AgNP-MHCs សម្រាប់ការអសកម្ម ϕX174 បានធ្វើតាមទំនាក់ទំនងនៃការឆ្លើយតបកម្រិតថ្នាំ។ក្នុងចំណោម AgNP-MHCs ដែលបានធ្វើតេស្ត Ag30-MHCs មានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់ជាងសម្រាប់ការធ្វើឱ្យសកម្ម ϕX174 និង MNV ។សម្រាប់ MNV មានតែ Ag30-MHCs ប៉ុណ្ណោះដែលបង្ហាញសកម្មភាពប្រឆាំងមេរោគ ដោយ AgNP-MHCs ផ្សេងទៀតមិនបង្កើតភាពអសកម្មសំខាន់ៗនៃ MNV ទេ។គ្មាន AgNP-MHCs មានសកម្មភាពប្រឆាំងមេរោគសំខាន់ណាមួយប្រឆាំងនឹង AdV2 ទេ។

បន្ថែមពីលើទំហំភាគល្អិត ការប្រមូលផ្តុំប្រាក់នៅក្នុង AgNP-MHCs ក៏សំខាន់ផងដែរ។ការប្រមូលផ្តុំប្រាក់បានបង្ហាញខ្លួនដើម្បីកំណត់ប្រសិទ្ធភាពនៃឥទ្ធិពលប្រឆាំងមេរោគនៃ AgNP-MHCs ។កំហាប់ប្រាក់នៅក្នុងដំណោះស្រាយនៃ Ag07-MHCs និង Ag30-MHCs នៅ 4.6 × 109 ភាគល្អិត/ml គឺ 28.75 ppm និង 200 ppm រៀងគ្នា និងទាក់ទងជាមួយកម្រិតនៃសកម្មភាពប្រឆាំងមេរោគ។តារាង 2សង្ខេបការប្រមូលផ្តុំប្រាក់ និងផ្ទៃនៃ AgNP-MHCs ដែលបានធ្វើតេស្ត។Ag07-MHCs បានបង្ហាញសកម្មភាពប្រឆាំងមេរោគទាបបំផុត និងមានកំហាប់ប្រាក់ទាបបំផុត និងផ្ទៃផ្ទៃ ដែលបង្ហាញថាលក្ខណៈសម្បត្តិទាំងនេះទាក់ទងនឹងសកម្មភាពប្រឆាំងមេរោគនៃ AgNP-MHCs ។

ការសិក្សាពីមុនរបស់យើងបានបង្ហាញថាយន្តការប្រឆាំងអតិសុខុមប្រាណសំខាន់ៗនៃ AgNP-MHCs គឺជាការស្រូបគីមីនៃអ៊ីយ៉ុង Mg2+ ឬ Ca2+ ពីភ្នាសអតិសុខុមប្រាណ ការបង្កើតស្មុគស្មាញជាមួយក្រុម thiol ដែលមានទីតាំងនៅភ្នាស និងការបង្កើតប្រភេទអុកស៊ីហ្សែនប្រតិកម្ម (ROS) (21)ដោយសារតែ AgNP-MHCs មានទំហំភាគល្អិតធំ (∼500 nm) វាមិនទំនងថាពួកវាអាចជ្រាបចូលទៅក្នុង capsid មេរោគបានទេ។ផ្ទុយទៅវិញ AgNP-MHCs ហាក់ដូចជាមានអន្តរកម្មជាមួយប្រូតេអ៊ីនផ្ទៃមេរោគ។AgNPs នៅលើសមាសធាតុមានទំនោរទៅចងជីវម៉ូលេគុលដែលមានក្រុម thiol ដែលបង្កប់នៅក្នុងស្រទាប់ការពារនៃមេរោគ។ដូច្នេះលក្ខណៈសម្បត្តិជីវគីមីនៃប្រូតេអ៊ីន capsid មេរោគមានសារៈសំខាន់សម្រាប់កំណត់ភាពងាយរងគ្រោះរបស់ពួកគេចំពោះ AgNP-MHCs ។រូបភាព​ទី 1បង្ហាញពីភាពងាយរងគ្រោះផ្សេងៗគ្នានៃមេរោគចំពោះផលប៉ះពាល់នៃ AgNP-MHCs ។បាក់តេរី ϕX174 និង MNV ងាយនឹង AgNP-MHCs ប៉ុន្តែ AdV2 មានភាពធន់។កម្រិតធន់ទ្រាំខ្ពស់នៃ AdV2 ទំនងជាត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងទំហំ និងរចនាសម្ព័ន្ធរបស់វា។Adenoviruses មានទំហំចាប់ពី 70 ទៅ 100 nm (30) ដែលធ្វើឱ្យពួកវាមានទំហំធំជាង ϕX174 (27 ទៅ 33 nm) និង MNV (28 ទៅ 35 nm) (31,32)បន្ថែមពីលើទំហំធំរបស់វា មេរោគ adenoviruses មាន DNA ទ្វេរដង មិនដូចមេរោគដទៃទៀត ហើយមានភាពធន់នឹងភាពតានតឹងផ្នែកបរិស្ថានផ្សេងៗ ដូចជាកំដៅ និងកាំរស្មីយូវី (33,34)ការសិក្សាពីមុនរបស់យើងបានរាយការណ៍ថាស្ទើរតែការថយចុះ 3-log10 នៃ MS2 បានកើតឡើងជាមួយ Ag30-MHCs ក្នុងរយៈពេល 6 ម៉ោង (21)MS2 និងϕX174 មានទំហំស្រដៀងគ្នាជាមួយនឹងប្រភេទផ្សេងគ្នានៃអាស៊ីត nucleic (RNA ឬ DNA) ប៉ុន្តែមានអត្រាអសកម្មស្រដៀងគ្នាដោយ Ag30-MHCs ។ដូច្នេះធម្មជាតិនៃអាស៊ីត nucleic ហាក់ដូចជាមិនមែនជាកត្តាសំខាន់សម្រាប់ភាពធន់ទ្រាំទៅនឹង AgNP-MHCs ទេ។ផ្ទុយទៅវិញ ទំហំ និងរូបរាងរបស់ភាគល្អិតមេរោគហាក់ដូចជាសំខាន់ជាង ព្រោះ adenovirus គឺជាមេរោគធំជាង។Ag30-MHCs សម្រេចបានស្ទើរតែការកាត់បន្ថយ 2-log10 នៃ M13 ក្នុងរយៈពេល 6 ម៉ោង (ទិន្នន័យដែលមិនបានផ្សព្វផ្សាយរបស់យើង)។M13 គឺជាមេរោគ DNA ខ្សែតែមួយ (35) និងមានប្រវែង ∼880 nm និងអង្កត់ផ្ចិត 6.6 nm (36)អត្រានៃភាពអសកម្មនៃបាក់តេរី filamentous M13 គឺកម្រិតមធ្យមរវាងមេរោគតូចៗដែលមានរចនាសម្ព័ន្ធរាងមូល (MNV, ϕX174 និង MS2) និងមេរោគដ៏ធំមួយ (AdV2)។

នៅក្នុងការសិក្សាបច្ចុប្បន្ន kinetics អសកម្មនៃ MNV មានភាពខុសប្លែកគ្នាយ៉ាងខ្លាំងនៅក្នុង plaque assay និង RT-PCR assay (រូប ២ ខនិងandc) គ)ការវិភាគម៉ូលេគុលដូចជា RT-PCR ត្រូវបានគេដឹងថា វាយតម្លៃកម្រិតអសកម្មនៃមេរោគ (25,28) ដូចដែលបានរកឃើញនៅក្នុងការសិក្សារបស់យើង។ដោយសារតែ AgNP-MHCs មានអន្តរកម្មជាចម្បងជាមួយផ្ទៃមេរោគ ពួកវាងាយនឹងបំផ្លាញប្រូតេអ៊ីនថ្នាំកូតមេរោគជាជាងអាស៊ីតនុយក្លេអ៊ីករបស់មេរោគ។ដូច្នេះ ការវិភាគ RT-PCR ដើម្បីវាស់អាស៊ីតនុយក្លេអ៊ីករបស់មេរោគអាចប៉ាន់ស្មានបានយ៉ាងខ្លាំងចំពោះភាពអសកម្មនៃមេរោគ។ឥទ្ធិពលនៃ Ag+ ions និងការបង្កើតប្រភេទអុកស៊ីហ្សែនប្រតិកម្ម (ROS) គួរតែទទួលខុសត្រូវចំពោះភាពអសកម្មនៃមេរោគដែលបានសាកល្បង។ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ទិដ្ឋភាពជាច្រើននៃយន្តការប្រឆាំងមេរោគនៃ AgNP-MHCs នៅតែមិនច្បាស់លាស់ ហើយការស្រាវជ្រាវបន្ថែមដោយប្រើវិធីសាស្រ្តជីវបច្ចេកវិទ្យាគឺត្រូវបានទាមទារដើម្បីបំភ្លឺយន្តការនៃភាពធន់ខ្ពស់នៃ AdV2 ។

ជាចុងក្រោយ យើងបានវាយតម្លៃភាពរឹងមាំនៃសកម្មភាពប្រឆាំងមេរោគនៃ Ag30-MHCs ដោយបង្ហាញពួកវាទៅនឹងជួរដ៏ធំទូលាយនៃតម្លៃ pH និងសំណាកទឹកលើផ្ទៃ មុនពេលវាស់សកម្មភាពប្រឆាំងមេរោគរបស់ពួកគេ (រូប ៣និងនិង ៤) ៤)ការប៉ះពាល់នឹងលក្ខខណ្ឌ pH ទាបខ្លាំង បណ្តាលឱ្យបាត់បង់រាងកាយ និង/ឬមុខងារនៃ AgNPs ពី MHC (ទិន្នន័យដែលមិនបានផ្សព្វផ្សាយ)។នៅក្នុងវត្តមាននៃភាគល្អិតមិនជាក់លាក់ Ag30-MHCs បានបង្ហាញសកម្មភាពប្រឆាំងមេរោគជាបន្តបន្ទាប់ ទោះបីជាមានការថយចុះនៃសកម្មភាពប្រឆាំងមេរោគប្រឆាំងនឹង MS2 ក៏ដោយ។សកម្មភាពប្រឆាំងមេរោគមានកម្រិតទាបបំផុតនៅក្នុងទឹកលើផ្ទៃដែលមិនចម្រោះ ដោយសារអន្តរកម្មរវាង Ag30-MHCs និងភាគល្អិតដែលមិនជាក់លាក់នៅក្នុងទឹកផ្ទៃដែលមានភាពច្របូកច្របល់ខ្លាំង ប្រហែលជាបណ្តាលឱ្យមានការថយចុះនៃសកម្មភាពប្រឆាំងមេរោគ (តារាងទី 3)ដូច្នេះការវាយតម្លៃវាលនៃ AgNP-MHCs នៅក្នុងប្រភេទផ្សេងៗនៃទឹក (ឧ. ជាមួយនឹងកំហាប់អំបិលខុសៗគ្នា ឬអាស៊ីត humic) គួរតែត្រូវបានអនុវត្តនាពេលអនាគត។

សរុបសេចក្តីមក សមាសធាតុ Ag ថ្មី AgNP-MHCs មានសមត្ថភាពប្រឆាំងមេរោគដ៏ល្អឥតខ្ចោះប្រឆាំងនឹងមេរោគជាច្រើន រួមទាំងϕX174 និង MNV ។AgNP-MHCs រក្សាបាននូវប្រសិទ្ធភាពខ្លាំងនៅក្រោមលក្ខខណ្ឌបរិស្ថានផ្សេងៗគ្នា ហើយភាគល្អិតទាំងនេះអាចត្រូវបានរកឃើញវិញយ៉ាងងាយស្រួលដោយប្រើមេដែក ដូច្នេះកាត់បន្ថយផលប៉ះពាល់ដែលអាចបង្កគ្រោះថ្នាក់ដល់សុខភាពមនុស្ស និងបរិស្ថាន។ការសិក្សានេះបានបង្ហាញថាសមាសធាតុ AgNP អាចជាថ្នាំប្រឆាំងមេរោគដ៏មានប្រសិទ្ធភាពនៅក្នុងការកំណត់បរិស្ថានផ្សេងៗ ដោយគ្មានហានិភ័យអេកូឡូស៊ីសំខាន់ៗ។