നിങ്ങളുടെ ബ്രൗസറിൽ നിലവിൽ Javascript പ്രവർത്തനരഹിതമാണ്.ജാവാസ്ക്രിപ്റ്റ് പ്രവർത്തനരഹിതമാക്കുമ്പോൾ, ഈ വെബ്‌സൈറ്റിന്റെ ചില പ്രവർത്തനങ്ങൾ പ്രവർത്തിക്കില്ല.
നിങ്ങളുടെ നിർദ്ദിഷ്ട വിശദാംശങ്ങളും താൽപ്പര്യമുള്ള നിർദ്ദിഷ്ട മരുന്നുകളും രജിസ്റ്റർ ചെയ്യുക, ഞങ്ങളുടെ വിപുലമായ ഡാറ്റാബേസിലെ ലേഖനങ്ങൾക്കൊപ്പം നിങ്ങൾ നൽകുന്ന വിവരങ്ങളുമായി ഞങ്ങൾ പൊരുത്തപ്പെടുത്തുകയും സമയബന്ധിതമായി ഇമെയിൽ വഴി നിങ്ങൾക്ക് ഒരു PDF പകർപ്പ് അയയ്ക്കുകയും ചെയ്യും.
ചെറിയ നാനോകണങ്ങൾ എപ്പോഴും മികച്ചതാണോ?ജൈവശാസ്ത്രപരമായി പ്രസക്തമായ സാഹചര്യങ്ങളിൽ സിൽവർ നാനോകണങ്ങളുടെ വലുപ്പത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള സംയോജനത്തിന്റെ ജൈവിക ഫലങ്ങൾ മനസ്സിലാക്കുക
രചയിതാക്കൾ: Bélteky P, Ronavari A, Zakupszky D, Boka E, Igaz N, Szerencsés B, Pfeiffer I, Vágvölgyi C, Kiricsi M, Konya Z
പീറ്റർ ബെൽടെക്കി, 1, * ആൻഡ്രിയ റോണാവാരി, 1, * ഡാൽമ സകുപ്‌സ്‌കി, 1 എസ്‌റ്റർ ബോക, 1 നോറ ഇഗാസ്, 2 ബെറ്റിന സെറെൻസെസ്, 3 ഇലോന ഫൈഫർ, 3 സിസാബ വാഗ്‌വോൽജി, 3 മോനിക കിറിക്‌സി ഓഫ് എൻവൈററി ഹോർമറി, ഫാമന്ററി, ഫാമറിക്‌സ് രസതന്ത്രം , യൂണിവേഴ്സിറ്റി ഓഫ് സെജെഡ്;2 ഡിപ്പാർട്ട്മെന്റ് ഓഫ് ബയോകെമിസ്ട്രി ആൻഡ് മോളിക്യുലാർ ബയോളജി, ഫാക്കൽറ്റി ഓഫ് സയൻസ് ആൻഡ് ഇൻഫർമേഷൻ, യൂണിവേഴ്സിറ്റി ഓഫ് സെഗെഡ്, ഹംഗറി;3 ഡിപ്പാർട്ട്മെന്റ് ഓഫ് മൈക്രോബയോളജി, ഫാക്കൽറ്റി ഓഫ് സയൻസ് ആൻഡ് ഇൻഫർമേഷൻ, യൂണിവേഴ്സിറ്റി ഓഫ് സെഗെഡ്, ഹംഗറി;4MTA-SZTE റിയാക്ഷൻ കൈനറ്റിക്‌സ് ആൻഡ് സർഫേസ് കെമിസ്ട്രി റിസർച്ച് ഗ്രൂപ്പ്, സ്‌സെഗെഡ്, ഹംഗറി* ഈ രചയിതാക്കൾ ഈ സൃഷ്ടിയിൽ തുല്യമായി സംഭാവന നൽകി.ആശയവിനിമയം: സോൾട്ടൻ കോന്യ ഡിപ്പാർട്ട്‌മെന്റ് ഓഫ് അപ്ലൈഡ് ആന്റ് എൻവയോൺമെന്റ് കെമിസ്ട്രി, ഫാക്കൽറ്റി ഓഫ് സയൻസ് ആൻഡ് ഇൻഫോർമാറ്റിക്‌സ്, യൂണിവേഴ്‌സിറ്റി ഓഫ് സെജഡ്, റെറിക് സ്‌ക്വയർ 1, സെഗെഡ്, എച്ച്-6720, ഹംഗറി ഫോൺ +36 62 544620 ഇമെയിൽ [ഇമെയിൽ സംരക്ഷണം] ഉദ്ദേശ്യം: Silver ഏറ്റവും സാധാരണയായി പഠിക്കുന്ന നാനോ മെറ്റീരിയലുകളിലൊന്ന്, പ്രത്യേകിച്ച് അവയുടെ ബയോമെഡിക്കൽ ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ കാരണം.എന്നിരുന്നാലും, നാനോകണങ്ങളുടെ സംയോജനം കാരണം, അവയുടെ മികച്ച സൈറ്റോടോക്സിസിറ്റിയും ആൻറി ബാക്ടീരിയൽ പ്രവർത്തനവും പലപ്പോഴും ബയോളജിക്കൽ മീഡിയയിൽ വിട്ടുവീഴ്ച ചെയ്യപ്പെടുന്നു.ഈ കൃതിയിൽ, ശരാശരി 10, 20, 50 nm വ്യാസമുള്ള മൂന്ന് വ്യത്യസ്ത സിട്രേറ്റ്-ടെർമിനേറ്റഡ് സിൽവർ നാനോപാർട്ടിക്കിൾ സാമ്പിളുകളുടെ അഗ്രഗേഷൻ സ്വഭാവവും അനുബന്ധ ജൈവ പ്രവർത്തനങ്ങളും പഠിച്ചു.രീതി: നാനോകണങ്ങളെ സമന്വയിപ്പിക്കുന്നതിനും സ്വഭാവരൂപീകരിക്കുന്നതിനും ട്രാൻസ്മിഷൻ ഇലക്ട്രോൺ മൈക്രോസ്കോപ്പ് ഉപയോഗിക്കുക, വിവിധ pH മൂല്യങ്ങൾ, NaCl, ഗ്ലൂക്കോസ്, ഗ്ലൂട്ടാമൈൻ സാന്ദ്രതകളിൽ ഡൈനാമിക് ലൈറ്റ് സ്കാറ്ററിംഗ്, അൾട്രാവയലറ്റ്-വിസിബിൾ സ്പെക്ട്രോസ്കോപ്പി എന്നിവയിൽ അവയുടെ സംയോജന സ്വഭാവം വിലയിരുത്തുക.കൂടാതെ, സെൽ കൾച്ചറിൽ, ഡൽബെക്കോ പോലെയുള്ള മീഡിയം ഘടകങ്ങൾ ഈഗിൾ മീഡിയം, ഫെറ്റൽ കാൾഫ് സെറം എന്നിവയിലെ അഗ്രഗേഷൻ സ്വഭാവം മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നു.ഫലങ്ങൾ: അസിഡിക് പിഎച്ച്, ഫിസിയോളജിക്കൽ ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് ഉള്ളടക്കം എന്നിവ സാധാരണയായി മൈക്രോൺ സ്കെയിൽ അഗ്രഗേഷനെ പ്രേരിപ്പിക്കുന്നുവെന്ന് ഫലങ്ങൾ കാണിക്കുന്നു, ഇത് ബയോമോളിക്യുലാർ കൊറോണയുടെ രൂപീകരണത്തിലൂടെ മധ്യസ്ഥത വഹിക്കാൻ കഴിയും.വലിയ കണങ്ങൾ അവയുടെ ചെറിയ എതിരാളികളേക്കാൾ ബാഹ്യ സ്വാധീനങ്ങളോട് ഉയർന്ന പ്രതിരോധം പ്രകടിപ്പിക്കുന്നു എന്നത് ശ്രദ്ധിക്കേണ്ടതാണ്.വിവിധ അഗ്രഗേഷൻ ഘട്ടങ്ങളിൽ നാനോപാർട്ടിക്കിൾ അഗ്രഗേറ്റുകൾ ഉപയോഗിച്ച് കോശങ്ങളെ ചികിത്സിച്ചുകൊണ്ട് ഇൻ വിട്രോ സൈറ്റോടോക്സിസിറ്റി, ആൻറി ബാക്ടീരിയൽ പരിശോധനകൾ നടത്തി.ഉപസംഹാരം: ഞങ്ങളുടെ ഫലങ്ങൾ കൊളോയ്ഡൽ സ്ഥിരതയും AgNP-കളുടെ വിഷാംശവും തമ്മിലുള്ള അഗാധമായ ബന്ധം വെളിപ്പെടുത്തുന്നു, കാരണം അങ്ങേയറ്റത്തെ സംയോജനം ജൈവിക പ്രവർത്തനത്തിന്റെ പൂർണ്ണമായ നഷ്ടത്തിലേക്ക് നയിക്കുന്നു.വലിയ കണങ്ങളിൽ ഉയർന്ന അളവിലുള്ള ആന്റി-അഗ്രിഗേഷൻ ഇൻ വിട്രോ ടോക്സിസിറ്റിയിൽ കാര്യമായ സ്വാധീനം ചെലുത്തുന്നു, കാരണം അത്തരം സാമ്പിളുകൾ കൂടുതൽ ആന്റിമൈക്രോബയൽ, സസ്തനി കോശങ്ങളുടെ പ്രവർത്തനം നിലനിർത്തുന്നു.ഈ കണ്ടെത്തലുകൾ പ്രസക്തമായ സാഹിത്യത്തിലെ പൊതുവായ അഭിപ്രായം ഉണ്ടായിരുന്നിട്ടും, സാധ്യമായ ഏറ്റവും ചെറിയ നാനോകണങ്ങളെ ലക്ഷ്യം വയ്ക്കുന്നത് മികച്ച പ്രവർത്തനമായിരിക്കില്ല എന്ന നിഗമനത്തിലേക്ക് നയിക്കുന്നു.കീവേഡുകൾ: വിത്ത്-മധ്യസ്ഥമായ വളർച്ച, കൊളോയ്ഡൽ സ്ഥിരത, വലുപ്പത്തെ ആശ്രയിച്ചുള്ള അഗ്രഗേഷൻ സ്വഭാവം, സംയോജന നാശത്തിന്റെ വിഷാംശം
നാനോ മെറ്റീരിയലുകളുടെ ഡിമാൻഡും ഉൽപാദനവും വർദ്ധിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുന്നതിനാൽ, അവയുടെ ജൈവസുരക്ഷയിലോ ജൈവിക പ്രവർത്തനത്തിലോ കൂടുതൽ കൂടുതൽ ശ്രദ്ധ ചെലുത്തുന്നു.മികച്ച കാറ്റലറ്റിക്, ഒപ്റ്റിക്കൽ, ബയോളജിക്കൽ പ്രോപ്പർട്ടികൾ കാരണം ഈ വിഭാഗത്തിലുള്ള വസ്തുക്കളുടെ ഏറ്റവും സാധാരണയായി സമന്വയിപ്പിച്ചതും ഗവേഷണം നടത്തിയതും ഉപയോഗിക്കുന്നതുമായ പ്രതിനിധികളിൽ ഒന്നാണ് സിൽവർ നാനോപാർട്ടിക്കിൾസ് (AgNPs).1 നാനോ മെറ്റീരിയലുകളുടെ (AgNP ഉൾപ്പെടെ) തനതായ സ്വഭാവസവിശേഷതകൾ പ്രധാനമായും അവയുടെ വലിയ പ്രത്യേക ഉപരിതല വിസ്തീർണ്ണത്തിന് കാരണമാകുമെന്ന് പൊതുവെ വിശ്വസിക്കപ്പെടുന്നു.അതിനാൽ, ഈ പ്രധാന സവിശേഷതയെ ബാധിക്കുന്ന ഏതെങ്കിലും പ്രക്രിയയാണ് അനിവാര്യമായ പ്രശ്നം, അതായത് കണികാ വലിപ്പം, ഉപരിതല കോട്ടിംഗ് അല്ലെങ്കിൽ കൂട്ടിച്ചേർക്കൽ, ഇത് നിർദ്ദിഷ്ട ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്ക് നിർണായകമായ നാനോപാർട്ടിക്കിളുകളുടെ ഗുണങ്ങളെ ഗുരുതരമായി നശിപ്പിക്കുമോ എന്നത്.
സാഹിത്യത്തിൽ താരതമ്യേന നന്നായി രേഖപ്പെടുത്തപ്പെട്ട വിഷയങ്ങളാണ് കണികാ വലിപ്പത്തിന്റെയും സ്റ്റെബിലൈസറുകളുടെയും ഫലങ്ങൾ.ഉദാഹരണത്തിന്, പൊതുവെ അംഗീകരിക്കപ്പെട്ട വീക്ഷണം, ചെറിയ നാനോകണങ്ങൾ വലിയ നാനോകണങ്ങളേക്കാൾ വിഷാംശമുള്ളവയാണ്.2 പൊതു സാഹിത്യത്തിന് അനുസൃതമായി, ഞങ്ങളുടെ മുൻ പഠനങ്ങൾ സസ്തനികളിലെ കോശങ്ങളിലും സൂക്ഷ്മാണുക്കളിലും നാനോസിൽവറിന്റെ വലുപ്പത്തെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്ന പ്രവർത്തനം തെളിയിച്ചിട്ടുണ്ട്.3- 5 നാനോ പദാർത്ഥങ്ങളുടെ ഗുണങ്ങളിൽ വിശാലമായ സ്വാധീനം ചെലുത്തുന്ന മറ്റൊരു ആട്രിബ്യൂട്ടാണ് ഉപരിതല കോട്ടിംഗ്.അതിന്റെ ഉപരിതലത്തിൽ സ്റ്റെബിലൈസറുകൾ ചേർക്കുകയോ പരിഷ്കരിക്കുകയോ ചെയ്യുന്നതിലൂടെ, ഒരേ നാനോ മെറ്റീരിയലിന് തികച്ചും വ്യത്യസ്തമായ ഭൗതിക, രാസ, ജൈവ ഗുണങ്ങൾ ഉണ്ടായിരിക്കാം.നാനോപാർട്ടിക്കിൾ സിന്തസിസിന്റെ ഭാഗമായാണ് ക്യാപ്പിംഗ് ഏജന്റുകളുടെ പ്രയോഗം മിക്കപ്പോഴും നടത്തുന്നത്.ഉദാഹരണത്തിന്, സിട്രേറ്റ്-ടെർമിനേറ്റഡ് സിൽവർ നാനോപാർട്ടിക്കിളുകൾ ഗവേഷണത്തിലെ ഏറ്റവും പ്രസക്തമായ AgNP-കളിൽ ഒന്നാണ്, അവ പ്രതിപ്രവർത്തന മാധ്യമമായി തിരഞ്ഞെടുത്ത സ്റ്റെബിലൈസർ ലായനിയിൽ വെള്ളി ലവണങ്ങൾ കുറയ്ക്കുന്നതിലൂടെ സമന്വയിപ്പിക്കപ്പെടുന്നു.6 സിട്രേറ്റിന് അതിന്റെ കുറഞ്ഞ ചിലവ്, ലഭ്യത, ബയോ കോംപാറ്റിബിലിറ്റി, വെള്ളിയോടുള്ള ശക്തമായ അടുപ്പം എന്നിവ എളുപ്പത്തിൽ പ്രയോജനപ്പെടുത്താൻ കഴിയും, ഇത് റിവേഴ്‌സിബിൾ ഉപരിതല ആഡ്‌സോർപ്ഷൻ മുതൽ അയോണിക് ഇന്ററാക്ഷനുകൾ വരെയുള്ള വിവിധ നിർദ്ദിഷ്ട ഇടപെടലുകളിൽ പ്രതിഫലിപ്പിക്കാം.സിട്രേറ്റ്, പോളിമറുകൾ, പോളി ഇലക്‌ട്രോലൈറ്റുകൾ, ബയോളജിക്കൽ ഏജന്റുകൾ തുടങ്ങിയ 7,8 ന് സമീപമുള്ള ചെറിയ തന്മാത്രകളും പോളിറ്റോമിക് അയോണുകളും നാനോ സിൽവർ സ്ഥിരപ്പെടുത്തുന്നതിനും അതിൽ സവിശേഷമായ പ്രവർത്തനക്ഷമത നടത്തുന്നതിനും സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.9-12
മനഃപൂർവമായ ഉപരിതല ക്യാപ്പിംഗ് വഴി നാനോകണങ്ങളുടെ പ്രവർത്തനത്തിൽ മാറ്റം വരുത്താനുള്ള സാധ്യത വളരെ രസകരമായ ഒരു മേഖലയാണെങ്കിലും, ഈ ഉപരിതല കോട്ടിംഗിന്റെ പ്രധാന പങ്ക് നിസ്സാരമാണ്, ഇത് നാനോപാർട്ടിക്കിൾ സിസ്റ്റത്തിന് കൊളോയ്ഡൽ സ്ഥിരത നൽകുന്നു.നാനോ മെറ്റീരിയലുകളുടെ വലിയ പ്രത്യേക ഉപരിതല വിസ്തീർണ്ണം വലിയ ഉപരിതല ഊർജ്ജം ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കും, ഇത് സിസ്റ്റത്തിന്റെ ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ ഊർജ്ജത്തിൽ എത്താനുള്ള തെർമോഡൈനാമിക് കഴിവിനെ തടസ്സപ്പെടുത്തുന്നു.13 ശരിയായ സ്ഥിരത ഇല്ലെങ്കിൽ, ഇത് നാനോ മെറ്റീരിയലുകളുടെ സംയോജനത്തിലേക്ക് നയിച്ചേക്കാം.ചിതറിക്കിടക്കുന്ന കണങ്ങൾ കണ്ടുമുട്ടുമ്പോൾ സംഭവിക്കുന്ന വിവിധ ആകൃതികളിലും വലുപ്പത്തിലുമുള്ള കണങ്ങളുടെ അഗ്രഗേറ്റുകളുടെ രൂപീകരണമാണ് അഗ്രഗേറ്റ്, നിലവിലെ തെർമോഡൈനാമിക് ഇടപെടലുകൾ കണങ്ങളെ പരസ്പരം പറ്റിനിൽക്കാൻ അനുവദിക്കുന്നു.അതിനാൽ, അവയുടെ തെർമോഡൈനാമിക് ആകർഷണത്തെ പ്രതിരോധിക്കാൻ കണികകൾക്കിടയിൽ മതിയായ വലിയ വികർഷണ ശക്തി അവതരിപ്പിച്ച് സംയോജനം തടയാൻ സ്റ്റെബിലൈസറുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു.14
നാനോകണങ്ങളാൽ പ്രേരിപ്പിച്ച ജൈവ പ്രവർത്തനങ്ങളുടെ നിയന്ത്രണത്തിന്റെ പശ്ചാത്തലത്തിൽ കണങ്ങളുടെ വലുപ്പവും ഉപരിതല കവറേജും സമഗ്രമായി പര്യവേക്ഷണം ചെയ്തിട്ടുണ്ടെങ്കിലും, കണികാ സമാഹരണം വലിയ തോതിൽ അവഗണിക്കപ്പെട്ട ഒരു മേഖലയാണ്.ജൈവശാസ്ത്രപരമായി പ്രസക്തമായ സാഹചര്യങ്ങളിൽ നാനോകണങ്ങളുടെ കൊളോയ്ഡൽ സ്ഥിരത പരിഹരിക്കുന്നതിന് സമഗ്രമായ പഠനമൊന്നുമില്ല.10,15-17 കൂടാതെ, ഈ സംഭാവന വളരെ അപൂർവമാണ്, അഗ്രഗേഷനുമായി ബന്ധപ്പെട്ട വിഷാംശവും പഠിച്ചിട്ടുണ്ട്, ഇത് വാസ്കുലർ ത്രോംബോസിസ് പോലുള്ള പ്രതികൂല പ്രതികരണങ്ങൾക്ക് കാരണമായേക്കാം, അല്ലെങ്കിൽ അതിന്റെ വിഷാംശം പോലെയുള്ള ആവശ്യമുള്ള സ്വഭാവസവിശേഷതകൾ നഷ്‌ടപ്പെടാം. ചിത്രം 1.18, 19 ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു.വാസ്തവത്തിൽ, സിൽവർ നാനോപാർട്ടിക്കിൾ പ്രതിരോധത്തിന്റെ അറിയപ്പെടുന്ന ചുരുക്കം ചില സംവിധാനങ്ങളിലൊന്ന് അഗ്രഗേഷനുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു, കാരണം ചില ഇ.കോളി, സ്യൂഡോമോണസ് എരുഗിനോസ സ്‌ട്രെയിനുകൾ ഫ്ലാഗെലിൻ എന്ന പ്രോട്ടീൻ പ്രകടിപ്പിക്കുന്നതിലൂടെ അവയുടെ നാനോ-സിൽവർ സെൻസിറ്റിവിറ്റി കുറയ്ക്കുന്നതായി റിപ്പോർട്ട് ചെയ്യപ്പെടുന്നു.ഇതിന് വെള്ളിയോട് ഉയർന്ന അടുപ്പമുണ്ട്, അതുവഴി കൂട്ടിച്ചേർക്കലിന് പ്രേരിപ്പിക്കുന്നു.20
സിൽവർ നാനോപാർട്ടിക്കിളുകളുടെ വിഷാംശവുമായി ബന്ധപ്പെട്ട് നിരവധി വ്യത്യസ്ത സംവിധാനങ്ങളുണ്ട്, ഈ സംവിധാനങ്ങളെയെല്ലാം അഗ്രഗേഷൻ ബാധിക്കുന്നു.AgNP ബയോളജിക്കൽ പ്രവർത്തനത്തിന്റെ ഏറ്റവും ചർച്ച ചെയ്യപ്പെടുന്ന രീതി, ചിലപ്പോൾ "ട്രോജൻ ഹോഴ്സ്" മെക്കാനിസം എന്നറിയപ്പെടുന്നു, AgNP-കളെ Ag+ വാഹകരായി കണക്കാക്കുന്നു.1,21 ട്രോജൻ ഹോഴ്‌സ് മെക്കാനിസത്തിന് പ്രാദേശിക Ag+ സാന്ദ്രതയിൽ വലിയ വർദ്ധനവ് ഉറപ്പാക്കാൻ കഴിയും, ഇത് ROS-ന്റെയും മെംബ്രൺ ഡിപോളറൈസേഷന്റെയും ഉൽപാദനത്തിലേക്ക് നയിക്കുന്നു.22-24 സംയോജനം Ag+ ന്റെ പ്രകാശനത്തെ ബാധിച്ചേക്കാം, അതുവഴി വിഷാംശത്തെ ബാധിക്കും, കാരണം വെള്ളി അയോണുകൾ ഓക്സിഡൈസ് ചെയ്യപ്പെടുകയും അലിഞ്ഞുചേരുകയും ചെയ്യുന്ന ഫലപ്രദമായ സജീവമായ ഉപരിതലത്തെ ഇത് കുറയ്ക്കുന്നു.എന്നിരുന്നാലും, AgNP-കൾ അയോൺ റിലീസിലൂടെ വിഷാംശം കാണിക്കുക മാത്രമല്ല ചെയ്യുന്നത്.വലിപ്പവും രൂപശാസ്ത്രവുമായി ബന്ധപ്പെട്ട നിരവധി ഇടപെടലുകൾ പരിഗണിക്കേണ്ടതുണ്ട്.അവയിൽ, നാനോകണങ്ങളുടെ ഉപരിതലത്തിന്റെ വലിപ്പവും ആകൃതിയും നിർവചിക്കുന്ന സ്വഭാവസവിശേഷതകളാണ്.4,25 ഈ സംവിധാനങ്ങളുടെ ശേഖരത്തെ "ഇൻഡ്യൂസ്ഡ് ടോക്സിസിറ്റി മെക്കാനിസങ്ങൾ" എന്ന് തരം തിരിക്കാം.അവയവങ്ങളെ തകരാറിലാക്കുകയും കോശങ്ങളുടെ മരണത്തിന് കാരണമാവുകയും ചെയ്യുന്ന മൈറ്റോകോൺ‌ഡ്രിയൽ, ഉപരിതല സ്തര പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങൾക്ക് സാധ്യതയുണ്ട്.25-27 അഗ്രഗേറ്റുകളുടെ രൂപീകരണം സ്വാഭാവികമായും ജീവനുള്ള സംവിധാനങ്ങൾ തിരിച്ചറിഞ്ഞ വെള്ളി അടങ്ങിയ വസ്തുക്കളുടെ വലുപ്പത്തെയും രൂപത്തെയും ബാധിക്കുന്നതിനാൽ, ഈ ഇടപെടലുകളെയും ബാധിച്ചേക്കാം.
സിൽവർ നാനോപാർട്ടിക്കിളുകളുടെ സംയോജനത്തെക്കുറിച്ചുള്ള ഞങ്ങളുടെ മുൻ പേപ്പറിൽ, ഈ പ്രശ്നം പഠിക്കാൻ കെമിക്കൽ, ഇൻ വിട്രോ ബയോളജിക്കൽ പരീക്ഷണങ്ങൾ അടങ്ങിയ ഫലപ്രദമായ സ്ക്രീനിംഗ് നടപടിക്രമം ഞങ്ങൾ പ്രദർശിപ്പിച്ചു.19 ഡൈനാമിക് ലൈറ്റ് സ്‌കാറ്ററിംഗ് (DLS) ആണ് ഇത്തരത്തിലുള്ള പരിശോധനകൾക്ക് തിരഞ്ഞെടുക്കുന്ന സാങ്കേതികത, കാരണം മെറ്റീരിയലിന് അതിന്റെ കണങ്ങളുടെ വലുപ്പവുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്താവുന്ന തരംഗദൈർഘ്യത്തിൽ ഫോട്ടോണുകൾ ചിതറിക്കാൻ കഴിയും.ദ്രവ മാധ്യമത്തിലെ കണങ്ങളുടെ ബ്രൗണിയൻ ചലന വേഗത വലുപ്പവുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നതിനാൽ, ചിതറിക്കിടക്കുന്ന പ്രകാശത്തിന്റെ തീവ്രതയിലെ മാറ്റം ദ്രാവക സാമ്പിളിന്റെ ശരാശരി ഹൈഡ്രോഡൈനാമിക് വ്യാസം (Z- അർത്ഥം) നിർണ്ണയിക്കാൻ ഉപയോഗിക്കാം.28 കൂടാതെ, സാമ്പിളിൽ ഒരു വോൾട്ടേജ് പ്രയോഗിക്കുന്നതിലൂടെ, നാനോപാർട്ടിക്കിളിന്റെ സീറ്റാ പൊട്ടൻഷ്യൽ (ζ പൊട്ടൻഷ്യൽ) Z ശരാശരി മൂല്യത്തിന് സമാനമായി അളക്കാൻ കഴിയും.13,28 സീറ്റ പൊട്ടൻഷ്യലിന്റെ കേവല മൂല്യം ആവശ്യത്തിന് ഉയർന്നതാണെങ്കിൽ (പൊതുവായ മാർഗ്ഗനിർദ്ദേശങ്ങൾ അനുസരിച്ച്> ± 30 mV), അത് സങ്കലനത്തെ ചെറുക്കുന്നതിന് കണങ്ങൾക്കിടയിൽ ശക്തമായ ഇലക്ട്രോസ്റ്റാറ്റിക് വികർഷണം സൃഷ്ടിക്കും.സ്വഭാവസവിശേഷതയുള്ള ഉപരിതല പ്ലാസ്മൺ അനുരണനം (SPR) ഒരു സവിശേഷമായ ഒപ്റ്റിക്കൽ പ്രതിഭാസമാണ്, പ്രധാനമായും വിലയേറിയ ലോഹ നാനോപാർട്ടിക്കിളുകളാണ് (പ്രധാനമായും Au, Ag).29 നാനോ സ്കെയിലിൽ ഈ വസ്തുക്കളുടെ ഇലക്‌ട്രോണിക് ആന്ദോളനങ്ങളെ (ഉപരിതല പ്ലാസ്‌മോണുകൾ) അടിസ്ഥാനമാക്കി, ഗോളാകൃതിയിലുള്ള AgNP-കൾക്ക് 400 nm-ന് സമീപമുള്ള UV-Vis ആഗിരണം കൊടുമുടിയുടെ സ്വഭാവം ഉണ്ടെന്ന് അറിയാം.30 ഡിഎൽഎസ് ഫലങ്ങൾക്ക് അനുബന്ധമായി കണങ്ങളുടെ തീവ്രതയും തരംഗദൈർഘ്യവും ഉപയോഗിക്കുന്നു, കാരണം ജൈവ തന്മാത്രകളുടെ നാനോപാർട്ടിക്കിൾ അഗ്രഗേഷനും ഉപരിതല അഡോർപ്ഷനും കണ്ടെത്തുന്നതിന് ഈ രീതി ഉപയോഗിക്കാം.
ലഭിച്ച വിവരങ്ങളുടെ അടിസ്ഥാനത്തിൽ, (സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്ന ഘടകം) നാനോപാർട്ടിക്കിൾ കോൺസൺട്രേഷനേക്കാൾ, അഗ്രഗേഷൻ ലെവലിന്റെ പ്രവർത്തനമായി AgNP വിഷബാധയെ വിവരിക്കുന്ന രീതിയിലാണ് സെൽ വയബിലിറ്റി (MTT), ആൻറി ബാക്ടീരിയൽ പരിശോധനകൾ എന്നിവ നടത്തുന്നത്.ജൈവിക പ്രവർത്തനത്തിലെ അഗ്രഗേഷൻ ലെവലിന്റെ അഗാധമായ പ്രാധാന്യം തെളിയിക്കാൻ ഈ അതുല്യമായ രീതി ഞങ്ങളെ അനുവദിക്കുന്നു, കാരണം, ഉദാഹരണത്തിന്, സിട്രേറ്റ്-ടെർമിനേറ്റഡ് AgNP-കൾ കൂട്ടിച്ചേർക്കൽ കാരണം ഏതാനും മണിക്കൂറുകൾക്കുള്ളിൽ അവയുടെ ജൈവിക പ്രവർത്തനം പൂർണ്ണമായും നഷ്‌ടപ്പെടും.19
നിലവിലെ പ്രവർത്തനത്തിൽ, നാനോപാർട്ടിക്കിൾ അഗ്രഗേഷനിൽ നാനോപാർട്ടിക്കിൾ വലുപ്പത്തിന്റെ സ്വാധീനം പഠിച്ചുകൊണ്ട് ബയോ-റിലേറ്റഡ് കൊളോയിഡുകളുടെ സ്ഥിരതയിലും ജൈവ പ്രവർത്തനത്തിൽ അവയുടെ സ്വാധീനത്തിലും ഞങ്ങളുടെ മുൻ സംഭാവനകൾ വളരെയധികം വിപുലീകരിക്കാൻ ഞങ്ങൾ ലക്ഷ്യമിടുന്നു.ഇത് നിസ്സംശയമായും നാനോകണങ്ങളെക്കുറിച്ചുള്ള പഠനങ്ങളിൽ ഒന്നാണ്.ഉയർന്ന പ്രൊഫൈൽ വീക്ഷണവും 31 ഈ പ്രശ്‌നം അന്വേഷിക്കുന്നതിന്, മൂന്ന് വ്യത്യസ്ത വലുപ്പ ശ്രേണികളിൽ (10, 20, 50 nm) സിട്രേറ്റ്-ടെർമിനേറ്റഡ് AgNP-കൾ നിർമ്മിക്കാൻ ഒരു വിത്ത്-മധ്യസ്ഥ വളർച്ചാ രീതി ഉപയോഗിച്ചു.6,32 ഏറ്റവും സാധാരണമായ രീതികളിൽ ഒന്നായി.മെഡിക്കൽ ആപ്ലിക്കേഷനുകളിൽ വ്യാപകവും പതിവായി ഉപയോഗിക്കുന്നതുമായ നാനോ മെറ്റീരിയലുകൾക്കായി, നാനോസിൽവറിന്റെ സംയോജനവുമായി ബന്ധപ്പെട്ട ജൈവ ഗുണങ്ങളുടെ സാധ്യമായ വലുപ്പ ആശ്രിതത്വം പഠിക്കാൻ വ്യത്യസ്ത വലുപ്പത്തിലുള്ള സിട്രേറ്റ്-ടെർമിനേറ്റഡ് AgNP-കൾ തിരഞ്ഞെടുത്തു.വ്യത്യസ്ത വലുപ്പത്തിലുള്ള AgNP-കൾ സമന്വയിപ്പിച്ച ശേഷം, ട്രാൻസ്മിഷൻ ഇലക്ട്രോൺ മൈക്രോസ്കോപ്പി (TEM) ഉപയോഗിച്ച് നിർമ്മിച്ച സാമ്പിളുകളെ ഞങ്ങൾ ചിത്രീകരിച്ചു, തുടർന്ന് മുകളിൽ പറഞ്ഞ സ്ക്രീനിംഗ് നടപടിക്രമം ഉപയോഗിച്ച് കണങ്ങളെ പരിശോധിച്ചു.കൂടാതെ, ഇൻ വിട്രോ സെൽ കൾച്ചറുകളായ Dulbecco's Modified Eagle's Medium (DMEM), Fetal Bovine Serum (FBS) എന്നിവയുടെ സാന്നിധ്യത്തിൽ, വലിപ്പത്തെ ആശ്രയിച്ചുള്ള അഗ്രഗേഷൻ സ്വഭാവവും അതിന്റെ സ്വഭാവവും വിവിധ pH മൂല്യങ്ങൾ, NaCl, ഗ്ലൂക്കോസ്, ഗ്ലൂട്ടാമൈൻ എന്നിവയുടെ സാന്ദ്രതയിൽ വിലയിരുത്തി.സൈറ്റോടോക്സിസിറ്റിയുടെ സവിശേഷതകൾ സമഗ്രമായ വ്യവസ്ഥകളിൽ നിർണ്ണയിക്കപ്പെടുന്നു.പൊതുവേ, ചെറിയ കണങ്ങളാണ് അഭികാമ്യമെന്ന് ശാസ്ത്ര സമവായം സൂചിപ്പിക്കുന്നു;ഇത് അങ്ങനെയാണോ എന്ന് നിർണ്ണയിക്കാൻ ഞങ്ങളുടെ അന്വേഷണം ഒരു കെമിക്കൽ, ബയോളജിക്കൽ പ്ലാറ്റ്ഫോം നൽകുന്നു.
ചെറിയ ക്രമീകരണങ്ങളോടെ വാൻ തുടങ്ങിയവർ നിർദ്ദേശിച്ച വിത്ത്-മധ്യസ്ഥ വളർച്ചാ രീതിയാണ് വ്യത്യസ്ത വലിപ്പത്തിലുള്ള മൂന്ന് സിൽവർ നാനോപാർട്ടിക്കിളുകൾ തയ്യാറാക്കിയത്.6 വെള്ളി സ്രോതസ്സായി സിൽവർ നൈട്രേറ്റ് (AgNO3), കുറയ്ക്കുന്ന ഏജന്റായി സോഡിയം ബോറോഹൈഡ്രൈഡ് (NaBH4), സ്റ്റെബിലൈസറായി സോഡിയം സിട്രേറ്റ് എന്നിവ ഉപയോഗിച്ച് കെമിക്കൽ റിഡക്ഷൻ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണ് ഈ രീതി.ആദ്യം, സോഡിയം സിട്രേറ്റ് ഡൈഹൈഡ്രേറ്റിൽ നിന്ന് (Na3C6H5O7 x 2H2O) 9 എംഎം സിട്രേറ്റ് ജലീയ ലായനി 75 മില്ലി തയ്യാറാക്കി 70 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസിൽ ചൂടാക്കുക.തുടർന്ന്, 2 മില്ലി 1% w/v AgNO3 ലായനി പ്രതിപ്രവർത്തന മാധ്യമത്തിലേക്ക് ചേർത്തു, തുടർന്ന് പുതുതായി തയ്യാറാക്കിയ സോഡിയം ബോറോഹൈഡ്രൈഡ് ലായനി (2 mL 0.1% w/v) മിശ്രിതത്തിലേക്ക് ഡ്രോപ്പ്വൈസ് ഒഴിച്ചു.തത്ഫലമായുണ്ടാകുന്ന മഞ്ഞ-തവിട്ട് സസ്പെൻഷൻ 70 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസിൽ 1 മണിക്കൂർ ശക്തമായി ഇളക്കി, തുടർന്ന് ഊഷ്മാവിൽ തണുപ്പിച്ചു.തത്ഫലമായുണ്ടാകുന്ന സാമ്പിൾ (ഇപ്പോൾ മുതൽ AgNP-I എന്നറിയപ്പെടുന്നു) അടുത്ത സിന്തസിസ് ഘട്ടത്തിൽ വിത്ത്-മധ്യസ്ഥ വളർച്ചയ്ക്ക് അടിസ്ഥാനമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.
ഒരു ഇടത്തരം വലിപ്പമുള്ള കണികാ സസ്പെൻഷൻ (AgNP-II എന്ന് സൂചിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു) സമന്വയിപ്പിക്കുന്നതിന്, 90 മില്ലി 7.6 mM സിട്രേറ്റ് ലായനി 80 ° C വരെ ചൂടാക്കുക, 10 mL AgNP-I-മായി കലർത്തുക, തുടർന്ന് 2 mL 1% w/v AgNO3 ലായനി കലർത്തുക. 1 മണിക്കൂർ ശക്തമായ മെക്കാനിക്കൽ മണ്ണിളക്കലിൽ സൂക്ഷിച്ചു, തുടർന്ന് സാമ്പിൾ ഊഷ്മാവിൽ തണുപ്പിച്ചു.
ഏറ്റവും വലിയ കണികയ്ക്ക് (AgNP-III), അതേ വളർച്ചാ പ്രക്രിയ ആവർത്തിക്കുക, എന്നാൽ ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, വിത്ത് സസ്പെൻഷനായി 10 mL AgNP-II ഉപയോഗിക്കുക.സാമ്പിളുകൾ മുറിയിലെ ഊഷ്മാവിൽ എത്തിയതിന് ശേഷം, 40°C-ൽ അധിക ലായകങ്ങൾ ചേർക്കുകയോ ബാഷ്പീകരിക്കുകയോ ചെയ്തുകൊണ്ട്, മൊത്തം AgNO3 ഉള്ളടക്കത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കി അവയുടെ നാമമാത്രമായ Ag കോൺസൺട്രേഷൻ 150 ppm ആയി സജ്ജീകരിക്കുന്നു, തുടർന്ന് അവ കൂടുതൽ ഉപയോഗിക്കുന്നതുവരെ 4°C-ൽ സൂക്ഷിക്കുന്നു.
നാനോപാർട്ടിക്കിളുകളുടെ രൂപാന്തര സവിശേഷതകൾ പരിശോധിക്കുന്നതിനും അവയുടെ ഇലക്ട്രോൺ ഡിഫ്രാക്ഷൻ (ED) പാറ്റേൺ പിടിച്ചെടുക്കുന്നതിനും 200 kV ആക്സിലറേഷൻ വോൾട്ടേജുള്ള FEI Tecnai G2 20 X-Twin Transmission Electron Microscope (TEM) (FEI കോർപ്പറേറ്റ് ഹെഡ്ക്വാർട്ടേഴ്സ്, ഹിൽസ്ബോറോ, ഒറിഗൺ, യുഎസ്എ) ഉപയോഗിക്കുക.ImageJ സോഫ്റ്റ്‌വെയർ പാക്കേജ് ഉപയോഗിച്ച് കുറഞ്ഞത് 15 പ്രതിനിധി ചിത്രങ്ങൾ (~750 കണികകൾ) വിലയിരുത്തി, തത്ഫലമായുണ്ടാകുന്ന ഹിസ്റ്റോഗ്രാമുകൾ (മുഴുവൻ പഠനത്തിലെ എല്ലാ ഗ്രാഫുകളും) OriginPro 2018 (OriginLab, Northampton, MA, USA) 33, 34-ൽ സൃഷ്ടിച്ചു.
സാമ്പിളുകളുടെ ശരാശരി ഹൈഡ്രോഡൈനാമിക് വ്യാസം (Z-ശരാശരി), സീറ്റ പൊട്ടൻഷ്യൽ (ζ-പൊട്ടൻഷ്യൽ), സ്വഭാവസവിശേഷത ഉപരിതല പ്ലാസ്മൺ റെസൊണൻസ് (SPR) എന്നിവ അവയുടെ പ്രാരംഭ കൊളോയ്ഡൽ ഗുണങ്ങൾ വ്യക്തമാക്കുന്നതിന് അളന്നു.സാമ്പിളിന്റെ ശരാശരി ഹൈഡ്രോഡൈനാമിക് വ്യാസവും സീറ്റ പൊട്ടൻഷ്യലും 37±0.1°C-ൽ ഡിസ്പോസിബിൾ ഫോൾഡഡ് കാപ്പിലറി സെല്ലുകൾ ഉപയോഗിച്ച് Malvern Zetasizer Nano ZS ഉപകരണം (Malvern Instruments, Malvern, UK) അളന്നു.Ocean Optics 355 DH-2000-BAL UV-Vis സ്പെക്ട്രോഫോട്ടോമീറ്റർ (Halma PLC, Largo, FL, USA) 250-800 nm പരിധിയിലുള്ള സാമ്പിളുകളുടെ UV-Vis അബ്സോർപ്ഷൻ സ്പെക്ട്രയിൽ നിന്ന് SPR സ്വഭാവസവിശേഷതകൾ ലഭിക്കാൻ ഉപയോഗിച്ചു.
മുഴുവൻ പരീക്ഷണത്തിനിടയിലും, കൊളോയ്ഡൽ സ്ഥിരതയുമായി ബന്ധപ്പെട്ട മൂന്ന് വ്യത്യസ്ത അളവുകൾ ഒരേ സമയം നടത്തി.കണങ്ങളുടെ ശരാശരി ഹൈഡ്രോഡൈനാമിക് വ്യാസവും (Z ശരാശരി) സീറ്റ പൊട്ടൻഷ്യലും (ζ പൊട്ടൻഷ്യൽ) അളക്കാൻ DLS ഉപയോഗിക്കുക, കാരണം Z ശരാശരി നാനോപാർട്ടിക്കിൾ അഗ്രഗേറ്റുകളുടെ ശരാശരി വലുപ്പവുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു, കൂടാതെ സീറ്റ പൊട്ടൻഷ്യൽ സിസ്റ്റത്തിലെ ഇലക്ട്രോസ്റ്റാറ്റിക് വികർഷണമാണോ എന്ന് സൂചിപ്പിക്കുന്നു. നാനോകണങ്ങൾക്കിടയിലുള്ള വാൻ ഡെർ വാൾസ് ആകർഷണം മറികടക്കാൻ ശക്തമാണ്.അളവുകൾ ത്രിഗുണങ്ങളായി നടത്തുന്നു, Z ശരാശരിയുടെയും zeta പൊട്ടൻഷ്യലിന്റെയും സ്റ്റാൻഡേർഡ് ഡീവിയേഷൻ Zetasizer സോഫ്‌റ്റ്‌വെയർ കണക്കാക്കുന്നു.കണങ്ങളുടെ SPR സ്പെക്ട്രയുടെ സ്വഭാവം UV-Vis സ്പെക്ട്രോസ്കോപ്പി വഴി വിലയിരുത്തപ്പെടുന്നു, കാരണം പീക്ക് തീവ്രതയിലും തരംഗദൈർഘ്യത്തിലും ഉണ്ടാകുന്ന മാറ്റങ്ങൾ സങ്കലനത്തെയും ഉപരിതല ഇടപെടലിനെയും സൂചിപ്പിക്കാം.29,35 വാസ്തവത്തിൽ, വിലയേറിയ ലോഹങ്ങളിലെ ഉപരിതല പ്ലാസ്മൺ അനുരണനം വളരെ സ്വാധീനമുള്ളതാണ്, അത് ജൈവ തന്മാത്രകളുടെ വിശകലനത്തിന്റെ പുതിയ രീതികളിലേക്ക് നയിച്ചു.29,36,37 പരീക്ഷണ മിശ്രിതത്തിലെ AgNP കളുടെ സാന്ദ്രത ഏകദേശം 10 ppm ആണ്, പരമാവധി പ്രാരംഭ SPR ആഗിരണത്തിന്റെ തീവ്രത 1 ആയി സജ്ജീകരിക്കുക എന്നതാണ് ലക്ഷ്യം. സമയാധിഷ്ഠിത രീതിയിലാണ് പരീക്ഷണം നടത്തിയത് 0;1.5;3;6;വിവിധ ജൈവശാസ്ത്രപരമായി പ്രസക്തമായ സാഹചര്യങ്ങളിൽ 12, 24 മണിക്കൂർ.പരീക്ഷണം വിവരിക്കുന്ന കൂടുതൽ വിശദാംശങ്ങൾ ഞങ്ങളുടെ മുമ്പത്തെ സൃഷ്ടിയിൽ കാണാം.19 ചുരുക്കത്തിൽ, വിവിധ pH മൂല്യങ്ങൾ (3; 5; 7.2, 9), വ്യത്യസ്ത സോഡിയം ക്ലോറൈഡ് (10 mM; 50 mM; 150 mM), ഗ്ലൂക്കോസ് (3.9 mM; 6.7 mM), ഗ്ലൂട്ടാമൈൻ (4 mM) സാന്ദ്രത, കൂടാതെ Dulbecco's Modified Eagle Medium (DMEM), Fetal Bovine Serum (FBS) (വെള്ളത്തിലും DMEM) എന്നിവയും മാതൃകാ സംവിധാനങ്ങളായി തയ്യാറാക്കി, സിന്തസൈസ് ചെയ്ത സിൽവർ നാനോപാർട്ടിക്കിളുകളുടെ സംയോജന സ്വഭാവത്തിൽ അവയുടെ സ്വാധീനം പഠിച്ചു.പിഎച്ച്, NaCl, ഗ്ലൂക്കോസ്, ഗ്ലൂട്ടാമൈൻ എന്നിവയുടെ മൂല്യങ്ങൾ ഫിസിയോളജിക്കൽ കോൺസൺട്രേഷനുകളെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയാണ് വിലയിരുത്തുന്നത്, അതേസമയം DMEM, FBS എന്നിവയുടെ അളവ് മുഴുവൻ ഇൻ വിട്രോ പരീക്ഷണത്തിലും ഉപയോഗിക്കുന്ന ലെവലുകൾക്ക് തുല്യമാണ്.38-42 എല്ലാ അളവുകളും പിഎച്ച് 7.2, 37 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസ് എന്നിവയിൽ 10 mM NaCl ന്റെ സ്ഥിരമായ പശ്ചാത്തല ലവണ സാന്ദ്രതയിൽ നടത്തി, ഏതെങ്കിലും ദീർഘദൂര കണികാ ഇടപെടലുകൾ ഇല്ലാതാക്കുന്നു (ചില pH, NaCl-മായി ബന്ധപ്പെട്ട പരീക്ഷണങ്ങൾ ഒഴികെ, ഈ ആട്രിബ്യൂട്ടുകൾ താഴെയുള്ള വേരിയബിളുകളാണ്. പഠനം).28 വിവിധ വ്യവസ്ഥകളുടെ പട്ടിക പട്ടിക 1-ൽ സംഗ്രഹിച്ചിരിക്കുന്നു. † എന്ന് അടയാളപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്ന പരീക്ഷണം ഒരു റഫറൻസായി ഉപയോഗിക്കുകയും 10 mM NaCl, pH 7.2 എന്നിവ അടങ്ങിയ സാമ്പിളുമായി പൊരുത്തപ്പെടുകയും ചെയ്യുന്നു.
ഹ്യൂമൻ പ്രോസ്റ്റേറ്റ് കാൻസർ സെൽ ലൈനും (DU145) അനശ്വരമാക്കിയ ഹ്യൂമൻ കെരാറ്റിനോസൈറ്റുകളും (HaCaT) ATCC (മനസ്സാസ്, VA, USA) ൽ നിന്ന് ലഭിച്ചു.4.5 ഗ്രാം/ലി ഗ്ലൂക്കോസ് (സിഗ്മ-ആൽഡ്രിച്ച്, സെന്റ് ലൂയിസ്, MO, USA) അടങ്ങിയ ഡൽബെക്കോയുടെ ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ അവശ്യ മാധ്യമമായ ഈഗിളിൽ (DMEM) കോശങ്ങൾ പതിവായി സംസ്കരിക്കപ്പെടുന്നു, 10% FBS, 2 mM L-glutamine, 0.001 % Str. പെൻസിലിൻ (സിഗ്മ-ആൽഡ്രിച്ച്, സെന്റ് ലൂയിസ്, മിസോറി, യുഎസ്എ).5% CO2, 95% ഈർപ്പം എന്നിവയിൽ 37 ° C ഇൻകുബേറ്ററിലാണ് കോശങ്ങൾ സംസ്കരിക്കുന്നത്.
സമയബന്ധിതമായ രീതിയിൽ കണികാ അഗ്രഗേഷൻ മൂലമുണ്ടാകുന്ന AgNP സൈറ്റോടോക്സിസിറ്റിയിലെ മാറ്റങ്ങൾ പര്യവേക്ഷണം ചെയ്യുന്നതിനായി, രണ്ട്-ഘട്ട MTT പരിശോധന നടത്തി.ആദ്യം, AgNP-I, AgNP-II, AgNP-III എന്നിവ ഉപയോഗിച്ചുള്ള ചികിത്സയ്ക്ക് ശേഷം രണ്ട് സെൽ തരങ്ങളുടെ പ്രവർത്തനക്ഷമത അളന്നു.ഇതിനായി, രണ്ട് തരം കോശങ്ങൾ 10,000 കോശങ്ങൾ/കിണർ സാന്ദ്രതയിൽ 96-കിണർ പ്ലേറ്റുകളായി വിത്ത്, രണ്ടാം ദിവസം സാന്ദ്രത വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിനായി മൂന്ന് വ്യത്യസ്ത വലിപ്പത്തിലുള്ള സിൽവർ നാനോപാർട്ടിക്കിളുകൾ ഉപയോഗിച്ച് ചികിത്സിച്ചു.24 മണിക്കൂർ ചികിത്സയ്ക്ക് ശേഷം, കോശങ്ങൾ PBS ഉപയോഗിച്ച് കഴുകി, 0.5 mg/mL MTT റിയാജന്റ് (SERVA, Heidelberg, ജർമ്മനി) ഉപയോഗിച്ച് ഇൻകുബേറ്റ് ചെയ്ത് 37 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസിൽ 1 മണിക്കൂർ കൾച്ചർ മീഡിയത്തിൽ ലയിപ്പിച്ചു.ഫോർമാസാൻ പരലുകൾ ഡിഎംഎസ്ഒയിൽ (സിഗ്മ-ആൽഡ്രിച്ച്, സെന്റ് ലൂയിസ്, എംഒ, യുഎസ്എ) അലിഞ്ഞുചേർന്നു, കൂടാതെ സിനർജി എച്ച്ടിഎക്സ് പ്ലേറ്റ് റീഡർ (ബയോടെക്-ഹംഗറി, ബുഡാപെസ്റ്റ്, ഹംഗറി) ഉപയോഗിച്ച് ആഗിരണം 570 എൻഎം അളന്നു.ചികിത്സിക്കാത്ത നിയന്ത്രണ സാമ്പിളിന്റെ ആഗിരണം മൂല്യം 100% അതിജീവന നിരക്കായി കണക്കാക്കപ്പെടുന്നു.നാല് സ്വതന്ത്ര ജൈവ പകർപ്പുകൾ ഉപയോഗിച്ച് കുറഞ്ഞത് 3 പരീക്ഷണങ്ങൾ നടത്തുക.ജീവശക്തി ഫലങ്ങളെ അടിസ്ഥാനമാക്കി ഒരു ഡോസ് പ്രതികരണ വക്രത്തിൽ നിന്നാണ് IC50 കണക്കാക്കുന്നത്.
അതിനുശേഷം, രണ്ടാം ഘട്ടത്തിൽ, കോശ ചികിത്സയ്ക്ക് മുമ്പ്, 150 mM NaCl ഉപയോഗിച്ച് കണികകളെ വ്യത്യസ്ത സമയങ്ങളിൽ (0, 1.5, 3, 6, 12, 24 മണിക്കൂർ) ഇൻകുബേറ്റ് ചെയ്യുന്നതിലൂടെ, സിൽവർ നാനോ കണങ്ങളുടെ വ്യത്യസ്ത സംയോജന അവസ്ഥകൾ നിർമ്മിക്കപ്പെട്ടു.തുടർന്ന്, കണികാ അഗ്രഗേഷൻ ബാധിച്ച സെൽ പ്രവർത്തനക്ഷമതയിലെ മാറ്റങ്ങൾ വിലയിരുത്തുന്നതിന് മുമ്പ് വിവരിച്ച അതേ MTT പരിശോധന നടത്തി.അന്തിമഫലം വിലയിരുത്തുന്നതിന് ഗ്രാഫ്പാഡ് പ്രിസം 7 ഉപയോഗിക്കുക, ജോടിയാക്കാത്ത ടി-ടെസ്റ്റ് ഉപയോഗിച്ച് പരീക്ഷണത്തിന്റെ സ്റ്റാറ്റിസ്റ്റിക്കൽ പ്രാധാന്യം കണക്കാക്കുക, കൂടാതെ അതിന്റെ ലെവൽ * (p ≤ 0.05), ** (p ≤ 0.01), *** (p ≤ 0.001) എന്ന് അടയാളപ്പെടുത്തുക ) ഒപ്പം **** (p ≤ 0.0001).
ക്രിപ്‌റ്റോകോക്കസ് നിയോഫോർമൻസ് IFM 5844 (IFM; രോഗകാരികളായ ഫംഗസ് ആൻഡ് മൈക്രോബയൽ ടോക്‌സിക്കോളജി, ചിബ യൂണിവേഴ്‌സിറ്റി, ചിബ യൂണിവേഴ്‌സിറ്റി റിസർച്ച് സെന്റർ ഫോർ റിസർച്ച് സെന്റർ) എന്നിവയ്‌ക്കുള്ള ആൻറി ബാക്ടീരിയൽ സംവേദനക്ഷമതയ്‌ക്കായി മൂന്ന് വ്യത്യസ്ത വലുപ്പത്തിലുള്ള സിൽവർ നാനോപാർട്ടിക്കിളുകൾ (AgNP-I, AgNP-II, AgNP-III) ഉപയോഗിച്ചു. (SZMC: Szeged Microbiology Collection) കൂടാതെ RPMI 1640 മീഡിയത്തിൽ E. coli SZMC 0582 (സിഗ്മ-ആൽഡ്രിച്ച് കോ.).കണികകളുടെ സംയോജനം മൂലമുണ്ടാകുന്ന ആൻറി ബാക്ടീരിയൽ പ്രവർത്തനത്തിലെ മാറ്റങ്ങൾ വിലയിരുത്തുന്നതിന്, ആദ്യം, 96-കിണർ മൈക്രോടൈറ്റർ പ്ലേറ്റിൽ മൈക്രോഡൈല്യൂഷൻ വഴി അവയുടെ ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ ഇൻഹിബിറ്ററി കോൺസൺട്രേഷൻ (എംഐസി) നിർണ്ണയിക്കപ്പെട്ടു.50 μL സ്റ്റാൻഡേർഡ് സെൽ സസ്‌പെൻഷനിലേക്ക് (RPMI 1640 മീഡിയത്തിൽ 5 × 104 സെല്ലുകൾ/mL), 50 μL സിൽവർ നാനോപാർട്ടിക്കിൾ സസ്പെൻഷൻ ചേർത്ത് തുടർച്ചയായി രണ്ട് തവണ സാന്ദ്രത നേർപ്പിക്കുക (മേൽപ്പറഞ്ഞ മീഡിയത്തിൽ, ശ്രേണി 0 ഉം 75 ppm ഉം ആണ്, അതായത്, നിയന്ത്രണ സാമ്പിളിൽ 50 μL സെൽ സസ്പെൻഷനും 50 μL മീഡിയവും നാനോപാർട്ടിക്കിളുകളില്ലാതെ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു).അതിനുശേഷം, പ്ലേറ്റ് 30 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസിൽ 48 മണിക്കൂർ ഇൻകുബേറ്റ് ചെയ്തു, ഒരു സ്പെക്ട്രോസ്റ്റാർ നാനോ പ്ലേറ്റ് റീഡർ (BMG LabTech, Offenburg, ജർമ്മനി) ഉപയോഗിച്ച് സംസ്കാരത്തിന്റെ ഒപ്റ്റിക്കൽ സാന്ദ്രത 620 nm ൽ അളന്നു.മൂന്ന് തവണയായി മൂന്ന് തവണ പരീക്ഷണം നടത്തി.
50 μL സിംഗിൾ അഗ്രഗേറ്റഡ് നാനോപാർട്ടിക്കിൾ സാമ്പിളുകൾ ഈ സമയത്ത് ഉപയോഗിച്ചിരുന്നു എന്നതൊഴിച്ചാൽ, മുകളിൽ പറഞ്ഞ സ്ട്രെയിനുകളിലെ ആൻറി ബാക്ടീരിയൽ പ്രവർത്തനത്തിൽ സംയോജനത്തിന്റെ ഫലം പരിശോധിക്കാൻ മുമ്പ് വിവരിച്ച അതേ നടപടിക്രമം ഉപയോഗിച്ചു.സെൽ പ്രോസസ്സിംഗിന് മുമ്പ് വ്യത്യസ്ത സമയങ്ങളിൽ (0, 1.5, 3, 6, 12, 24 മണിക്കൂർ) 150 mM NaCl ഉള്ള കണങ്ങളെ ഇൻകുബേറ്റ് ചെയ്യുന്നതിലൂടെ സിൽവർ നാനോ കണങ്ങളുടെ വ്യത്യസ്ത അഗ്രഗേഷൻ അവസ്ഥകൾ നിർമ്മിക്കപ്പെടുന്നു.വളർച്ചാ നിയന്ത്രണമായി 50 μL RPMI 1640 മീഡിയം സപ്ലിമെന്റ് ചെയ്‌ത ഒരു സസ്പെൻഷൻ ഉപയോഗിച്ചു, അതേസമയം വിഷാംശം നിയന്ത്രിക്കുന്നതിന്, സമാഹരിക്കപ്പെടാത്ത നാനോപാർട്ടിക്കിളുകളുള്ള ഒരു സസ്പെൻഷൻ ഉപയോഗിച്ചു.മൂന്ന് തവണയായി മൂന്ന് തവണ പരീക്ഷണം നടത്തി.MTT വിശകലനത്തിന്റെ അതേ സ്ഥിതിവിവര വിശകലനം ഉപയോഗിച്ച്, അന്തിമ ഫലം വീണ്ടും വിലയിരുത്തുന്നതിന് GraphPad Prism 7 ഉപയോഗിക്കുക.
ഏറ്റവും ചെറിയ കണങ്ങളുടെ (AgNP-I) അഗ്രഗേഷൻ ലെവൽ സ്വഭാവസവിശേഷതകളാണ്, കൂടാതെ ഫലങ്ങൾ ഭാഗികമായി ഞങ്ങളുടെ മുൻ കൃതിയിൽ പ്രസിദ്ധീകരിച്ചു, എന്നാൽ മികച്ച താരതമ്യത്തിനായി, എല്ലാ കണങ്ങളും നന്നായി പരിശോധിച്ചു.ഇനിപ്പറയുന്ന വിഭാഗങ്ങളിൽ പരീക്ഷണാത്മക ഡാറ്റ ശേഖരിക്കുകയും ചർച്ച ചെയ്യുകയും ചെയ്യുന്നു.AgNP യുടെ മൂന്ന് വലുപ്പങ്ങൾ.19
TEM, UV-Vis, DLS എന്നിവ നടത്തിയ അളവുകൾ എല്ലാ AgNP സാമ്പിളുകളുടെയും വിജയകരമായ സമന്വയം പരിശോധിച്ചു (ചിത്രം 2A-D).ചിത്രം 2-ന്റെ ആദ്യ വരി പ്രകാരം, ഏറ്റവും ചെറിയ കണിക (AgNP-I) ശരാശരി 10 nm വ്യാസമുള്ള ഒരു ഏകീകൃത ഗോളാകൃതിയിലുള്ള രൂപഘടന കാണിക്കുന്നു.വിത്ത്-മധ്യസ്ഥ വളർച്ചാ രീതി AgNP-II, AgNP-III എന്നിവയ്ക്ക് യഥാക്രമം യഥാക്രമം 20 nm, 50 nm എന്നിങ്ങനെയുള്ള ശരാശരി കണികാ വ്യാസമുള്ള വ്യത്യസ്ത വലുപ്പ ശ്രേണികൾ നൽകുന്നു.കണികാ വിതരണത്തിന്റെ സ്റ്റാൻഡേർഡ് ഡീവിയേഷൻ അനുസരിച്ച്, മൂന്ന് സാമ്പിളുകളുടെ വലുപ്പങ്ങൾ ഓവർലാപ്പ് ചെയ്യുന്നില്ല, ഇത് അവയുടെ താരതമ്യ വിശകലനത്തിന് പ്രധാനമാണ്.TEM-അടിസ്ഥാനത്തിലുള്ള കണികാ 2D പ്രൊജക്ഷനുകളുടെ ശരാശരി വീക്ഷണാനുപാതവും കനം കുറഞ്ഞ അനുപാതവും താരതമ്യം ചെയ്യുന്നതിലൂടെ, ഇമേജ്ജെയുടെ ആകൃതി ഫിൽട്ടർ പ്ലഗ്-ഇൻ (ചിത്രം 2E) വഴി കണങ്ങളുടെ ഗോളാകൃതി വിലയിരുത്തപ്പെടുന്നുവെന്ന് അനുമാനിക്കപ്പെടുന്നു.43 കണങ്ങളുടെ ആകൃതിയുടെ വിശകലനം അനുസരിച്ച്, അവയുടെ വീക്ഷണാനുപാതം (ഏറ്റവും ചെറിയ വൃത്താകൃതിയിലുള്ള ദീർഘചതുരത്തിന്റെ വലിയ വശം / ഹ്രസ്വ വശം) കണികാ വളർച്ചയെ ബാധിക്കില്ല, അവയുടെ കനം അനുപാതം (അനുയോജ്യമായ വൃത്തത്തിന്റെ / സൈദ്ധാന്തിക മേഖലയുടെ അളന്ന പ്രദേശം. ) ക്രമേണ കുറയുന്നു.ഇത് കൂടുതൽ കൂടുതൽ പോളിഹെഡ്രൽ കണങ്ങൾക്ക് കാരണമാകുന്നു, അവ സിദ്ധാന്തത്തിൽ തികച്ചും വൃത്താകൃതിയിലാണ്, ഇത് 1 ന്റെ കനം അനുപാതത്തിന് തുല്യമാണ്.
ചിത്രം 2 ട്രാൻസ്മിഷൻ ഇലക്ട്രോൺ മൈക്രോസ്കോപ്പ് (TEM) ഇമേജ് (എ), ഇലക്ട്രോൺ ഡിഫ്രാക്ഷൻ (ഇഡി) പാറ്റേൺ (ബി), സൈസ് ഡിസ്ട്രിബ്യൂഷൻ ഹിസ്റ്റോഗ്രാം (സി), അൾട്രാവയലറ്റ് ദൃശ്യമാകുന്ന (യുവി-വിസ്) ലൈറ്റ് അബ്സോർപ്ഷൻ സ്പെക്ട്രം (ഡി), ശരാശരി ഫ്ലൂയിഡ് സിട്രേറ്റ് മെക്കാനിക്കൽ വ്യാസം (Z-ശരാശരി), സീറ്റ പൊട്ടൻഷ്യൽ, വീക്ഷണാനുപാതം, കനം അനുപാതം (E) എന്നിവയുള്ള അവസാനിപ്പിച്ച സിൽവർ നാനോപാർട്ടിക്കിളുകൾക്ക് മൂന്ന് വ്യത്യസ്ത വലുപ്പ ശ്രേണികളുണ്ട്: AgNP-I 10 nm (മുകളിൽ വരി), AgNP -II 20 nm (മധ്യനിര) ), AgNP-III (താഴെ വരി) 50 nm ആണ്.
വളർച്ചാ രീതിയുടെ ചാക്രിക സ്വഭാവം ഒരു പരിധിവരെ കണികാ രൂപത്തെ ബാധിച്ചെങ്കിലും, വലിയ AgNP-കളുടെ ചെറിയ ഗോളാകൃതിക്ക് കാരണമായെങ്കിലും, മൂന്ന് സാമ്പിളുകളും അർദ്ധ ഗോളാകൃതിയിൽ തുടർന്നു.കൂടാതെ, ചിത്രം 2B ലെ ഇലക്ട്രോൺ ഡിഫ്രാക്ഷൻ പാറ്റേണിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, നാനോ കണങ്ങളുടെ സ്ഫടികതയെ ബാധിക്കില്ല.വെള്ളിയുടെ (111), (220), (200), (311) മില്ലർ സൂചികകളുമായി പരസ്‌പരം ബന്ധപ്പെടുത്താവുന്ന പ്രമുഖ ഡിഫ്രാക്ഷൻ റിംഗ് - ശാസ്‌ത്രീയ ഗ്രന്ഥങ്ങളുമായും നമ്മുടെ മുൻ സംഭാവനകളുമായും വളരെ യോജിച്ചതാണ്.9. യൂണിറ്റ് ഏരിയ കൂടുകയും കുറയുകയും ചെയ്യുന്നു.
നാനോകണങ്ങളുടെ വലിപ്പവും രൂപവും ജൈവ പ്രവർത്തനത്തെ ബാധിക്കുന്നതായി അറിയപ്പെടുന്നു.3,45 വ്യത്യസ്ത രൂപങ്ങൾ ചില ക്രിസ്റ്റൽ മുഖങ്ങളെ (വ്യത്യസ്‌ത മില്ലർ സൂചികകൾ ഉള്ളവ) വർദ്ധിപ്പിക്കാൻ പ്രവണത കാണിക്കുന്നു, ഈ സ്ഫടിക മുഖങ്ങൾക്ക് വ്യത്യസ്‌ത പ്രവർത്തനങ്ങളുണ്ട് എന്ന വസ്തുതയാൽ ആകൃതി-ആശ്രിത ഉൽപ്രേരകവും ജൈവിക പ്രവർത്തനവും വിശദീകരിക്കാം.45,46 തയ്യാറാക്കിയ കണങ്ങൾ സമാനമായ ക്രിസ്റ്റൽ സ്വഭാവസവിശേഷതകൾക്ക് സമാനമായ ED ഫലങ്ങൾ നൽകുന്നതിനാൽ, ഞങ്ങളുടെ തുടർന്നുള്ള കൊളോയ്ഡൽ സ്ഥിരതയിലും ജൈവ പ്രവർത്തന പരീക്ഷണങ്ങളിലും, ഏതെങ്കിലും നിരീക്ഷിച്ച വ്യത്യാസങ്ങൾ നാനോകണങ്ങളുടെ വലുപ്പത്തിനാണ് കാരണമാകേണ്ടത്, ആകൃതിയുമായി ബന്ധപ്പെട്ട ഗുണങ്ങളല്ല എന്ന് അനുമാനിക്കാം.
ചിത്രം 2D-യിൽ സംഗ്രഹിച്ചിരിക്കുന്ന UV-Vis ഫലങ്ങൾ, സമന്വയിപ്പിച്ച AgNP- യുടെ ഭീമാകാരമായ ഗോളാകൃതിയെ കൂടുതൽ ഊന്നിപ്പറയുന്നു, കാരണം മൂന്ന് സാമ്പിളുകളുടെയും SPR കൊടുമുടികൾ ഏകദേശം 400 nm ആണ്, ഇത് ഗോളാകൃതിയിലുള്ള വെള്ളി നാനോകണങ്ങളുടെ സ്വഭാവ മൂല്യമാണ്.29,30 പിടിച്ചെടുത്ത സ്പെക്ട്രയും നാനോസിൽവറിന്റെ വിജയകരമായ വിത്ത്-മധ്യസ്ഥ വളർച്ച സ്ഥിരീകരിച്ചു.കണികാ വലിപ്പം കൂടുന്നതിനനുസരിച്ച്, AgNP-II-ന്റെ പരമാവധി പ്രകാശം ആഗിരണം ചെയ്യുന്നതിനോട് യോജിക്കുന്ന തരംഗദൈർഘ്യം - സാഹിത്യം അനുസരിച്ച്, AgNP-III ഒരു ചുവപ്പ് ഷിഫ്റ്റ് അനുഭവിച്ചു.6,29
AgNP സിസ്റ്റത്തിന്റെ പ്രാരംഭ കൊളോയ്ഡൽ സ്ഥിരത സംബന്ധിച്ച്, pH 7.2-ൽ കണികകളുടെ ശരാശരി ഹൈഡ്രോഡൈനാമിക് വ്യാസവും സീറ്റ സാധ്യതയും അളക്കാൻ DLS ഉപയോഗിച്ചു.ചിത്രം 2E-ൽ ചിത്രീകരിച്ചിരിക്കുന്ന ഫലങ്ങൾ കാണിക്കുന്നത് AgNP-III-ന് AgNP-I അല്ലെങ്കിൽ AgNP-II എന്നതിനേക്കാൾ ഉയർന്ന കൊളോയ്ഡൽ സ്ഥിരതയുണ്ടെന്ന്, കാരണം ദീർഘകാല കൊളോയ്ഡൽ സ്ഥിരതയ്ക്ക് 30 mV സമ്പൂർണ്ണ zeta പൊട്ടൻഷ്യൽ ആവശ്യമാണെന്ന് പൊതു മാർഗ്ഗനിർദ്ദേശങ്ങൾ സൂചിപ്പിക്കുന്നു. Z ശരാശരി മൂല്യം (സ്വതന്ത്രവും സമാഹരിച്ചതുമായ കണങ്ങളുടെ ശരാശരി ഹൈഡ്രോഡൈനാമിക് വ്യാസം ആയി ലഭിക്കുന്നത്) TEM ലഭിച്ച പ്രാഥമിക കണിക വലുപ്പവുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുന്നു, കാരണം രണ്ട് മൂല്യങ്ങളും അടുക്കുന്തോറും സാമ്പിളിൽ ബിരുദം കുറയുന്നു.വാസ്തവത്തിൽ, AgNP-I, AgNP-II എന്നിവയുടെ Z ശരാശരി അവയുടെ പ്രധാന TEM- മൂല്യനിർണ്ണയം ചെയ്ത കണികാ വലിപ്പത്തേക്കാൾ ന്യായമായും ഉയർന്നതാണ്, അതിനാൽ AgNP-III മായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, ഈ സാമ്പിളുകൾ സംയോജിപ്പിക്കാൻ കൂടുതൽ സാധ്യതയുള്ളതായി പ്രവചിക്കപ്പെടുന്നു, അവിടെ ഉയർന്ന നെഗറ്റീവ് സീറ്റ സാധ്യതയാണ്. ഇസഡ് ശരാശരി മൂല്യം അടുത്ത വലുപ്പത്തോടൊപ്പമുണ്ട്.
ഈ പ്രതിഭാസത്തിന്റെ വിശദീകരണം ഇരട്ടിയാകാം.ഒരു വശത്ത്, എല്ലാ സിന്തസിസ് ഘട്ടങ്ങളിലും സിട്രേറ്റ് സാന്ദ്രത ഒരേ തലത്തിൽ നിലനിർത്തുന്നു, വളരുന്ന കണങ്ങളുടെ പ്രത്യേക ഉപരിതല വിസ്തീർണ്ണം കുറയുന്നത് തടയാൻ താരതമ്യേന ഉയർന്ന അളവിൽ ചാർജ്ജ് ചെയ്ത ഉപരിതല ഗ്രൂപ്പുകൾ നൽകുന്നു.എന്നിരുന്നാലും, ലെവാക് മറ്റുള്ളവരുടെ അഭിപ്രായത്തിൽ, സിട്രേറ്റ് പോലുള്ള ചെറിയ തന്മാത്രകൾ നാനോകണങ്ങളുടെ ഉപരിതലത്തിലുള്ള ജൈവ തന്മാത്രകൾക്ക് എളുപ്പത്തിൽ കൈമാറ്റം ചെയ്യാനാകും.ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്ന ജൈവതന്മാത്രകളുടെ കൊറോണയാണ് കൊളോയ്ഡൽ സ്ഥിരത നിർണ്ണയിക്കുന്നത്.31 ഞങ്ങളുടെ അഗ്രഗേഷൻ അളവുകളിലും ഈ സ്വഭാവം നിരീക്ഷിക്കപ്പെട്ടതിനാൽ (കൂടുതൽ വിശദമായി പിന്നീട് ചർച്ചചെയ്യും), സിട്രേറ്റ് ക്യാപ്പിംഗിന് മാത്രം ഈ പ്രതിഭാസത്തെ വിശദീകരിക്കാൻ കഴിയില്ല.
മറുവശത്ത്, കണികാ വലിപ്പം നാനോമീറ്റർ തലത്തിലുള്ള അഗ്രഗേഷൻ പ്രവണതയ്ക്ക് വിപരീത അനുപാതത്തിലാണ്.പരമ്പരാഗത Derjaguin-Landau-Verwey-Overbeek (DLVO) രീതിയാണ് ഇതിനെ പ്രധാനമായും പിന്തുണയ്ക്കുന്നത്, ഇവിടെ കണികാ ആകർഷണം കണികകൾക്കിടയിലുള്ള ആകർഷകവും വികർഷണവുമായ ശക്തികളുടെ ആകെത്തുകയാണ്.He et al., DLVO എനർജി കർവിന്റെ പരമാവധി മൂല്യം ഹെമറ്റൈറ്റ് നാനോപാർട്ടിക്കിളുകളിലെ നാനോകണങ്ങളുടെ വലുപ്പത്തിനനുസരിച്ച് കുറയുന്നു, ഇത് ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ പ്രാഥമിക ഊർജത്തിലെത്തുന്നത് എളുപ്പമാക്കുന്നു, അതുവഴി മാറ്റാനാകാത്ത അഗ്രഗേഷൻ (കണ്ടൻസേഷൻ) പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കുന്നു.47 എന്നിരുന്നാലും, DLVO സിദ്ധാന്തത്തിന്റെ പരിമിതികൾക്കപ്പുറമുള്ള മറ്റ് വശങ്ങൾ ഉണ്ടെന്ന് ഊഹിക്കപ്പെടുന്നു.വാൻ ഡെർ വാൽസ് ഗുരുത്വാകർഷണവും ഇലക്ട്രോസ്റ്റാറ്റിക് ഇരട്ട-പാളി വികർഷണവും കണങ്ങളുടെ വലുപ്പം വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിന് സമാനമാണെങ്കിലും, Hotze et al.ഡിഎൽ‌വി‌ഒ അനുവദിക്കുന്നതിനേക്കാൾ അഗ്രഗേഷനിൽ ഇതിന് ശക്തമായ സ്വാധീനമുണ്ടെന്ന് നിർദ്ദേശിക്കുന്നു.14 നാനോകണങ്ങളുടെ ഉപരിതല വക്രത ഇനി ഒരു പരന്ന പ്രതലമായി കണക്കാക്കാൻ കഴിയില്ലെന്ന് അവർ വിശ്വസിക്കുന്നു, ഇത് ഗണിതശാസ്ത്രപരമായ അനുമാനം അപ്രായോഗികമാക്കുന്നു.കൂടാതെ, കണികയുടെ വലിപ്പം കുറയുന്നതിനനുസരിച്ച്, ഉപരിതലത്തിലുള്ള ആറ്റങ്ങളുടെ ശതമാനം കൂടുതലായി മാറുന്നു, ഇത് ഇലക്ട്രോണിക് ഘടനയിലേക്കും ഉപരിതല ചാർജ് സ്വഭാവത്തിലേക്കും നയിക്കുന്നു.കൂടാതെ ഉപരിതല റിയാക്റ്റിവിറ്റി മാറ്റങ്ങൾ, ഇത് ഇലക്ട്രിക് ഡബിൾ ലെയറിലെ ചാർജിൽ കുറവുണ്ടാക്കുകയും അഗ്രഗേഷൻ പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യും.
ചിത്രം 3-ലെ AgNP-I, AgNP-II, AgNP-III എന്നിവയുടെ DLS ഫലങ്ങൾ താരതമ്യം ചെയ്യുമ്പോൾ, മൂന്ന് സാമ്പിളുകളും സമാനമായ pH കാണിക്കുന്നതായി ഞങ്ങൾ നിരീക്ഷിച്ചു.കനത്ത അസിഡിറ്റി ഉള്ള അന്തരീക്ഷം (pH 3) സാമ്പിളിന്റെ സീറ്റ പൊട്ടൻഷ്യലിനെ 0 mV ലേക്ക് മാറ്റുന്നു, ഇത് കണികകൾ മൈക്രോൺ വലിപ്പമുള്ള അഗ്രഗേറ്റുകൾ ഉണ്ടാക്കുന്നു, അതേസമയം ആൽക്കലൈൻ pH അതിന്റെ സീറ്റ പൊട്ടൻഷ്യലിനെ വലിയ നെഗറ്റീവ് മൂല്യത്തിലേക്ക് മാറ്റുന്നു, അവിടെ കണികകൾ ചെറിയ അഗ്രഗേറ്റുകളായി മാറുന്നു (pH 5). ).കൂടാതെ 7.2) ), അല്ലെങ്കിൽ പൂർണ്ണമായും സംയോജിപ്പിക്കപ്പെടാതെ തുടരുക (pH 9).വ്യത്യസ്ത സാമ്പിളുകൾ തമ്മിലുള്ള ചില പ്രധാന വ്യത്യാസങ്ങളും നിരീക്ഷിക്കപ്പെട്ടു.പരീക്ഷണത്തിലുടനീളം, AgNP-I pH-ഇൻഡ്യൂസ്ഡ് സീറ്റ പൊട്ടൻഷ്യൽ മാറ്റങ്ങളോട് ഏറ്റവും സെൻസിറ്റീവ് ആണെന്ന് തെളിയിച്ചു, കാരണം ഈ കണങ്ങളുടെ സീറ്റ പൊട്ടൻഷ്യൽ pH 9 നെ അപേക്ഷിച്ച് pH 7.2 ആയി കുറഞ്ഞു, അതേസമയം AgNP-II, AgNP-III എന്നിവ A മാത്രമേ കാണിക്കൂ. ζ-യിലെ ഗണ്യമായ മാറ്റം pH 3-ന് ചുറ്റുമുണ്ട്. കൂടാതെ, AgNP-II മന്ദഗതിയിലുള്ള മാറ്റങ്ങളും മിതമായ സീറ്റ സാധ്യതയും കാണിച്ചു, അതേസമയം AgNP-III മൂന്നിന്റെയും ഏറ്റവും സൗമ്യമായ പെരുമാറ്റം കാണിച്ചു, കാരണം സിസ്റ്റം ഏറ്റവും ഉയർന്ന കേവല സീറ്റ മൂല്യവും വേഗത കുറഞ്ഞ പ്രവണത ചലനവും കാണിക്കുന്നു. AgNP-III pH-ഇൻഡ്യൂസ്ഡ് അഗ്രഗേഷനെ ഏറ്റവും പ്രതിരോധിക്കും.ഈ ഫലങ്ങൾ ശരാശരി ഹൈഡ്രോഡൈനാമിക് വ്യാസം അളക്കൽ ഫലങ്ങളുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നു.അവയുടെ പ്രൈമറുകളുടെ കണികാ വലിപ്പം കണക്കിലെടുക്കുമ്പോൾ, AgNP-I എല്ലാ pH മൂല്യങ്ങളിലും സ്ഥിരമായ ക്രമാനുഗതമായ അഗ്രഗേഷൻ കാണിച്ചു, മിക്കവാറും 10 mM NaCl പശ്ചാത്തലം മൂലമാണ്, അതേസമയം AgNP-II, AgNP-III എന്നിവ പിഎച്ച് 3-ൽ മാത്രമേ പ്രാധാന്യമുള്ളൂ.ഏറ്റവും രസകരമായ വ്യത്യാസം, അതിന്റെ വലിയ നാനോപാർട്ടിക്കിൾ വലിപ്പം ഉണ്ടായിരുന്നിട്ടും, AgNP-III 24 മണിക്കൂറിനുള്ളിൽ pH 3-ൽ ഏറ്റവും ചെറിയ അഗ്രഗേറ്റുകൾ ഉണ്ടാക്കുന്നു, ഇത് അതിന്റെ ആന്റി-അഗ്രഗേഷൻ ഗുണങ്ങളെ എടുത്തുകാണിക്കുന്നു.തയ്യാറാക്കിയ സാമ്പിളിന്റെ മൂല്യം കൊണ്ട് 24 മണിക്കൂറിന് ശേഷം pH 3-ൽ AgNP-കളുടെ ശരാശരി Z ഹരിച്ചാൽ, AgNP-I, AgNP-II എന്നിവയുടെ ആപേക്ഷിക മൊത്തം വലുപ്പങ്ങൾ 50 മടങ്ങ്, 42 മടങ്ങ്, 22 മടങ്ങ് വർദ്ധിച്ചതായി നിരീക്ഷിക്കാൻ കഴിയും. , യഥാക്രമം.III.
ചിത്രം 3 സിട്രേറ്റ്-ടെർമിനേറ്റഡ് സിൽവർ നാനോപാർട്ടിക്കിൾസ് സാമ്പിളിന്റെ ഡൈനാമിക് ലൈറ്റ് സ്കാറ്ററിംഗ് ഫലങ്ങൾ വർദ്ധിച്ചുവരുന്ന വലിപ്പത്തിൽ (10 nm: AgNP-I, 20 nm: AgNP-II, 50 nm: AgNP-III) ശരാശരി ഹൈഡ്രോഡൈനാമിക് വ്യാസം (Z ശരാശരി ) (വലത്) വ്യത്യസ്ത pH അവസ്ഥകളിൽ, 24 മണിക്കൂറിനുള്ളിൽ സീറ്റ പൊട്ടൻഷ്യൽ (ഇടത്) മാറുന്നു.
നിരീക്ഷിക്കപ്പെട്ട pH-ആശ്രിത അഗ്രഗേഷൻ, AgNP സാമ്പിളുകളുടെ സ്വഭാവസവിശേഷതയായ ഉപരിതല പ്ലാസ്‌മൺ അനുരണനത്തെയും (SPR) ബാധിച്ചു, അവയുടെ UV-Vis സ്പെക്ട്ര തെളിവാണ്.സപ്ലിമെന്ററി ചിത്രം എസ് 1 അനുസരിച്ച്, മൂന്ന് സിൽവർ നാനോപാർട്ടിക്കിൾ സസ്പെൻഷനുകളുടെയും സംയോജനത്തെ തുടർന്ന് അവയുടെ എസ്പിആർ കൊടുമുടികളുടെ തീവ്രത കുറയുകയും മിതമായ ചുവപ്പ് ഷിഫ്റ്റ് ഉണ്ടാകുകയും ചെയ്യുന്നു.pH ന്റെ പ്രവർത്തനമെന്ന നിലയിൽ ഈ മാറ്റങ്ങളുടെ വ്യാപ്തി DLS ഫലങ്ങൾ പ്രവചിച്ച അഗ്രഗേഷന്റെ അളവുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നു, എന്നിരുന്നാലും, ചില രസകരമായ പ്രവണതകൾ നിരീക്ഷിക്കപ്പെട്ടിട്ടുണ്ട്.അവബോധത്തിന് വിരുദ്ധമായി, ഇടത്തരം വലിപ്പമുള്ള AgNP-II SPR മാറ്റങ്ങളോട് ഏറ്റവും സെൻസിറ്റീവ് ആണെന്ന് മാറുന്നു, മറ്റ് രണ്ട് സാമ്പിളുകൾ സെൻസിറ്റീവ് കുറവാണ്.SPR ഗവേഷണത്തിൽ, 50 nm എന്നത് സൈദ്ധാന്തിക കണങ്ങളുടെ വലുപ്പ പരിധിയാണ്, ഇത് കണങ്ങളെ അവയുടെ വൈദ്യുത ഗുണങ്ങളെ അടിസ്ഥാനമാക്കി വേർതിരിച്ചറിയാൻ ഉപയോഗിക്കുന്നു.50 nm (AgNP-I, AgNP-II) ൽ താഴെയുള്ള കണങ്ങളെ ലളിതമായ വൈദ്യുത ദ്വിധ്രുവങ്ങൾ എന്ന് വിശേഷിപ്പിക്കാം, അതേസമയം ഈ പരിധിയിൽ എത്തുന്നതോ അതിലധികമോ ഉള്ള കണങ്ങൾക്ക് (AgNP-III) കൂടുതൽ സങ്കീർണ്ണമായ വൈദ്യുത ഗുണങ്ങളുണ്ട്, അവയുടെ അനുരണനം മൾട്ടിമോഡൽ മാറ്റങ്ങളായി വിഭജിക്കുന്നു. .രണ്ട് ചെറിയ കണികാ സാമ്പിളുകളുടെ കാര്യത്തിൽ, AgNP-കളെ ലളിതമായ ദ്വിധ്രുവങ്ങളായി കണക്കാക്കാം, പ്ലാസ്മയ്ക്ക് എളുപ്പത്തിൽ ഓവർലാപ്പ് ചെയ്യാം.കണങ്ങളുടെ വലിപ്പം കൂടുന്നതിനനുസരിച്ച്, ഈ കപ്ലിംഗ് ഒരു വലിയ പ്ലാസ്മ ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നു, ഇത് ഉയർന്ന സംവേദനക്ഷമതയെ വിശദീകരിക്കും.[29] എന്നിരുന്നാലും, ഏറ്റവും വലിയ കണങ്ങൾക്ക്, മറ്റ് കപ്ലിംഗ് അവസ്ഥകൾ ഉണ്ടാകുമ്പോൾ ലളിതമായ ദ്വിധ്രുവ എസ്റ്റിമേഷൻ സാധുതയുള്ളതല്ല, ഇത് സ്പെക്ട്രൽ മാറ്റങ്ങളെ സൂചിപ്പിക്കുന്നതിന് AgNP-III ന്റെ കുറഞ്ഞ പ്രവണതയെ വിശദീകരിക്കും.29
ഞങ്ങളുടെ പരീക്ഷണാത്മക സാഹചര്യങ്ങളിൽ, വിവിധ വലുപ്പത്തിലുള്ള സിട്രേറ്റ് പൂശിയ വെള്ളി നാനോകണങ്ങളുടെ കൊളോയ്ഡൽ സ്ഥിരതയിൽ pH മൂല്യം ആഴത്തിലുള്ള സ്വാധീനം ചെലുത്തുന്നുവെന്ന് തെളിയിക്കപ്പെട്ടിട്ടുണ്ട്.ഈ സിസ്റ്റങ്ങളിൽ, AgNP-കളുടെ ഉപരിതലത്തിൽ നെഗറ്റീവ് ചാർജ്ജ് ചെയ്ത -COO- ഗ്രൂപ്പുകളാണ് സ്ഥിരത നൽകുന്നത്.സിട്രേറ്റ് അയോണിന്റെ കാർബോക്‌സിലേറ്റ് ഫങ്ഷണൽ ഗ്രൂപ്പ് വൻതോതിൽ H+ അയോണുകളിൽ പ്രോട്ടോണേറ്റ് ചെയ്യപ്പെടുന്നു, അതിനാൽ ജനറേറ്റഡ് കാർബോക്‌സൈൽ ഗ്രൂപ്പിന് ഇനി കണികകൾക്കിടയിൽ ഇലക്‌ട്രോസ്റ്റാറ്റിക് വികർഷണം നൽകാൻ കഴിയില്ല, ചിത്രം 4-ന്റെ മുകളിലെ വരിയിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു. Le Chatelier ന്റെ തത്വമനുസരിച്ച്, AgNP സാമ്പിളുകൾ pH 3-ൽ വേഗത്തിൽ സമാഹരിക്കുന്നു, പക്ഷേ pH വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച് ക്രമേണ കൂടുതൽ സ്ഥിരത കൈവരിക്കുന്നു.
ചിത്രം 4 വ്യത്യസ്ത pH (മുകളിൽ വരി), NaCl കോൺസൺട്രേഷൻ (മധ്യനിര), ജൈവ തന്മാത്രകൾ (താഴെ വരി) എന്നിവയ്ക്ക് കീഴിലുള്ള അഗ്രഗേഷൻ മുഖേന നിർവചിച്ചിരിക്കുന്ന ഉപരിതല ഇടപെടലിന്റെ സ്കീമാറ്റിക് മെക്കാനിസം.
ചിത്രം 5 അനുസരിച്ച്, വർദ്ധിച്ചുവരുന്ന ഉപ്പ് സാന്ദ്രതയുടെ കീഴിൽ വിവിധ വലുപ്പത്തിലുള്ള AgNP സസ്പെൻഷനുകളിലെ കൊളോയ്ഡൽ സ്ഥിരതയും പരിശോധിച്ചു.സീറ്റ പൊട്ടൻഷ്യലിനെ അടിസ്ഥാനമാക്കി, ഈ സിട്രേറ്റ്-ടെർമിനേറ്റഡ് AgNP സിസ്റ്റങ്ങളിലെ വർദ്ധിച്ച നാനോപാർട്ടിക്കിൾ വലുപ്പം വീണ്ടും NaCl-ൽ നിന്നുള്ള ബാഹ്യ സ്വാധീനങ്ങൾക്ക് മെച്ചപ്പെട്ട പ്രതിരോധം നൽകുന്നു.AgNP-I-ൽ, നേരിയ അഗ്രഗേഷൻ പ്രേരിപ്പിക്കുന്നതിന് 10 mM NaCl മതിയാകും, കൂടാതെ 50 mM ഉപ്പ് സാന്ദ്രത വളരെ സമാനമായ ഫലങ്ങൾ നൽകുന്നു.AgNP-II, AgNP-III എന്നിവയിൽ, 10 mM NaCl സീറ്റ പൊട്ടൻഷ്യലിനെ കാര്യമായി ബാധിക്കില്ല, കാരണം അവയുടെ മൂല്യങ്ങൾ (AgNP-II) അല്ലെങ്കിൽ താഴെ (AgNP-III) -30 mV-ൽ നിലനിൽക്കുന്നു.NaCl കോൺസൺട്രേഷൻ 50 mM ആയും ഒടുവിൽ 150 mM NaCl ആയും വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നത് എല്ലാ സാമ്പിളുകളിലെയും സീറ്റ പൊട്ടൻഷ്യലിന്റെ കേവല മൂല്യം ഗണ്യമായി കുറയ്ക്കാൻ പര്യാപ്തമാണ്, എന്നിരുന്നാലും വലിയ കണങ്ങൾ കൂടുതൽ നെഗറ്റീവ് ചാർജ് നിലനിർത്തുന്നു.ഈ ഫലങ്ങൾ AgNP-കളുടെ പ്രതീക്ഷിക്കുന്ന ശരാശരി ഹൈഡ്രോഡൈനാമിക് വ്യാസവുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നു;10, 50, 150 mM NaCl എന്നിവയിൽ അളക്കുന്ന Z ശരാശരി ട്രെൻഡ് ലൈനുകൾ വ്യത്യസ്തവും ക്രമേണ വർദ്ധിക്കുന്നതുമായ മൂല്യങ്ങൾ കാണിക്കുന്നു.അവസാനമായി, മൂന്ന് 150 എംഎം പരീക്ഷണങ്ങളിലും മൈക്രോൺ വലിപ്പമുള്ള അഗ്രഗേറ്റുകൾ കണ്ടെത്തി.
ചിത്രം 5 സിട്രേറ്റ്-ടെർമിനേറ്റഡ് സിൽവർ നാനോപാർട്ടിക്കിൾസ് സാമ്പിളിന്റെ ഡൈനാമിക് ലൈറ്റ് സ്കാറ്ററിംഗ് ഫലങ്ങൾ വർദ്ധിച്ചുവരുന്ന വലിപ്പം (10 nm: AgNP-I, 20 nm: AgNP-II, 50 nm: AgNP-III) ശരാശരി ഹൈഡ്രോഡൈനാമിക് വ്യാസം (Z ശരാശരി വ്യത്യസ്ത NaCl കോൺസൺട്രേഷനുകൾക്ക് കീഴിൽ 24 മണിക്കൂറിനുള്ളിൽ ) (വലത്), സീറ്റ പൊട്ടൻഷ്യൽ (ഇടത്) എന്നിവ മാറുന്നു.
സപ്ലിമെന്ററി ചിത്രം S2-ലെ UV-Vis ഫലങ്ങൾ കാണിക്കുന്നത് മൂന്ന് സാമ്പിളുകളിലെയും SPR 50, 150 mM NaCl എന്നിവയ്ക്ക് തൽക്ഷണവും കാര്യമായ കുറവും ഉണ്ടെന്നാണ്.ഇത് DLS-ന് വിശദീകരിക്കാം, കാരണം NaCl-അധിഷ്ഠിത അഗ്രഗേഷൻ pH-ആശ്രിത പരീക്ഷണങ്ങളേക്കാൾ വേഗത്തിൽ സംഭവിക്കുന്നു, ഇത് ആദ്യകാല (0, 1.5, 3 മണിക്കൂർ) അളവുകൾ തമ്മിലുള്ള വലിയ വ്യത്യാസത്താൽ വിശദീകരിക്കപ്പെടുന്നു.കൂടാതെ, ഉപ്പ് സാന്ദ്രത വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നത് പരീക്ഷണാത്മക മാധ്യമത്തിന്റെ ആപേക്ഷിക പെർമിറ്റിവിറ്റി വർദ്ധിപ്പിക്കും, ഇത് ഉപരിതല പ്ലാസ്മൺ അനുരണനത്തെ ആഴത്തിൽ സ്വാധീനിക്കും.29
NaCl ന്റെ പ്രഭാവം ചിത്രം 4-ന്റെ മധ്യനിരയിൽ സംഗ്രഹിച്ചിരിക്കുന്നു. പൊതുവേ, സോഡിയം ക്ലോറൈഡിന്റെ സാന്ദ്രത വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നത് അസിഡിറ്റി വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിന് സമാനമായ ഫലമുണ്ടാക്കുമെന്ന് നിഗമനം ചെയ്യാം, കാരണം Na+ അയോണുകൾക്ക് കാർബോക്‌സൈലേറ്റ് ഗ്രൂപ്പുകളെ ഏകോപിപ്പിക്കാനുള്ള പ്രവണതയുണ്ട്, നെഗറ്റീവ് സീറ്റ സാധ്യതയുള്ള AgNP-കളെ അടിച്ചമർത്തുന്നു.കൂടാതെ, 150 mM NaCl മൂന്ന് സാമ്പിളുകളിലും മൈക്രോൺ വലിപ്പമുള്ള അഗ്രഗേറ്റുകൾ ഉത്പാദിപ്പിച്ചു, ഇത് ഫിസിയോളജിക്കൽ ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് സാന്ദ്രത സിട്രേറ്റ്-ടെർമിനേറ്റഡ് AgNP-കളുടെ കൊളോയ്ഡൽ സ്ഥിരതയ്ക്ക് ഹാനികരമാണെന്ന് സൂചിപ്പിക്കുന്നു.സമാനമായ AgNP സിസ്റ്റങ്ങളിൽ NaCl ന്റെ ക്രിട്ടിക്കൽ കണ്ടൻസിങ് കോൺസൺട്രേഷൻ (CCC) പരിഗണിക്കുന്നതിലൂടെ, ഈ ഫലങ്ങൾ പ്രസക്തമായ സാഹിത്യത്തിൽ സമർത്ഥമായി സ്ഥാപിക്കാൻ കഴിയും.Huynh et al.ശരാശരി 71 nm വ്യാസമുള്ള സിട്രേറ്റ്-ടെർമിനേറ്റഡ് സിൽവർ നാനോപാർട്ടിക്കിളുകൾക്കായുള്ള NaCl ന്റെ CCC 47.6 mM ആണെന്ന് കണക്കാക്കുന്നു, അതേസമയം El Badawy et al.സിട്രേറ്റ് കോട്ടിംഗുള്ള 10 nm AgNP-കളുടെ CCC 70 mM ആണെന്ന് നിരീക്ഷിച്ചു.10,16 കൂടാതെ, 300 mM-ന്റെ ഗണ്യമായ ഉയർന്ന CCC, He et al. ഇത് അളന്നു, ഇത് അവരുടെ സിന്തസിസ് രീതി മുമ്പ് സൂചിപ്പിച്ച പ്രസിദ്ധീകരണത്തിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമായി.48 നിലവിലെ സംഭാവന ഈ മൂല്യങ്ങളുടെ സമഗ്രമായ വിശകലനം ലക്ഷ്യമിടുന്നില്ലെങ്കിലും, മുഴുവൻ പഠനത്തിന്റെയും സങ്കീർണ്ണതയിൽ ഞങ്ങളുടെ പരീക്ഷണാത്മക സാഹചര്യങ്ങൾ വർദ്ധിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുന്നതിനാൽ, ജൈവശാസ്ത്രപരമായി പ്രസക്തമായ 50 mM, പ്രത്യേകിച്ച് 150 mM NaCl സാന്ദ്രത വളരെ ഉയർന്നതായി തോന്നുന്നു.പ്രേരിപ്പിച്ച കട്ടപിടിക്കൽ, കണ്ടെത്തിയ ശക്തമായ മാറ്റങ്ങൾ വിശദീകരിക്കുന്നു.
പോളിമറൈസേഷൻ പരീക്ഷണത്തിന്റെ അടുത്ത ഘട്ടം, നാനോപാർട്ടിക്കിൾ-ബയോമോളിക്യൂൾ ഇടപെടലുകളെ അനുകരിക്കാൻ ലളിതവും എന്നാൽ ജൈവശാസ്ത്രപരമായി പ്രസക്തവുമായ തന്മാത്രകൾ ഉപയോഗിക്കുക എന്നതാണ്.DLS (ചിത്രം 6 ഉം 7 ഉം) UV-Vis ഫലങ്ങളും (സപ്ലിമെന്ററി കണക്കുകൾ S3, S4) എന്നിവയെ അടിസ്ഥാനമാക്കി, ചില പൊതു നിഗമനങ്ങൾ ഉറപ്പിക്കാം.ഞങ്ങളുടെ പരീക്ഷണാത്മക സാഹചര്യങ്ങളിൽ, പഠിച്ച തന്മാത്രകളായ ഗ്ലൂക്കോസും ഗ്ലൂട്ടാമൈനും ഒരു AgNP സിസ്റ്റത്തിലും സംയോജിപ്പിക്കാൻ പ്രേരിപ്പിക്കില്ല, കാരണം Z- അർത്ഥം ട്രെൻഡ് അനുബന്ധ റഫറൻസ് അളക്കൽ മൂല്യവുമായി അടുത്ത ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു.അവയുടെ സാന്നിധ്യം അഗ്രഗേഷനെ ബാധിക്കുന്നില്ലെങ്കിലും, ഈ തന്മാത്രകൾ AgNP കളുടെ ഉപരിതലത്തിൽ ഭാഗികമായി ആഗിരണം ചെയ്യപ്പെടുന്നുവെന്ന് പരീക്ഷണ ഫലങ്ങൾ കാണിക്കുന്നു.ഈ വീക്ഷണത്തെ പിന്തുണയ്ക്കുന്ന ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട ഫലം പ്രകാശം ആഗിരണം ചെയ്യുന്നതിലെ മാറ്റമാണ്.AgNP-I അർത്ഥവത്തായ തരംഗദൈർഘ്യമോ തീവ്രത മാറ്റങ്ങളോ കാണിക്കുന്നില്ലെങ്കിലും, വലിയ കണങ്ങളെ അളക്കുന്നതിലൂടെ ഇത് കൂടുതൽ വ്യക്തമായി നിരീക്ഷിക്കാൻ കഴിയും, ഇത് നേരത്തെ സൂചിപ്പിച്ച ഉയർന്ന ഒപ്റ്റിക്കൽ സെൻസിറ്റിവിറ്റി മൂലമാകാം.കോൺസൺട്രേഷൻ പരിഗണിക്കാതെ തന്നെ, കൺട്രോൾ മെഷർമെന്റുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ 1.5 മണിക്കൂറിന് ശേഷം ഗ്ലൂക്കോസിന് വലിയ ചുവപ്പ് ഷിഫ്റ്റിന് കാരണമാകും, ഇത് AgNP-II-ൽ ഏകദേശം 40 nm ഉം AgNP-III-ൽ 10 nm ഉം ആണ്, ഇത് ഉപരിതല ഇടപെടലുകളുടെ സംഭവം തെളിയിക്കുന്നു.ഗ്ലൂട്ടാമൈൻ സമാനമായ പ്രവണത കാണിച്ചു, പക്ഷേ മാറ്റം അത്ര വ്യക്തമായിരുന്നില്ല.കൂടാതെ, ഇടത്തരം, വലിയ കണങ്ങളുടെ സമ്പൂർണ്ണ സീറ്റ സാധ്യത കുറയ്ക്കാൻ ഗ്ലൂട്ടാമൈന് കഴിയുമെന്നതും എടുത്തുപറയേണ്ടതാണ്.എന്നിരുന്നാലും, ഈ സീറ്റ മാറ്റങ്ങൾ അഗ്രഗേഷൻ ലെവലിനെ ബാധിക്കാത്തതിനാൽ, ഗ്ലൂട്ടാമൈൻ പോലുള്ള ചെറിയ ജൈവതന്മാത്രകൾക്ക് പോലും കണികകൾക്കിടയിൽ ഒരു പരിധിവരെ സ്പേഷ്യൽ വികർഷണം നൽകാൻ കഴിയുമെന്ന് ഊഹിക്കാം.
ചിത്രം 6 സിട്രേറ്റ്-ടെർമിനേറ്റഡ് സിൽവർ നാനോപാർട്ടിക്കിൾ സാമ്പിളുകളുടെ ഡൈനാമിക് ലൈറ്റ് സ്കാറ്ററിംഗ് ഫലങ്ങൾ (10 nm: AgNP-I, 20 nm: AgNP-II, 50 nm: AgNP-III) ശരാശരി ഹൈഡ്രോഡൈനാമിക് വ്യാസം (Z ശരാശരി) ആയി പ്രകടിപ്പിക്കുന്നു. (വലത്) വ്യത്യസ്ത ഗ്ലൂക്കോസ് സാന്ദ്രതയുടെ ബാഹ്യ സാഹചര്യങ്ങളിൽ, 24 മണിക്കൂറിനുള്ളിൽ സീറ്റ പൊട്ടൻഷ്യൽ (ഇടത്) മാറുന്നു.
ചിത്രം 7 സിട്രേറ്റ്-ടെർമിനേറ്റഡ് സിൽവർ നാനോപാർട്ടിക്കിൾസ് സാമ്പിളിന്റെ ഡൈനാമിക് ലൈറ്റ് സ്കാറ്ററിംഗ് ഫലങ്ങൾ (10 nm: AgNP-I, 20 nm: AgNP-II, 50 nm: AgNP-III) ശരാശരി ഹൈഡ്രോഡൈനാമിക് വ്യാസം (Z ശരാശരി) ആയി പ്രകടിപ്പിക്കുന്നു. ) (വലത്) ഗ്ലൂട്ടാമൈനിന്റെ സാന്നിധ്യത്തിൽ, 24 മണിക്കൂറിനുള്ളിൽ സീറ്റ പൊട്ടൻഷ്യൽ (ഇടത്) മാറുന്നു.
ചുരുക്കത്തിൽ, ഗ്ലൂക്കോസ്, ഗ്ലൂട്ടാമൈൻ തുടങ്ങിയ ചെറിയ ജൈവ തന്മാത്രകൾ അളന്ന ഏകാഗ്രതയിൽ കൊളോയ്ഡൽ സ്ഥിരതയെ ബാധിക്കില്ല: അവ zeta പൊട്ടൻഷ്യലിനെയും UV-Vis ഫലങ്ങളെയും വ്യത്യസ്ത ഡിഗ്രികളിലേക്ക് ബാധിക്കുമെങ്കിലും, Z ശരാശരി ഫലങ്ങൾ സ്ഥിരതയുള്ളതല്ല.ഇത് സൂചിപ്പിക്കുന്നത് തന്മാത്രകളുടെ ഉപരിതല അഡോർപ്ഷൻ ഇലക്ട്രോസ്റ്റാറ്റിക് വികർഷണത്തെ തടയുന്നു, എന്നാൽ അതേ സമയം ഡൈമൻഷണൽ സ്ഥിരത നൽകുന്നു.
മുമ്പത്തെ ഫലങ്ങളുമായി മുൻ ഫലങ്ങളെ ബന്ധിപ്പിക്കുന്നതിനും ജൈവ സാഹചര്യങ്ങളെ കൂടുതൽ സമർത്ഥമായി അനുകരിക്കുന്നതിനും, ഞങ്ങൾ സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്ന സെൽ കൾച്ചർ ഘടകങ്ങളിൽ ചിലത് തിരഞ്ഞെടുത്ത് അവയെ AgNP കൊളോയിഡുകളുടെ സ്ഥിരത പഠിക്കുന്നതിനുള്ള പരീക്ഷണാത്മക വ്യവസ്ഥകളായി ഉപയോഗിച്ചു.മുഴുവൻ ഇൻ വിട്രോ പരീക്ഷണത്തിലും, ഒരു മാധ്യമമെന്ന നിലയിൽ ഡിഎംഇഎമ്മിന്റെ ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട പ്രവർത്തനങ്ങളിലൊന്ന് ആവശ്യമായ ഓസ്മോട്ടിക് അവസ്ഥകൾ സ്ഥാപിക്കുക എന്നതാണ്, എന്നാൽ ഒരു കെമിക്കൽ വീക്ഷണകോണിൽ, ഇത് 150 mM NaCl ന് സമാനമായ മൊത്തം അയോണിക് ശക്തിയുള്ള സങ്കീർണ്ണമായ ഉപ്പ് ലായനിയാണ്. .40 FBS-നെ സംബന്ധിച്ചിടത്തോളം, ഇത് ജൈവ തന്മാത്രകളുടെ-പ്രധാനമായും പ്രോട്ടീനുകളുടെ ഒരു സങ്കീർണ്ണ മിശ്രിതമാണ്- ഉപരിതല അഡോർപ്ഷന്റെ വീക്ഷണകോണിൽ നിന്ന്, ഇതിന് ഗ്ലൂക്കോസ്, ഗ്ലൂട്ടാമൈൻ എന്നിവയുടെ പരീക്ഷണ ഫലങ്ങളുമായി ചില സമാനതകളുണ്ട്, രാസഘടനയും വൈവിധ്യവും ഉണ്ടായിരുന്നിട്ടും ലൈംഗികത കൂടുതൽ സങ്കീർണ്ണമാണ്.19 DLS, UV-ചിത്രം 8, അനുബന്ധ ചിത്രം S5 എന്നിവയിൽ യഥാക്രമം കാണിച്ചിരിക്കുന്ന ദൃശ്യമായ ഫലങ്ങൾ, ഈ മെറ്റീരിയലുകളുടെ രാസഘടന പരിശോധിച്ച് മുമ്പത്തെ വിഭാഗത്തിലെ അളവുകളുമായി അവയെ പരസ്പര ബന്ധിപ്പിച്ചുകൊണ്ട് വിശദീകരിക്കാം.
ചിത്രം 8 സിട്രേറ്റ്-ടെർമിനേറ്റഡ് സിൽവർ നാനോപാർട്ടിക്കിൾസ് സാമ്പിളിന്റെ ഡൈനാമിക് ലൈറ്റ് സ്കാറ്ററിംഗ് ഫലങ്ങൾ വർദ്ധിച്ചുവരുന്ന വലിപ്പം (10 nm: AgNP-I, 20 nm: AgNP-II, 50 nm: AgNP-III) ശരാശരി ഹൈഡ്രോഡൈനാമിക് വ്യാസം (Z ശരാശരി ) (വലത്) സെൽ കൾച്ചർ ഘടകങ്ങളായ DMEM, FBS എന്നിവയുടെ സാന്നിധ്യത്തിൽ, 24 മണിക്കൂറിനുള്ളിൽ സീറ്റ പൊട്ടൻഷ്യൽ (ഇടത്) മാറുന്നു.
DMEM-ൽ വ്യത്യസ്ത വലിപ്പത്തിലുള്ള AgNP-കളുടെ നേർപ്പിക്കൽ ഉയർന്ന NaCl സാന്ദ്രതയുടെ സാന്നിധ്യത്തിൽ നിരീക്ഷിക്കുന്നതിന് സമാനമായ ഫലമാണ് കൊളോയ്ഡൽ സ്ഥിരതയിൽ ഉണ്ടാക്കുന്നത്.50 v/v% DMEM-ലെ AgNP യുടെ വ്യാപനം, സീറ്റ പൊട്ടൻഷ്യലിന്റെയും Z-ശരാശരി മൂല്യത്തിന്റെയും വർദ്ധനവും SPR തീവ്രതയുടെ മൂർച്ചയുള്ള കുറവും കൊണ്ട് വലിയ തോതിലുള്ള അഗ്രഗേഷൻ കണ്ടെത്തിയതായി കാണിച്ചു.24 മണിക്കൂറിന് ശേഷം DMEM പ്രേരിപ്പിച്ച പരമാവധി മൊത്തം വലുപ്പം പ്രൈമർ നാനോപാർട്ടിക്കിളുകളുടെ വലുപ്പത്തിന് വിപരീത അനുപാതത്തിലാണെന്നത് ശ്രദ്ധിക്കേണ്ടതാണ്.
FBS ഉം AgNP ഉം തമ്മിലുള്ള പ്രതിപ്രവർത്തനം ഗ്ലൂക്കോസ്, ഗ്ലൂട്ടാമൈൻ തുടങ്ങിയ ചെറിയ തന്മാത്രകളുടെ സാന്നിധ്യത്തിൽ നിരീക്ഷിക്കുന്നതിന് സമാനമാണ്, എന്നാൽ പ്രഭാവം ശക്തമാണ്.കണങ്ങളുടെ Z ശരാശരി ബാധിക്കപ്പെടാതെ തുടരുന്നു, അതേസമയം സീറ്റ പൊട്ടൻഷ്യൽ വർദ്ധനവ് കണ്ടെത്തുന്നു.SPR കൊടുമുടി ഒരു ചെറിയ ചുവപ്പ് ഷിഫ്റ്റ് കാണിച്ചു, പക്ഷേ കൂടുതൽ രസകരമെന്നു പറയട്ടെ, നിയന്ത്രണ അളവെടുപ്പിലെ പോലെ SPR തീവ്രത ഗണ്യമായി കുറഞ്ഞില്ല.ഈ ഫലങ്ങൾ നാനോകണങ്ങളുടെ ഉപരിതലത്തിലെ മാക്രോമോളിക്യൂളുകളുടെ സഹജമായ ആഗിരണം വഴി വിശദീകരിക്കാൻ കഴിയും (ചിത്രം 4 ലെ താഴത്തെ വരി), ഇത് ഇപ്പോൾ ശരീരത്തിലെ ബയോമോളിക്യുലാർ കൊറോണയുടെ രൂപവത്കരണമായി മനസ്സിലാക്കപ്പെടുന്നു.49