வெள்ளி நானோ துகள்கள் (AgNPs) பல்வேறு நோய்க்கிருமிகளைக் கட்டுப்படுத்தும் ஒரு பயனுள்ள கருவியாகக் கருதப்படுகிறது.இருப்பினும், சுற்றுச்சூழல் ஊடகங்களில் AgNP களை வெளியிடுவது குறித்து கவலைகள் உள்ளன, ஏனெனில் அவை மனித ஆரோக்கியம் மற்றும் சுற்றுச்சூழல் பாதிப்புகளை உருவாக்கக்கூடும்.இந்த ஆய்வில், பல்வேறு அளவிலான AgNP களால் (AgNP-MHC கள்) அலங்கரிக்கப்பட்ட ஒரு நாவல் மைக்ரோமீட்டர் அளவிலான காந்த கலப்பின கொலாய்டை (MHC) உருவாக்கி மதிப்பீடு செய்தோம்.கிருமி நீக்கம் செய்யப் பயன்படுத்தப்பட்ட பிறகு, இந்த துகள்கள் அவற்றின் காந்த பண்புகளைப் பயன்படுத்தி சுற்றுச்சூழல் ஊடகங்களிலிருந்து எளிதாக மீட்டெடுக்கப்படலாம் மற்றும் வைரஸ் நோய்க்கிருமிகளை செயலிழக்கச் செய்வதற்கு பயனுள்ளதாக இருக்கும்.பாக்டீரியோபேஜ் ϕX174, முரைன் நோரோவைரஸ் (MNV) மற்றும் அடினோவைரஸ் செரோடைப் 2 (AdV2) ஆகியவற்றை செயலிழக்கச் செய்வதற்கான AgNP-MHC களின் செயல்திறனை மதிப்பீடு செய்தோம்.இந்த இலக்கு வைரஸ்கள் AgNP-MHC களுக்கு 1, 3 மற்றும் 6 மணிநேரத்திற்கு 25 ° C இல் வெளிப்படுத்தப்பட்டன, பின்னர் பிளேக் மதிப்பீடு மற்றும் நிகழ்நேர TaqMan PCR மூலம் பகுப்பாய்வு செய்யப்பட்டது.AgNP-MHC கள் பரந்த அளவிலான pH நிலைகளுக்கு வெளிப்பட்டன மற்றும் வெவ்வேறு சுற்றுச்சூழல் நிலைமைகளின் கீழ் அவற்றின் வைரஸ் தடுப்பு விளைவுகளை மதிப்பிடுவதற்கு நீர் மற்றும் மேற்பரப்பு நீரைத் தட்டவும்.சோதனை செய்யப்பட்ட மூன்று வகையான AgNP-MHC களில், Ag30-MHC கள் வைரஸ்களை செயலிழக்கச் செய்வதற்கான மிக உயர்ந்த செயல்திறனைக் காட்டுகின்றன.1 மணிநேரத்திற்கு 4.6 × 109 Ag30-MHCs/mlக்கு வெளிப்பட்ட பிறகு ϕX174 மற்றும் MNV 2 log10க்கு மேல் குறைக்கப்பட்டது.இந்த முடிவுகள் AgNP-MHC கள் வைரஸ் நோய்க்கிருமிகளை செயலிழக்கச் செய்யப் பயன்படுத்தப்படலாம் என்று சுட்டிக்காட்டியது.

நானோ தொழில்நுட்பத்தின் சமீபத்திய முன்னேற்றங்களுடன், உயிரி தொழில்நுட்பம், மருத்துவம் மற்றும் பொது சுகாதாரம் ஆகிய துறைகளில் நானோ துகள்கள் உலகளவில் அதிக கவனத்தைப் பெற்றுள்ளன (1,2)அவற்றின் உயர் மேற்பரப்பு-தொகுதி விகிதம் காரணமாக, நானோ அளவிலான பொருட்கள், பொதுவாக 10 முதல் 500 nm வரை, பெரிய பொருட்களுடன் ஒப்பிடும்போது தனித்துவமான இயற்பியல் வேதியியல் பண்புகளைக் கொண்டுள்ளன (1)நானோ பொருட்களின் வடிவம் மற்றும் அளவைக் கட்டுப்படுத்தலாம், மேலும் குறிப்பிட்ட செயல்பாட்டுக் குழுக்களை அவற்றின் பரப்புகளில் சில புரதங்கள் அல்லது உள்செல்லுலார் உட்செலுத்துதல் ஆகியவற்றுடன் தொடர்புகளை செயல்படுத்த முடியும்.3,–5).

வெள்ளி நானோ துகள்கள் (AgNP கள்) ஒரு நுண்ணுயிர் எதிர்ப்பு முகவராக பரவலாக ஆய்வு செய்யப்பட்டுள்ளன (6)வெள்ளி சிறந்த கட்லரி உருவாக்கம், அலங்காரம் மற்றும் சிகிச்சை முகவர்களில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.வெள்ளி சேர்மங்களான சில்வர் சல்ஃபாடியாசின் மற்றும் சில உப்புகள் காயம் பராமரிப்புப் பொருட்களாகவும், அவற்றின் நுண்ணுயிர் எதிர்ப்பு பண்புகள் காரணமாக தொற்று நோய்களுக்கான சிகிச்சையாகவும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன (6,7)பல்வேறு வகையான பாக்டீரியாக்கள் மற்றும் வைரஸ்களை செயலிழக்கச் செய்வதற்கு AgNP கள் மிகவும் பயனுள்ளதாக இருப்பதாக சமீபத்திய ஆய்வுகள் வெளிப்படுத்தியுள்ளன.8,–11)AgNP கள் மற்றும் Ag+ அயனிகள் AgNP களில் இருந்து வெளியாகும் டிஎன்ஏ, ஆர்என்ஏ மற்றும் புரதங்கள் உட்பட பாஸ்பரஸ் அல்லது சல்பர் கொண்ட உயிர் மூலக்கூறுகளுடன் நேரடியாக தொடர்பு கொள்கின்றன (12,–14)அவை எதிர்வினை ஆக்ஸிஜன் இனங்களை (ROS) உருவாக்குகின்றன, இது நுண்ணுயிரிகளில் சவ்வு சேதத்தை ஏற்படுத்துகிறது (15)AgNP களின் அளவு, வடிவம் மற்றும் செறிவு ஆகியவை அவற்றின் ஆண்டிமைக்ரோபியல் திறன்களைப் பாதிக்கும் முக்கியமான காரணிகளாகும் (8,10,13,16,17).

நீர் சூழலில் நோய்க்கிருமிகளைக் கட்டுப்படுத்த AgNP கள் பயன்படுத்தப்படும்போது முந்தைய ஆய்வுகள் பல சிக்கல்களை எடுத்துக்காட்டுகின்றன.முதலாவதாக, நீரில் வைரஸ் நோய்க்கிருமிகளை செயலிழக்கச் செய்வதற்கான AgNP களின் செயல்திறன் பற்றிய ஆய்வுகள் குறைவாகவே உள்ளன.கூடுதலாக, மோனோடிஸ்பெர்ஸ் செய்யப்பட்ட AgNP கள் அவற்றின் சிறிய அளவு மற்றும் பெரிய பரப்பளவு காரணமாக பொதுவாக துகள்-துகள் திரட்டலுக்கு உட்பட்டவை, மேலும் இந்த திரட்டுகள் நுண்ணுயிர் நோய்க்கிருமிகளுக்கு எதிரான AgNP களின் செயல்திறனைக் குறைக்கின்றன (7)இறுதியாக, AgNP கள் பல்வேறு சைட்டோடாக்ஸிக் விளைவுகளைக் கொண்டிருப்பதாகக் காட்டப்பட்டுள்ளது (5,18,–20), மற்றும் AgNP களை நீர் சூழலில் வெளியிடுவது மனித ஆரோக்கியம் மற்றும் சுற்றுச்சூழல் பிரச்சினைகளை ஏற்படுத்தும்.

சமீபத்தில், பல்வேறு அளவுகளில் AgNP களால் அலங்கரிக்கப்பட்ட ஒரு நாவல் மைக்ரோமீட்டர் அளவிலான காந்த கலப்பின கொலாய்டை (MHC) உருவாக்கினோம் (21,22)சுற்றுச்சூழலில் இருந்து AgNP கலவைகளை மீட்டெடுக்க MHC கோர் பயன்படுத்தப்படலாம்.வெவ்வேறு சுற்றுச்சூழல் நிலைமைகளின் கீழ் பாக்டீரியோபேஜ் ϕX174, முரைன் நோரோவைரஸ் (எம்என்வி) மற்றும் அடினோவைரஸ் ஆகியவற்றைப் பயன்படுத்தி MHC களில் (AgNP-MHCs) இந்த வெள்ளி நானோ துகள்களின் ஆன்டிவைரல் செயல்திறனை மதிப்பீடு செய்தோம்.

பாக்டீரியோபேஜ் ϕX174 (a), MNV (b), மற்றும் AdV2 (c) ஆகியவற்றுக்கு எதிராக பல்வேறு செறிவுகளில் AgNP-MHC களின் ஆன்டிவைரல் விளைவுகள்.இலக்கு வைரஸ்கள் AgNP-MHC களின் வெவ்வேறு செறிவுகள் மற்றும் OH-MHC களுடன் (4.6 × 109 துகள்கள்/மிலி) ஒரு கட்டுப்பாட்டாக, ஒரு குலுக்க இன்குபேட்டரில் (150 rpm, 1 h, 25 ° C) சிகிச்சை அளிக்கப்பட்டது.எஞ்சியிருக்கும் வைரஸ்களை அளவிட பிளேக் மதிப்பீட்டு முறை பயன்படுத்தப்பட்டது.மதிப்புகள் என்பது மூன்று சுயாதீன சோதனைகளிலிருந்து ± நிலையான விலகல்கள் (SD) ஆகும்.நட்சத்திரக் குறியீடுகள் கணிசமாக வேறுபட்ட மதிப்புகளைக் குறிக்கின்றன (Pடன்னட்டின் சோதனையுடன் ஒரு வழி ANOVA மூலம் <0.05).

இந்த ஆய்வு AgNP-MHC கள் பாக்டீரியோபேஜ்கள் மற்றும் MNV, மனித நோரோவைரஸிற்கான பினாமியை நீரில் செயலிழக்கச் செய்ய பயனுள்ளதாக இருக்கும் என்பதை நிரூபித்தது.கூடுதலாக, AgNP-MHC களை ஒரு காந்தம் மூலம் எளிதாக மீட்டெடுக்க முடியும், இது நச்சுத்தன்மையுள்ள AgNP களை சுற்றுச்சூழலில் வெளியிடுவதை திறம்பட தடுக்கிறது.பல முந்தைய ஆய்வுகள், AgNP களின் செறிவு மற்றும் துகள் அளவு இலக்கு நுண்ணுயிரிகளை செயலிழக்கச் செய்வதற்கான முக்கியமான காரணிகள் (8,16,17)AgNP களின் ஆண்டிமைக்ரோபியல் விளைவுகளும் நுண்ணுயிரிகளின் வகையைப் பொறுத்தது.ϕX174 ஐ செயலிழக்கச் செய்வதற்கான AgNP-MHC களின் செயல்திறன் டோஸ்-ரெஸ்பான்ஸ் உறவைப் பின்பற்றியது.பரிசோதிக்கப்பட்ட AgNP-MHC களில், Ag30-MHC கள் ϕX174 மற்றும் MNV ஐ செயலிழக்கச் செய்வதற்கான அதிக செயல்திறனைக் கொண்டிருந்தன.MNV க்கு, Ag30-MHC கள் மட்டுமே வைரஸ் தடுப்பு செயல்பாட்டைக் காட்டுகின்றன, மற்ற AgNP-MHC கள் MNV இன் குறிப்பிடத்தக்க செயலிழப்பை உருவாக்கவில்லை.AgNP-MHC களில் எதுவும் AdV2 க்கு எதிராக குறிப்பிடத்தக்க வைரஸ் தடுப்பு செயல்பாடு எதுவும் இல்லை.

துகள் அளவுடன், AgNP-MHC களில் வெள்ளியின் செறிவும் முக்கியமானது.வெள்ளியின் செறிவு AgNP-MHC களின் வைரஸ் எதிர்ப்பு விளைவுகளின் செயல்திறனை தீர்மானிக்க தோன்றியது.4.6 × 109 துகள்கள்/மில்லியில் Ag07-MHCகள் மற்றும் Ag30-MHC களின் கரைசல்களில் வெள்ளி செறிவுகள் முறையே 28.75 ppm மற்றும் 200 ppm ஆகும், மேலும் அவை வைரஸ் தடுப்பு நடவடிக்கையின் அளவோடு தொடர்புபடுத்தப்பட்டுள்ளன.அட்டவணை 2பரிசோதிக்கப்பட்ட AgNP-MHC களின் வெள்ளி செறிவுகள் மற்றும் மேற்பரப்பு பகுதிகளை சுருக்கமாகக் கூறுகிறது.Ag07-MHC கள் குறைந்த ஆன்டிவைரல் செயல்பாட்டைக் காட்டுகின்றன மற்றும் குறைந்த வெள்ளி செறிவு மற்றும் பரப்பளவைக் கொண்டிருந்தன, இந்த பண்புகள் AgNP-MHC களின் வைரஸ் தடுப்பு நடவடிக்கையுடன் தொடர்புடையவை என்று பரிந்துரைக்கிறது.

நுண்ணுயிர் சவ்வுகளிலிருந்து Mg2+ அல்லது Ca2+ அயனிகளின் வேதியியல் சுருக்கம், சவ்வுகளில் அமைந்துள்ள தியோல் குழுக்களுடன் வளாகங்களை உருவாக்குதல் மற்றும் எதிர்வினை ஆக்ஸிஜன் இனங்கள் (ROS) உருவாக்குதல் ஆகியவை AgNP-MHC களின் முக்கிய ஆண்டிமைக்ரோபியல் வழிமுறைகள் என்று எங்கள் முந்தைய ஆய்வு சுட்டிக்காட்டியது.21)AgNP-MHC கள் ஒப்பீட்டளவில் பெரிய துகள் அளவைக் கொண்டிருப்பதால் (∼500 nm), அவை ஒரு வைரஸ் கேப்சிடை ஊடுருவுவது சாத்தியமில்லை.மாறாக, AgNP-MHCகள் வைரஸ் மேற்பரப்பு புரதங்களுடன் தொடர்புகொள்வதாகத் தெரிகிறது.கலவைகளில் உள்ள AgNP கள் வைரஸ்களின் கோட் புரதங்களில் உட்பொதிக்கப்பட்ட தியோல் குழுவைக் கொண்ட உயிர் மூலக்கூறுகளை பிணைக்க முனைகின்றன.எனவே, வைரஸ் கேப்சிட் புரதங்களின் உயிர்வேதியியல் பண்புகள் AgNP-MHC களுக்கு அவற்றின் உணர்திறனைத் தீர்மானிக்க முக்கியம்.படம் 1AgNP-MHC களின் விளைவுகளுக்கு வைரஸ்களின் வெவ்வேறு உணர்திறன்களைக் காட்டுகிறது.பாக்டீரியோபேஜ்கள் ϕX174 மற்றும் MNV ஆகியவை AgNP-MHC களுக்கு எளிதில் பாதிக்கப்படுகின்றன, ஆனால் AdV2 எதிர்ப்புத் திறன் கொண்டது.AdV2 இன் உயர் எதிர்ப்பு நிலை அதன் அளவு மற்றும் அமைப்புடன் தொடர்புடையதாக இருக்கலாம்.அடினோவைரஸ்கள் அளவு 70 முதல் 100 என்எம் வரை இருக்கும் (30), அவை ϕX174 (27 முதல் 33 என்எம்) மற்றும் எம்என்வி (28 முதல் 35 என்எம்) (31,32)அவற்றின் பெரிய அளவுடன் கூடுதலாக, அடினோவைரஸ்கள் மற்ற வைரஸ்களைப் போலல்லாமல் இரட்டை இழைகள் கொண்ட டிஎன்ஏவைக் கொண்டுள்ளன, மேலும் வெப்பம் மற்றும் புற ஊதா கதிர்வீச்சு போன்ற பல்வேறு சுற்றுச்சூழல் அழுத்தங்களுக்கு எதிர்ப்புத் தெரிவிக்கின்றன (33,34)MS2 இன் கிட்டத்தட்ட 3-log10 குறைப்பு Ag30-MHC களுடன் 6 மணி நேரத்திற்குள் ஏற்பட்டதாக எங்கள் முந்தைய ஆய்வு தெரிவிக்கிறது (21)MS2 மற்றும் ϕX174 ஆகியவை வெவ்வேறு வகையான நியூக்ளிக் அமிலத்துடன் (ஆர்என்ஏ அல்லது டிஎன்ஏ) ஒத்த அளவுகளைக் கொண்டுள்ளன, ஆனால் Ag30-MHCகளால் செயலிழக்கச் செய்யும் அதே விகிதங்களைக் கொண்டுள்ளன.எனவே, நியூக்ளிக் அமிலத்தின் தன்மை AgNP-MHCகளுக்கு எதிர்ப்புத் தெரிவிப்பதற்கான முக்கிய காரணியாகத் தெரியவில்லை.மாறாக, வைரஸ் துகள்களின் அளவு மற்றும் வடிவம் மிகவும் முக்கியமானதாகத் தோன்றியது, ஏனெனில் அடினோவைரஸ் மிகப் பெரிய வைரஸ்.Ag30-MHCகள் M13 இன் கிட்டத்தட்ட 2-log10 குறைப்பை 6 மணிநேரத்திற்குள் அடைந்தன (எங்கள் வெளியிடப்படாத தரவு).M13 என்பது ஒற்றை இழை DNA வைரஸ் (35) மற்றும் ∼880 nm நீளம் மற்றும் 6.6 nm விட்டம் (36)சிறிய, சுற்று-கட்டமைக்கப்பட்ட வைரஸ்கள் (MNV, ϕX174 மற்றும் MS2) மற்றும் ஒரு பெரிய வைரஸ் (AdV2) ஆகியவற்றுக்கு இடையே இழை பாக்டீரியோபேஜ் M13 இன் செயலிழக்க விகிதம் இடைநிலையாக இருந்தது.

தற்போதைய ஆய்வில், MNV இன் செயலிழக்க இயக்கவியல் பிளேக் மதிப்பீடு மற்றும் RT-PCR மதிப்பீட்டில் குறிப்பிடத்தக்க அளவில் வேறுபட்டது (படம் 2bமற்றும்மற்றும்c).சி)RT-PCR போன்ற மூலக்கூறு மதிப்பீடுகள் வைரஸ்களின் செயலிழக்க விகிதங்களை கணிசமாகக் குறைத்து மதிப்பிடுவதாக அறியப்படுகிறது (25,28), எங்கள் ஆய்வில் கண்டறியப்பட்டது.AgNP-MHC கள் முதன்மையாக வைரஸ் மேற்பரப்புடன் தொடர்புகொள்வதால், அவை வைரஸ் நியூக்ளிக் அமிலங்களை விட வைரஸ் பூச்சு புரதங்களை சேதப்படுத்தும் வாய்ப்புகள் அதிகம்.எனவே, வைரஸ் நியூக்ளிக் அமிலத்தை அளவிடுவதற்கான RT-PCR மதிப்பீடு வைரஸ்களின் செயலிழப்பைக் கணிசமாகக் குறைத்து மதிப்பிடக்கூடும்.Ag+ அயனிகளின் விளைவு மற்றும் எதிர்வினை ஆக்ஸிஜன் இனங்கள் (ROS) உருவாக்கம் ஆகியவை சோதனை செய்யப்பட்ட வைரஸ்கள் செயலிழக்க காரணமாக இருக்க வேண்டும்.இருப்பினும், AgNP-MHC களின் வைரஸ் எதிர்ப்பு வழிமுறைகளின் பல அம்சங்கள் இன்னும் தெளிவாக இல்லை, மேலும் AdV2 இன் உயர் எதிர்ப்பின் பொறிமுறையை தெளிவுபடுத்த உயிரி தொழில்நுட்ப அணுகுமுறைகளைப் பயன்படுத்தி மேலும் ஆராய்ச்சி தேவைப்படுகிறது.

இறுதியாக, Ag30-MHC களின் ஆன்டிவைரல் செயல்பாட்டின் வலுவான தன்மையை, அவற்றை பரந்த அளவிலான pH மதிப்புகளுக்கு வெளிப்படுத்தி, அவற்றின் வைரஸ் தடுப்பு செயல்பாட்டை அளவிடுவதற்கு முன், நீர் மாதிரிகளைத் தட்டவும் மற்றும் மேற்பரப்பு செய்யவும் மதிப்பீடு செய்தோம்.படம் 3மற்றும்மற்றும் 4).4)மிகக் குறைந்த pH நிலைகளுக்கு வெளிப்பாடு MHC (வெளியிடப்படாத தரவு) இலிருந்து AgNP களின் உடல் மற்றும்/அல்லது செயல்பாட்டு இழப்பை ஏற்படுத்தியது.குறிப்பிடப்படாத துகள்களின் முன்னிலையில், MS2 க்கு எதிரான வைரஸ் தடுப்பு நடவடிக்கையில் சரிவு இருந்தபோதிலும், Ag30-MHC கள் தொடர்ந்து வைரஸ் தடுப்பு செயல்பாட்டைக் காட்டின.வடிகட்டப்படாத மேற்பரப்பு நீரில் ஆன்டிவைரல் செயல்பாடு மிகக் குறைவாக இருந்தது, ஏனெனில் Ag30-MHC கள் மற்றும் மிகவும் கொந்தளிப்பான மேற்பரப்பு நீரில் உள்ள குறிப்பிடப்படாத துகள்கள் ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான தொடர்பு வைரஸ் தடுப்பு செயல்பாட்டைக் குறைக்கலாம் (அட்டவணை 3)எனவே, பல்வேறு வகையான நீரில் (எ.கா. வெவ்வேறு உப்பு செறிவுகள் அல்லது ஹ்யூமிக் அமிலத்துடன்) AgNP-MHCகளின் கள மதிப்பீடுகள் எதிர்காலத்தில் செய்யப்பட வேண்டும்.

முடிவில், புதிய Ag கலவைகள், AgNP-MHCகள், ϕX174 மற்றும் MNV உட்பட பல வைரஸ்களுக்கு எதிராக சிறந்த ஆன்டிவைரல் திறன்களைக் கொண்டுள்ளன.பல்வேறு சுற்றுச்சூழல் நிலைமைகளின் கீழ் AgNP-MHC கள் வலுவான செயல்திறனைப் பராமரிக்கின்றன, மேலும் இந்த துகள்களை ஒரு காந்தத்தைப் பயன்படுத்தி எளிதாக மீட்டெடுக்க முடியும், இதனால் மனித ஆரோக்கியம் மற்றும் சுற்றுச்சூழலில் அவற்றின் சாத்தியமான தீங்கு விளைவிக்கும் விளைவுகளை குறைக்கிறது.குறிப்பிடத்தக்க சுற்றுச்சூழல் அபாயங்கள் இல்லாமல், பல்வேறு சுற்றுச்சூழல் அமைப்புகளில் AgNP கலவை ஒரு பயனுள்ள வைரஸ் தடுப்பு மருந்தாக இருக்கும் என்பதை இந்த ஆய்வு காட்டுகிறது.