Javascript дар айни замон дар браузери шумо ғайрифаъол аст.Вақте ки JavaScript ғайрифаъол аст, баъзе функсияҳои ин вебсайт кор намекунанд.
Тафсилоти мушаххаси худ ва доруҳои мушаххаси мавриди таваҷҷӯҳи худро сабт кунед ва мо маълумотеро, ки шумо бо мақолаҳо пешниҳод мекунед, дар базаи васеи мо мувофиқат мекунем ва ба шумо нусхаи PDF-ро тавассути почтаи электронӣ сари вақт мефиристем.
Оё нанозарраҳои хурдтар ҳамеша беҳтаранд?Фаҳмидани таъсири биологии агрегатсияи аз андоза вобастагии нанозарраҳои нуқра дар шароити аз ҷиҳати биологӣ мувофиқ
Муаллифон: Белтеки П, Ронавари А, Закупски Д, Бока Е, Игаз Н, Шеренчсес Б, Пфайфер I, Вагвёлги С, Киричси М, Коня З
Питер Белтеки,1,* Андреа Ронавари,1,* Далма Закупски,1 Эстер Бока,1 Нора Игаз,2 Беттина Серенчес,3 Илона Пфайфер,3 Чаба Вагволги,3 Моника Киричси, аз илми химияи экологӣ ва дар Ҳунго, , Донишгоҳи Сегед;2 Кафедраи биохимия ва биологияи молекулавӣ, факултети илм ва иттилооти Донишгоҳи Сегед, Венгрия;3 Кафедраи микробиология, факултети илм ва иттилоот, Донишгоҳи Сегед, Венгрия;4MTA-SZTE Гурухи тадкикоти кинетикаи реакция ва химияи руизаминй, Сегед, Венгрия* Ин муаллифон ба ин кор баробар хисса гузоштанд.Муошират: Золтан Коня Кафедраи химияи амалӣ ва муҳити зист, факултети илм ва информатика, Донишгоҳи Сегед, Реррих Square 1, Сегед, H-6720, Венгрия Телефон +36 62 544620 Почтаи электронӣ [Ҳифзи почтаи электронӣ] Мақсад: Наноқисмҳои нуқра (A nanoparticles) яке аз наноматериалҳои маъмултарин омӯхташуда, махсусан аз сабаби татбиқи биотиббии онҳо.Аммо, аз сабаби ҷамъшавии нанозаррачаҳо, цитотоксикӣ ва фаъолияти зиддибактериявии онҳо аксар вақт дар васоити биологӣ осеб мебинанд.Дар ин кор рафтори ҷамъшавӣ ва фаъолияти биологии алоқаманди се намунаҳои гуногуни нанозарраҳои нуқра бо цитрат бо диаметри миёна 10, 20 ва 50 нм омӯхта шуданд.Усули: Истифодаи микроскопи электронии интиқол барои синтез ва тавсифи нанозаррачаҳо, арзёбии рафтори ҷамъшавии онҳо дар арзишҳои гуногуни pH, NaCl, консентратсияи глюкоза ва глутамин тавассути парокандакунии динамикии нур ва спектроскопияи ултрабунафш намоён.Илова бар ин, дар таркиби фарҳанги ҳуҷайра ҷузъҳои миёна ба монанди Дулбеко рафтори ҷамъшавӣ дар Eagle Medium ва Fetal Calf Serumро беҳтар мекунад.Натиҷаҳо: Натиҷаҳо нишон медиҳанд, ки рН-и кислота ва таркиби электролитҳои физиологӣ умуман ҷамъшавии миқёси микронҳоро ба вуҷуд меоранд, ки тавассути ташаккули коронаи биомолекулярӣ миёнаравӣ кардан мумкин аст.Қобили зикр аст, ки зарраҳои калонтар нисбат ба ҳамтоёни хурдтари худ ба таъсироти беруна муқовимати баландтар нишон медиҳанд.Санҷишҳои ситотоксикӣ ва антибактериалӣ дар in vitro тавассути коркарди ҳуҷайраҳо бо агрегатҳои нанозаррачаҳо дар марҳилаҳои гуногуни агрегатсия гузаронида шуданд.Хулоса: Натиҷаҳои мо таносуби амиқро байни устувории коллоидӣ ва заҳролудии AgNPs нишон медиҳанд, зеро ҷамъшавии шадид боиси гум шудани фаъолияти биологӣ мегардад.Дараҷаи баландтари зидди агрегатсия, ки барои зарраҳои калонтар мушоҳида мешавад, ба заҳролудшавии in vitro таъсири назаррас мерасонад, зеро чунин намунаҳо фаъолияти бештари ҳуҷайраҳои зиддимикробӣ ва ширхӯронро нигоҳ медоранд.Ин бозёфтҳо ба хулосае оварда мерасонанд, ки сарфи назар аз ақидаи умумӣ дар адабиёти дахлдор, ҳадаф гирифтан ба хурдтарин нанозарраҳои имконпазир роҳи беҳтарини амал нест.Калидвожаҳо: афзоиши миёнаравии тухмӣ, устувории коллоидӣ, рафтори агрегатсияи вобаста ба ҳаҷм, заҳролудшавии зарари ҷамъшавӣ
Бо афзоиши талабот ва истеҳсоли наноматериалҳо, ба бехатарии биологӣ ё фаъолияти биологии онҳо диққати бештар дода мешавад.Нанозаррачаҳои нуқра (AgNPs) яке аз намояндагони маъмултарин синтезшуда, таҳқиқшуда ва истифодашавандаи ин синфи маводҳо мебошанд, зеро хосиятҳои аълои каталитикӣ, оптикӣ ва биологии онҳо мебошанд.1 Умуман чунин мешуморанд, ки хусусиятҳои беназири наноматериалҳо (аз ҷумла AgNPs) асосан ба масоҳати бузурги мушаххаси онҳо мансубанд.Аз ин рӯ, мушкили ногузир ҳама гуна равандест, ки ба ин хусусияти калидӣ таъсир мерасонад, ба монанди андозаи зарраҳо, рӯйпӯш кардани рӯизаминӣ ё ҷамъшавӣ, оё он ба хосиятҳои нанозаррачаҳо, ки барои барномаҳои мушаххас муҳиманд, зарари ҷиддӣ мерасонад.
Таъсири андозаи зарраҳо ва стабилизаторҳо мавзӯъҳое мебошанд, ки дар адабиёт нисбатан хуб ҳуҷҷатгузорӣ шудаанд.Масалан, ақидаи ба таври умум қабулшуда ин аст, ки нанозарраҳои хурдтар аз нанозарраҳои калонтар заҳрноктаранд.2 Мутобиқи адабиёти умумӣ, таҳқиқоти қаблии мо фаъолияти аз андоза вобастагии нанонукраро дар ҳуҷайраҳои ширхӯрон ва микроорганизмҳо нишон доданд.3-5 Сарпӯши рӯизаминӣ боз як сифатест, ки ба хосиятҳои наноматериалҳо таъсири васеъ дорад.Танҳо бо илова кардан ё тағир додани стабилизаторҳо дар рӯи он, як наноматериал метавонад дорои хосиятҳои физикӣ, химиявӣ ва биологии тамоман гуногун бошад.Истифодаи агентҳои пӯшида аксар вақт ҳамчун як қисми синтези нанозарраҳо иҷро карда мешавад.Масалан, нанозаррачаҳои нуқраи бо цитрат хотимаёфта яке аз муҳимтарин AgNP-ҳои тадқиқот мебошанд, ки тавассути коҳиш додани намакҳои нуқра дар маҳлули интихобшудаи стабилизатор ҳамчун муҳити реаксия синтез карда мешаванд.6 Citrate метавонад ба осонӣ аз арзиши пасти худ, мавҷудият, мутобиқати биологӣ ва наздикии қавӣ ба нуқра истифода барад, ки он метавонад дар таъсири мутақобилаи мухталифи пешниҳодшуда, аз адсорбсияи сатҳи баръакс то таъсироти ионӣ инъикос ёбад.Молекулаҳои хурд ва ионҳои полиатомӣ дар наздикии 7,8, ба монанди цитратҳо, полимерҳо, полиэлектролитҳо ва агентҳои биологӣ низ маъмулан барои устувор кардани нано-нуқра ва иҷрои функсияҳои беназир дар он истифода мешаванд.9-12
Ҳарчанд имкони тағир додани фаъолияти нанозаррачаҳо бо роҳи пӯшонидани барқасдона як майдони хеле ҷолиб аст, аммо нақши асосии ин рӯйпӯши рӯизаминӣ ночиз аст, ки устувории коллоидиро барои системаи нанозарраҳо таъмин мекунад.Масоҳати калони мушаххаси наноматериалҳо энергияи бузурги рӯизаминиро ба вуҷуд меорад, ки ба қобилияти термодинамикии система барои расидан ба энергияи ҳадди ақали он халал мерасонад.13 Бе эътидоли дуруст, ин метавонад ба агломератсияи наноматериалҳо оварда расонад.Агрегатсия ин ташаккули агрегатҳои заррачаҳои шакл ва андозаҳои гуногун мебошад, ки ҳангоми вохӯрдани заррачаҳои пароканда ба амал меояд ва таъсири мутақобилаи термодинамикии ҷорӣ имкон медиҳад, ки зарраҳо ба ҳамдигар часпида шаванд.Аз ин рӯ, стабилизаторҳо барои пешгирии агрегатсия тавассути ворид кардани қувваи ба қадри кофӣ калони бозанда байни зарраҳо барои муқобила бо ҷалби термодинамикии онҳо истифода мешаванд.14
Гарчанде ки мавзӯи андозаи зарраҳо ва фарогирии сатҳи он дар заминаи танзими фаъолиятҳои биологие, ки аз ҷониби нанозарраҳо ба вуҷуд меоянд, ҳамаҷониба омӯхта шудааст, ҷамъшавии зарраҳо як соҳаи ба таври назаррас нодида гирифташуда мебошад.Барои ҳалли устувории коллоидии нанозаррачаҳо дар шароити аз ҷиҳати биологӣ мувофиқ қариб ягон омӯзиши ҳамаҷониба вуҷуд надорад.10,15-17 Илова бар ин, ин саҳм махсусан нодир аст, ки дар он ҷо заҳролудии марбут ба агрегатсия низ омӯхта шудааст, ҳатто агар он метавонад аксуламалҳои номатлуб, ба монанди тромбози рагҳо ё аз даст додани хусусиятҳои дилхоҳ, ба монанди заҳролудшавии он, дар расми 1.18, 19 нишон дода шудааст.Дарвоқеъ, яке аз чанд механизмҳои маълуми муқовимати нанозарраҳои нуқра ба ҷамъшавӣ алоқаманд аст, зеро гузориш дода мешавад, ки штаммҳои муайяни E. coli ва Pseudomonas aeruginosa бо ифодаи сафедаи флагеллин, флагеллин ҳассосияти нано-нуқраи онҳоро коҳиш медиҳанд.Он ба нуқра наздикии баланд дорад ва ба ин васила ҷамъшавиро ба вуҷуд меорад.20
Якчанд механизмҳои гуногуни марбут ба заҳролудшавии нанозарраҳои нуқра мавҷуданд ва ҷамъшавӣ ба ҳамаи ин механизмҳо таъсир мерасонад.Усули аз ҳама бештар мавриди баррасӣ қарор гирифтани фаъолияти биологии AgNP, ки баъзан ҳамчун механизми "Аспи троянӣ" номида мешавад, AgNP-ро ҳамчун интиқолдиҳандагони Ag + мешуморад.1,21 Механизми аспи троянӣ метавонад афзоиши зиёди консентратсияи маҳаллии Ag+-ро таъмин кунад, ки боиси тавлиди ROS ва деполяризатсияи мембрана мегардад.22-24 Агрегатсия метавонад ба барориши Ag+ таъсир расонад ва ба ин васила ба заҳролудшавӣ таъсир расонад, зеро он сатҳи фаъоли фаъолро коҳиш медиҳад, ки дар он ионҳои нуқра оксид шуда, об мешаванд.Аммо, AgNPs на танҳо тавассути баровардани ионҳо заҳролудшавӣ зоҳир мекунанд.Бисёр таъсироти мутақобилаи ҳаҷм ва морфология бояд ба назар гирифта шаванд.Дар байни онҳо, андоза ва шакли сатҳи нанозарраҳо хусусиятҳои муайянкунанда мебошанд.4,25 Ҷамъоварии ин механизмҳоро метавон ҳамчун "механизмҳои заҳролудшавии заҳролудшавӣ" гурӯҳбандӣ кард.Эҳтимолияти зиёди реаксияҳои мембранаи митохондриалӣ ва рӯизаминӣ мавҷуданд, ки метавонанд органеллҳоро вайрон кунанд ва боиси марги ҳуҷайра шаванд.25-27 Азбаски ташаккули агрегатҳо табиатан ба ҳаҷм ва шакли объектҳои дорои нуқра, ки аз ҷониби системаҳои зинда эътироф шудаанд, таъсир мерасонад, ин таъсирот низ метавонанд таъсир расонанд.
Дар мақолаи қаблии худ оид ба ҷамъоварии нанозарраҳои нуқра, мо як усули самараноки скринингро, ки аз таҷрибаҳои кимиёвӣ ва дар vitro биологӣ иборат аст, барои омӯзиши ин мушкилот нишон додем.19 Парокандашавии нури динамикӣ (DLS) усули афзалиятнок барои ин намуди санҷишҳо мебошад, зеро мавод метавонад фотонҳоро дар дарозии мавҷ, ки бо андозаи зарраҳои он муқоиса карда мешавад, пароканда кунад.Азбаски суръати ҳаракати броунии зарраҳо дар муҳити моеъ ба андоза вобаста аст, тағирёбии шиддати нури парокандаро барои муайян кардани диаметри миёнаи гидродинамикии (Z-миёна) намунаи моеъ истифода бурдан мумкин аст.28 Илова бар ин, бо истифода аз шиддат ба намуна, потенсиали зета (потенсиали ζ)-и нанозарраро ба андозаи миёнаи Z чен кардан мумкин аст.13,28 Агар арзиши мутлақи потенсиали зета ба қадри кофӣ баланд бошад (мувофиқи дастурҳои умумӣ> ± 30 мВ), он дар байни зарраҳо барои муқобила бо агрегатсия такони қавии электростатикиро ба вуҷуд меорад.Резонанси хоси плазмони рӯизаминӣ (SPR) як падидаи беназири оптикӣ мебошад, ки асосан ба нанозарраҳои металлҳои қиматбаҳо (асосан Au ва Ag) мансуб аст.29. Дар асоси ларзишҳои электронии (плазмонҳои рӯизаминӣ) ин маводҳо дар наномикёс, маълум аст, ки AgNP-ҳои сферикӣ қуллаи хоси азхудкунии UV-Vis дар наздикии 400 нм доранд.30 Тағйирёбии шиддат ва дарозии мавҷи зарраҳо барои пурра кардани натиҷаҳои DLS истифода мешаванд, зеро ин усул метавонад барои муайян кардани ҷамъшавии нанозарраҳо ва адсорбсияи рӯизаминии биомолекулаҳо истифода шавад.
Бар асоси иттилооти ба даст овардашуда, қобилиятнокии ҳуҷайра (MTT) ва таҳлилҳои зиддибактериявӣ тавре анҷом дода мешаванд, ки заҳролудшавии AgNP на аз консентратсияи нанозаррачаҳо, балки ҳамчун вазифаи сатҳи ҷамъ тавсиф карда мешавад.Ин усули беназир ба мо имкон медиҳад, ки аҳамияти амиқи дараҷаи агрегатсияро дар фаъолияти биологӣ нишон диҳем, зеро масалан, AgNP-ҳои цитратӣ қатъшуда дар давоми чанд соат аз сабаби ҷамъшавӣ фаъолияти биологии худро комилан гум мекунанд.19
Дар кори ҷорӣ, мо ҳадаф дорем, ки саҳми қаблии худро дар устувории коллоидҳои марбут ба биологӣ ва таъсири онҳо ба фаъолияти биологӣ тавассути омӯзиши таъсири андозаи нанозарраҳо ба агрегатсияи нанозаррачаҳо васеъ кунем.Ин бешубҳа яке аз таҳқиқоти нанозаррачаҳост.Дурнамои баландтар ва 31 Барои таҳқиқи ин масъала, усули афзоиши миёнаравии тухмӣ барои тавлиди AgNP-ҳои бо цитрат қатъшуда дар се диапазони андозаҳои гуногун (10, 20 ва 50 нм) истифода шуд.6,32 ҳамчун яке аз усулҳои маъмултарин.Барои наноматериалҳое, ки ба таври васеъ ва мунтазам дар барномаҳои тиббӣ истифода мешаванд, AgNP-ҳои цитратӣ бо андозаҳои гуногун интихоб карда мешаванд, то вобастагии эҳтимолии андоза аз хосиятҳои биологии наносилверро омӯхтанд.Пас аз синтез кардани AgNP-ҳои андозаҳои гуногун, мо намунаҳои истеҳсолшударо тавассути микроскопияи электронии интиқол (TEM) тавсиф кардем ва сипас бо истифода аз тартиби скрининги дар боло зикршуда зарраҳоро тафтиш кардем.Илова бар ин, дар ҳузури фарҳангҳои ҳуҷайраҳои in vitro Medium Modified Eagle's Dulbecco (DMEM) ва Fetal Bovine (FBS), рафтори агрегатсияи вобаста ба андоза ва рафтори он дар арзишҳои гуногуни pH, NaCl, глюкоза ва консентратсияи глутамин арзёбӣ карда шуданд.Хусусиятҳои ситотоксикӣ дар шароити ҳамаҷониба муайян карда мешаванд.Консенсуси илмӣ нишон медиҳад, ки дар маҷмӯъ зарраҳои хурдтар афзалтаранд;тафтишоти мо платформаи кимиёвӣ ва биологиро фароҳам меорад, то муайян кунад, ки оё ин ҳолат аст.
Се нанозарраҳои нуқра бо диапазони андозаашон гуногун бо усули афзоиши миёнаравии тухмӣ, ки аз ҷониби Ван ва дигарон пешниҳод шудаанд, бо ислоҳи ночиз омода карда шуданд.6 Ин усул ба коҳиши кимиёвӣ асос ёфтааст, ки бо истифода аз нитрати нуқра (AgNO3) ҳамчун манбаи нуқра, боргидриди натрий (NaBH4) ҳамчун агенти коҳишдиҳанда ва цитрати натрий ҳамчун стабилизатор истифода мешавад.Аввалан, 75 мл маҳлули обии 9 мм цитратро аз дигидрати цитрати натрий (Na3C6H5O7 x 2H2O) омода кунед ва то 70°С гарм кунед.Сипас, ба муҳити реаксия 2 мл маҳлули 1% масҳ/ ҳаҷм AgNO3 илова карда шуд ва сипас маҳлули борогидриди натрийи нав омодашуда (2 мл 0,1% в/в) ба омехта ба қатра рехта шуд.Дар натиҷа суспензияи зард-қаҳваранг дар 70 ° C бо омехтаи шадид барои 1 соат нигоҳ дошта шуд ва сипас то ҳарорати хонагӣ хунук карда шуд.Намунаи натиҷавӣ (аз ҳоло ҳамчун AgNP-I номида мешавад) ҳамчун асос барои афзоиши миёнаравии тухмӣ дар марҳилаи навбатии синтез истифода мешавад.
Барои синтез кардани суспензияи заррачаҳои миёнаҳаҷм (бо номи AgNP-II) маҳлули 90 мл 7,6 мм цитратро то 80 ° C гарм кунед, онро бо 10 мл AgNP-I омехта кунед ва сипас 2 мл 1% масх/ҳ/в маҳлули AgNO3-ро омехта кунед. дар давоми 1 соат дар зери омехтаи сахти механикӣ нигоҳ дошта шуд ва сипас намуна то ҳарорати хонагӣ хунук карда шуд.
Барои зарраҳои калонтарин (AgNP-III) ҳамон раванди афзоишро такрор кунед, аммо дар ин ҳолат 10 мл AgNP-II-ро ҳамчун суспензияи тухмӣ истифода баред.Пас аз расидани намунаҳо ба ҳарорати хонагӣ, онҳо консентратсияи номиналии Ag-и худро дар асоси миқдори умумии AgNO3 то 150 ppm бо илова кардан ё бухор кардани ҳалкунандаи иловагӣ дар 40°C муқаррар мекунанд ва ниҳоят онҳоро дар 4°C то истифодаи минбаъда нигоҳ медоранд.
Микроскопи FEI Tecnai G2 20 X-Twin Transmission Electron Microscope (TEM) (Корпоратсияи марказии FEI, Хиллсборо, Орегон, ИМА) бо шиддати шитоби 200 кВ барои тафтиш кардани хусусиятҳои морфологии нанозарраҳо ва гирифтани шакли дифраксияи электронии онҳо (ED) -ро истифода баред.Ҳадди ақал 15 тасвири намояндагӣ (~750 зарраҳо) бо истифода аз бастаи нармафзори ImageJ арзёбӣ карда шуданд ва гистограммаҳои натиҷавӣ (ва ҳама графикҳо дар тамоми таҳқиқот) дар OriginPro 2018 (OriginLab, Нортгемптон, MA, ИМА) 33, 34 сохта шудаанд.
Диаметри миёнаи гидродинамикӣ (З-миёна), потенсиали зета (ζ-потенсиал) ва резонанси хоси сатҳи плазмони (SPR) намунаҳо барои нишон додани хосиятҳои ибтидоии коллоидии онҳо чен карда шуданд.Диаметри миёнаи гидродинамикӣ ва потенсиали зетаи намуна бо асбоби Malvern Zetasizer Nano ZS (Malvern Instruments, Малверн, Британияи Кабир) бо истифода аз ҳуҷайраҳои капиллярии якдафъаина дар 37±0,1°C чен карда шуд.Ocean Optics 355 DH-2000-BAL UV-Vis спектрофотометр (Halma PLC, Largo, FL, ИМА) барои ба даст овардани хусусиятҳои хоси SPR аз спектри азхудкунии UV-Vis намунаҳо дар доираи 250-800 нм истифода шудааст.
Дар давоми тамоми таҷриба дар як вақт се намуди ченкунии гуногуни вобаста ба устувории коллоидӣ гузаронида шуд.DLS-ро барои чен кардани диаметри миёнаи гидродинамикӣ (миёнаи Z) ва потенсиали зета (потенсиали ζ) зарраҳо истифода баред, зеро миёнаи Z ба андозаи миёнаи агрегатҳои нанозарраҳо алоқаманд аст ва потенсиали zeta нишон медиҳад, ки оё такони электростатикӣ дар система ба қадри кофӣ қавӣ аст, ки ҷалби Ван дер Ваалсро байни нанозарраҳо ҷуброн кунад.Андозаҳо дар се нусха анҷом дода мешаванд ва инҳирофи стандартии Z миёна ва потенсиали зета тавассути нармафзори Zetasizer ҳисоб карда мешавад.Спектрҳои хоси SPR-и зарраҳо тавассути спектроскопияи UV-Vis баҳо дода мешаванд, зеро тағирот дар шиддатнокии қулла ва дарозии мавҷ метавонад ҷамъшавӣ ва мутақобилаи сатҳи рӯиро нишон диҳад.29,35 Дарвоқеъ, резонанси сатҳи плазмон дар металлҳои қиматбаҳо он қадар таъсирбахш аст, ки он боиси усулҳои нави таҳлили биомолекулаҳо гардид.29,36,37 Консентратсияи AgNPs дар омехтаи таҷрибавӣ тақрибан 10 ppm аст ва ҳадаф ин аст, ки шиддатнокии максималии азхудкунии ибтидоии SPR ба 1. Таҷриба бо усули вобаста ба вақт дар 0 гузаронида шуд;1,5;3;6;12 ва 24 соат дар шароити гуногуни биологи.Тафсилоти бештареро, ки таҷрибаро тавсиф мекунанд, дар кори қаблии мо дидан мумкин аст.19 Хулоса, арзишҳои гуногуни рН (3; 5; 7,2 ва 9), хлориди натрий (10 мм; 50 мм; 150 мм), глюкоза (3,9 мм; 6,7 мм) ва консентратсияи глутамин (4 мм) ва инчунин Dulbecco's Modified Eagle Medium (DMEM) ва хунобаи гови ҳомила (FBS) (дар об ва DMEM) ҳамчун системаҳои намунавӣ омода карда, таъсири онҳоро ба рафтори ҷамъшавии нанозарраҳои нуқраи синтезшуда омӯхтааст.pH Қиматҳои NaCl, глюкоза ва глутамин дар асоси консентратсияи физиологӣ баҳо дода мешаванд, дар ҳоле ки миқдори DMEM ва FBS бо сатҳҳое, ки дар тамоми таҷрибаи in vitro истифода мешаванд, якхелаанд.38-42 Ҳама ченакҳо дар pH 7,2 ва 37°C бо консентратсияи доимии намаки заминавии 10 mM NaCl барои бартараф кардани ҳама гуна таъсироти зарраҳои масофаи дур анҷом дода шуданд (ба истиснои таҷрибаҳои муайяни рН ва NaCl, ки дар он сифатҳо тағирёбандаҳои зери таҳсил).28 Рӯйхати шартҳои гуногун дар ҷадвали 1 ҷамъбаст карда шудааст. Таҷрибае, ки бо † ишора шудааст, ҳамчун истинод истифода мешавад ва ба намунаи дорои 10 mM NaCl ва pH 7.2 мувофиқат мекунад.
Хатти ҳуҷайраҳои саратони ғадуди ғадуди инсон (DU145) ва кератиноситҳои абадзиндаи инсон (HaCaT) аз ATCC (Manassas, VA, ИМА) гирифта шудаанд.Ҳуҷайраҳо ба таври мунтазам дар муҳити ҳадди ақали муҳими Дулбекко Eagle (DMEM) парвариш карда мешаванд, ки дорои 4,5 г глюкоза (Сигма-Олдрих, Сент-Луис, МО, ИМА) бо 10% FBS, 2 мм L-глутамин, 0,01% Стрептомицин ва 0005 илова карда шудаанд. Пенициллин (Сигма-Олдрих, Сент-Луис, Миссури, ИМА).Ҳуҷайраҳо дар инкубатори 37°C дар зери 5% CO2 ва 95% намӣ парвариш карда мешаванд.
Барои омӯхтани тағирот дар ситотоксикагии AgNP, ки дар натиҷаи ҷамъшавии зарраҳо ба вақт вобаста аст, санҷиши ду марҳилаи MTT гузаронида шуд.Аввалан, қобилияти ҳаёти ду намуди ҳуҷайра пас аз табобат бо AgNP-I, AgNP-II ва AgNP-III чен карда шуд.Бо ин мақсад, ду намуди ҳуҷайраҳо ба лавҳаҳои 96-чоҳ бо зичии 10,000 ҳуҷайра / чоҳ тухм карда шуданд ва бо се андозаи гуногуни нанозаррачаҳои нуқра дар консентратсияи афзоянда дар рӯзи дуюм коркард карда шуданд.Пас аз 24 соати табобат, ҳуҷайраҳо бо PBS шуста шуданд ва бо реагенти 0,5 мг/мл MTT (SERVA, Heidelberg, Олмон) дар муҳити фарҳангӣ барои 1 соат дар 37 ° C маҳлул карда шуданд.Кристаллҳои Формазан дар DMSO (Сигма-Олдрих, Сент-Луис, МО, ИМА) гудохта шуданд ва азхудкунӣ дар 570 нм бо истифода аз хонандаи таблиғи Synergy HTX (BioTek-Маҷористон, Будапешт, Маҷористон) чен карда шуд.Арзиши азхудкунии намунаи назоратии коркарднашуда 100% сатҳи зиндамонӣ ҳисобида мешавад.Бо истифода аз чаҳор такрори мустақили биологӣ ҳадди аққал 3 таҷриба анҷом диҳед.IC50 аз хати каҷи вокуниш ба воя дар асоси натиҷаҳои ҳаёт ҳисоб карда мешавад.
Пас аз он, дар марҳилаи дуюм, бо роҳи инкубатсия кардани зарраҳо бо 150 mM NaCl барои давраҳои гуногун (0, 1,5, 3, 6, 12 ва 24 соат) пеш аз коркарди ҳуҷайра, ҳолати гуногуни ҷамъшавии нанозаррачаҳои нуқра ҳосил карда шуданд.Баъдан, ҳамон санҷиши MTT, тавре ки қаблан тавсиф шуда буд, барои арзёбии тағирот дар қобилияти ҳуҷайра, ки аз ҷамъшавии зарраҳо таъсир кардааст, анҷом дода шуд.Барои арзёбии натиҷаи ниҳоии GraphPad Prism 7-ро истифода баред, аҳамияти омории таҷрибаро тавассути t-санҷии ҷуфтнашуда ҳисоб кунед ва сатҳи онро ҳамчун * (p ≤ 0,05), ** (p ≤ 0,01), *** (p ≤ 0,001) қайд кунед. ) Ва **** (p ≤ 0,0001).
Се андозаи гуногуни нанозаррачаҳои нуқра (AgNP-I, AgNP-II ва AgNP-III) барои ҳассосияти зиддибактериявӣ ба Cryptococcus neoformans IFM 5844 (IFM; Маркази тадқиқотии занбӯруғҳои патогенӣ ва токсикологияи микробҳо, Донишгоҳи Чиба) ва Bacillus me6MC31 истифода шуданд. (SZMC: Маҷмӯаи микробиологияи Сегед) ва E. coli SZMC 0582 дар муҳити RPMI 1640 (Sigma-Aldrich Co.).Барои арзёбии тағйироти фаъолияти зиддибактериявӣ, ки дар натиҷаи ҷамъшавии зарраҳо ба вуҷуд омадааст, аввал консентратсияи ҳадди ақали ингибитории онҳо (МИК) тавассути микродилютсия дар пластинкаи микротитри 96-чоҳ муайян карда шуд.Ба 50 мкл суспензияи стандартии ҳуҷайра (5 × 104 ҳуҷайра/мл дар муҳити RPMI 1640), 50 мкл суспензияи нанозарраҳои нуқра илова кунед ва ба таври пайдарпай ду маротиба консентратсияи (дар муҳити дар боло зикршуда, диапазон 0 ва 75 ppm аст, яъне, намунаи назоратӣ дорои 50 мкл суспензияи ҳуҷайра ва 50 мкл муҳити бидуни нанозарраҳо мебошад).Пас аз он, табақ дар 30 ° C барои 48 соат инкубатсия карда шуд ва зичии оптикии фарҳанг дар 620 нм бо истифода аз хонандаи плитаи SPECTROstar Nano (BMG LabTech, Оффенбург, Олмон) чен карда шуд.Тачриба се маротиба дар се нусха гузаронида шуд.
Ба истиснои он, ки 50 мкл намунаҳои ягонаи нанозаррачаҳои ҷамъшуда дар айни замон истифода шуданд, ҳамон тартибе, ки қаблан тавсиф шуда буд, барои санҷиши таъсири агрегатсия ба фаъолияти зиддибактериявӣ ба штаммҳои дар боло зикршуда истифода шуд.Ҳолатҳои гуногуни агрегатсияи нанозаррачаҳои нуқра тавассути инкубатсия кардани зарраҳо бо 150 mM NaCl барои давраҳои гуногун (0, 1,5, 3, 6, 12 ва 24 соат) пеш аз коркарди ҳуҷайраҳо ҳосил карда мешаванд.Як суспензияе, ки бо 50 мкл муҳити RPMI 1640 илова карда шудааст, ҳамчун назорати афзоиш истифода шуд, дар ҳоле ки барои назорати заҳролудшавӣ суспензия бо нанозаррачаҳои ҷамъшуда истифода шудааст.Тачриба се маротиба дар се нусха гузаронида шуд.GraphPad Prism 7-ро барои арзёбии натиҷаи ниҳоӣ бо истифода аз ҳамон таҳлили оморӣ ҳамчун таҳлили MTT истифода баред.
Дараҷаи ҷамъшавии зарраҳои хурдтарин (AgNP-I) тавсиф карда шуд ва натиҷаҳо дар кори қаблии мо қисман нашр карда шуданд, аммо барои муқоисаи беҳтар, ҳама зарраҳо бодиққат тафтиш карда шуданд.Маълумоти таҷрибавӣ дар бобҳои зерин ҷамъоварӣ ва муҳокима карда мешаванд.Се андозаи AgNP.19
Андозаҳое, ки аз ҷониби TEM, UV-Vis ва DLS анҷом дода шудаанд, синтези бомуваффақияти ҳама намунаҳои AgNP-ро тасдиқ карданд (Расми 2A-D).Мувофиқи сатри якуми расми 2, зарраҳои хурдтарин (AgNP-I) морфологияи якхелаи сфериро бо диаметри миёнаи тақрибан 10 нм нишон медиҳад.Усули афзоиши миёнаравии тухмӣ инчунин AgNP-II ва AgNP-III-ро бо диапазони андозаҳои гуногун бо диаметри миёнаи заррачаҳо мутаносибан тақрибан 20 нм ва 50 нм таъмин мекунад.Мувофиқи инҳирофоти стандартии тақсимоти зарраҳо, андозаи се намуна ба ҳам мувофиқат намекунанд, ки барои таҳлили муқоисавии онҳо муҳим аст.Бо муқоисаи таносуби миёнаи ҷанбаҳо ва таносуби лоғарии пешгӯиҳои зарраҳои 2D дар TEM, тахмин карда мешавад, ки сферии зарраҳо тавассути плагини филтри шакли ImageJ баҳо дода мешавад (Расми 2E).43 Мувофиқи таҳлили шакли зарраҳо, таносуби тарафҳои онҳо (тарафи калон/тарафи кӯтоҳтарини росткунҷаи хурдтарин ҳудуд) ба афзоиши зарраҳо ва таносуби тунукии онҳо (масоҳати ченшудаи доираи мувофиқ/ майдони назариявӣ) таъсир намерасонад. ) тадричан кам мешавад.Ин боиси торафт бештар заррачаҳои бисёрсоҳавӣ мегардад, ки дар назария комилан мудаввар буда, ба таносуби лоғарии 1 мувофиқанд.
Тасвири 2 Тасвири микроскопи электронии интиқол (TEM) (A), шакли дифраксияи электронӣ (ED) (B), гистограммаи тақсимоти андоза (C), спектри азхудкунии нури хоси ултрабунафш намоён (UV-Vis) (D) ва моеъи миёнаи цитрат -нанозаррачаҳои нуқраи қатъшуда бо диаметри механикӣ (Z-миёна), потенсиали зета, таносуби тарафҳо ва таносуби ғафсӣ (E) дорои се диапазони андозаи гуногун мебошанд: AgNP-I 10 нм (қатори боло), AgNP -II 20 нм (қатори миёна) ), AgNP-III (қатори поён) 50 нм аст.
Гарчанде ки табиати даврии усули афзоиш ба шакли заррачаҳо то андозае таъсир расонд ва дар натиҷа сферии хурдтари AgNP-ҳои калонтар шуд, ҳар се намуна квазисфера боқӣ монданд.Илова бар ин, тавре ки дар шакли дифраксияи электронӣ дар расми 2B нишон дода шудааст, нано Ба кристаллии зарраҳо таъсир намерасонад.Ҳалқаи барҷастаи дифраксионӣ, ки онро бо индексҳои (111), (220), (200) ва (311) Миллери нуқра алоқаманд кардан мумкин аст, бо адабиёти илмӣ ва саҳмҳои қаблии мо хеле мувофиқ аст.9, 19,44 Парокандашавии ҳалқаи Дебай-Шеррер аз AgNP-II ва AgNP-III аз он иборат аст, ки тасвири ED дар як андоза гирифта мешавад, бинобар ин бо афзоиши андозаи зарраҳо шумораи зарраҳои дифраксияшуда дар як майдони воҳиди зиёд ва кам мешавад.
Маълум аст, ки андоза ва шакли нанозаррачаҳо ба фаъолияти биологӣ таъсир мерасонанд.3,45 Фаъолияти каталитикӣ ва биологии аз шакл вобастаро бо он шарҳ додан мумкин аст, ки шаклҳои гуногун майл ба паҳншавии баъзе чеҳраҳои кристаллӣ доранд (дорои индексҳои Миллер гуногун) ва ин чеҳраҳои кристаллӣ фаъолиятҳои гуногун доранд.45,46 Азбаски зарраҳои омодашуда натиҷаҳои шабеҳи ED-ро, ки ба хусусиятҳои хеле шабеҳи кристаллӣ мувофиқанд, фароҳам меоранд, метавон тахмин кард, ки дар таҷрибаҳои минбаъдаи устувории коллоидӣ ва фаъолияти биологии мо, ҳама гуна фарқиятҳои мушоҳидашуда бояд ба андозаи нанозарраҳо нисбат дода шаванд, на хосиятҳои вобаста ба шакл.
Натиҷаҳои UV-Vis, ки дар расми 2D ҷамъбаст шудаанд, минбаъд табиати бузурги сферикии синтезшудаи AgNP-ро таъкид мекунанд, зеро қуллаҳои SPR дар ҳар се намуна тақрибан 400 нм мебошанд, ки арзиши хоси нанозарраҳои нуқраи сферикӣ мебошад.29,30 Спектрҳои гирифташуда инчунин афзоиши бомуваффақияти тухмии наносилверро тасдиқ карданд.Бо зиёд шудани андозаи заррача, дарозии мавҷ ба ҳадди аксар азхудкунии нури AgNP-II мувофиқтар аст - Мувофиқи адабиёт, AgNP-III сурхшавиро аз сар гузаронидааст.6,29
Дар мавриди устувории ибтидоии коллоидии системаи AgNP, DLS барои чен кардани диаметри миёнаи гидродинамикӣ ва потенсиали zeta зарраҳо дар pH 7.2 истифода шуд.Натиҷаҳое, ки дар расми 2E тасвир шудаанд, нишон медиҳанд, ки AgNP-III нисбат ба AgNP-I ё AgNP-II устувории коллоидии баландтар дорад, зеро дастурҳои умумӣ нишон медиҳанд, ки потенсиали zeta 30 мВ мутлақ барои устувории дарозмуддати коллоидӣ зарур аст Ин бозёфт минбаъд дастгирӣ карда мешавад, вақте ки арзиши миёнаи Z (ҳамчун диаметри миёнаи гидродинамикии заррачаҳои озод ва ҷамъшуда ба даст оварда мешавад) бо андозаи ибтидоии зарраҳои аз ҷониби TEM ба даст овардашуда муқоиса карда мешавад, зеро ҳар қадаре ки ду арзиш наздиктар бошанд, дараҷаи Ҷамъоварӣ дар намуна сабуктар аст.Дарвоқеъ, миёнаи Z-и AgNP-I ва AgNP-II аз андозаи зарраҳои асосии аз ҷониби TEM баҳоёфтаи онҳо ба таври қобили мулоҳиза баландтар аст, бинобар ин дар муқоиса бо AgNP-III, ин намунаҳо эҳтимолияти ҷамъшавӣ доранд, ки дар он потенсиали zeta хеле манфии аст, ки бо андозаи наздик The Z арзиши миёнаи ҳамроҳӣ мекунад.
Шарҳи ин падида метавонад дутарафа бошад.Аз як тараф, консентратсияи цитрат дар ҳама марҳилаҳои синтез дар як сатҳ нигоҳ дошта мешавад, ки миқдори нисбатан баланди гурӯҳҳои сатҳи заряднокро таъмин мекунад, то аз кам шудани майдони мушаххаси зарраҳои афзоянда пешгирӣ карда шавад.Аммо, ба гуфтаи Левак ва дигарон, молекулаҳои хурд ба монанди цитрат метавонанд тавассути биомолекулаҳо дар рӯи нанозаррачаҳо ба осонӣ иваз карда шаванд.Дар ин ҳолат устувории коллоидӣ аз ҷониби коронаи биомолекулаҳои тавлидшуда муайян карда мешавад.31 Азбаски ин рафтор дар ченакҳои ҷамъоварии мо низ мушоҳида шудааст (дар баъдтар муфассалтар баррасӣ мешавад), танҳо сарпӯши цитрат наметавонад ин падидаро шарҳ диҳад.
Аз тарафи дигар, андозаи зарраҳо ба тамоюли ҷамъшавӣ дар сатҳи нанометр мутаносиб аст.Ин асосан бо усули анъанавии Derjaguin-Landau-Verwey-Overbeek (DLVO) дастгирӣ карда мешавад, ки дар он ҷалби зарраҳо ҳамчун маҷмӯи қувваҳои ҷалбкунанда ва боздорандаи байни зарраҳо тавсиф карда мешаванд.Ба гуфтаи Ҳе ва дигарон, арзиши максималии каҷи энергияи DLVO бо андозаи нанозаррачаҳо дар нанозарраҳои гематит коҳиш ёфта, расидан ба энергияи ҳадди ақали ибтидоиро осон мекунад ва ба ин васила ба ҷамъшавии бебозгашт (конденсатсия) мусоидат мекунад.47 Аммо, тахмин карда мешавад, ки ҷанбаҳои дигаре, ки берун аз маҳдудиятҳои назарияи DLVO ҳастанд, вуҷуд доранд.Ҳарчанд вазнинии ван дер Ваалс ва такони дуқабати электростатикӣ бо афзоиши андозаи зарраҳо шабеҳанд, баррасии Hotze et al.таклиф мекунад, ки он ба агрегация назар ба он ки DLVO имкон медихад, таъсири пурзуртар дорад.14 Онҳо боварӣ доранд, ки каҷшавии сатҳи нанозаррачаҳоро дигар ҳамчун сатҳи ҳамвор ҳисоб кардан мумкин нест ва ин баҳодиҳии математикиро ғайриимкон месозад.Илова бар ин, вақте ки андозаи заррачаҳо кам мешаванд, фоизи атомҳои дар рӯи замин мавҷудбуда зиёдтар мешаванд, ки ба сохтори электронӣ ва рафтори заряди рӯизаминӣ оварда мерасонад.Ва тағирёбии реактивии рӯизаминӣ, ки метавонад боиси кам шудани заряд дар қабати дукаратаи барқ ​​гардад ва ба ҷамъшавӣ мусоидат кунад.
Ҳангоми муқоисаи натиҷаҳои DLS-и AgNP-I, AgNP-II ва AgNP-III дар расми 3, мо мушоҳида кардем, ки ҳар се намуна ҷамъшавии яксони рН-ро нишон доданд.Муҳити хеле туршии кислота (pH 3) потенсиали zeta-и намунаро ба 0 мВ интиқол медиҳад, ки зарраҳо агрегатҳои микронҳоро ба вуҷуд меоранд, дар ҳоле ки рН сілтӣ потенсиали zeta-и худро ба қимати манфии калонтар мегузаронад, ки дар он зарраҳо агрегатҳои хурдтарро ташкил медиҳанд (pH 5). ).Ва 7.2) ), ё комилан ҷамъ нашуда мемонанд (pH 9).Баъзе фарқиятҳои муҳими байни намунаҳои гуногун низ мушоҳида карда шуданд.Дар тӯли таҷриба, AgNP-I ҳассостарин ба тағирёбии потенсиали зета дар рН собит кард, зеро потенсиали zeta-и ин зарраҳо дар pH 7,2 дар муқоиса бо pH 9 кам шудааст, дар ҳоле ки AgNP-II ва AgNP-III танҳо A нишон доданд. тағироти назаррас дар ζ тақрибан pH 3 аст. Илова бар ин, AgNP-II тағироти сусттар ва потенсиали мӯътадили zeta-ро нишон дод, дар ҳоле ки AgNP-III рафтори ҳалимтарини ин серо нишон дод, зеро система баландтарин арзиши мутлақи zeta ва ҳаракати тамоюли сустро нишон дод, ки нишон медиҳад AgNP-III Муқовимати бештар ба ҷамъшавии аз рН вобаста аст.Ин натиҷаҳо ба натиҷаҳои миёнаи ченкунии диаметри гидродинамикӣ мувофиқанд.Бо дарназардошти андозаи зарраҳои праймерҳои онҳо, AgNP-I ҷамъшавии доимии тадриҷанро дар ҳама арзишҳои рН нишон дод, ки эҳтимол аз сабаби заминаи 10 mM NaCl буд, дар ҳоле ки AgNP-II ва AgNP-III танҳо дар pH 3 ҷамъоварӣ назаррас буданд.Тафовути ҷолибтарин дар он аст, ки сарфи назар аз андозаи нанозарраҳои калонаш, AgNP-III хурдтарин агрегатҳоро дар pH 3 дар 24 соат ташкил медиҳад ва хосиятҳои зидди агрегатсияи онро таъкид мекунад.Ҳангоми тақсим кардани Z-и миёнаи AgNPs дар pH 3 пас аз 24 соат ба арзиши намунаи омодашуда мушоҳида кардан мумкин аст, ки андозаи нисбии агрегатҳои AgNP-I ва AgNP-II 50 маротиба, 42 маротиба ва 22 маротиба зиёд шудаанд. , мутаносибан.III.
Расми 3 Натоиҷи паҳншавии динамикии нури намунаи нанозарраҳои нуқраи бо цитрат хотимаёфта бо андозаи афзоишёбанда (10 нм: AgNP-I, 20 нм: AgNP-II ва 50 нм: AgNP-III) ҳамчун диаметри миёнаи гидродинамикӣ (миёнаи Z) ифода карда мешаванд. ) (аз рост) Дар шароити гуногуни рН, потенсиали зета (аз чап) дар давоми 24 соат тағир меёбад.
Агрегатсияи аз рН вобастаи мушоҳидашуда инчунин ба резонанси хоси плазмони рӯизаминӣ (SPR) намунаҳои AgNP таъсир расонд, ки онро спектрҳои UV-Vis шаҳодат медиҳанд.Мувофиқи расми иловагии S1, ҷамъшавии ҳар се суспензияи нанозарраҳои нуқра пас аз коҳиши шиддати қуллаҳои SPR ва тағирёбии мӯътадили сурх ба амал меояд.Дараҷаи ин тағиротҳо ҳамчун функсияи рН ба дараҷаи ҷамъшавӣ, ки аз ҷониби натиҷаҳои DLS пешбинӣ шудааст, мувофиқат мекунад, аммо баъзе тамоюлҳои ҷолиб мушоҳида карда шуданд.Бар хилофи интуисия, маълум мешавад, ки AgNP-II-и миёна ба тағйироти SPR аз ҳама ҳассос аст, дар ҳоле ки ду намунаи дигар камтар ҳассос мебошанд.Дар тадқиқоти SPR, 50 нм маҳдудияти назариявии андозаи зарраҳо мебошад, ки барои фарқ кардани зарраҳо аз рӯи хосиятҳои диэлектрикии онҳо истифода мешавад.Заррачаҳои хурдтар аз 50 нм (AgNP-I ва AgNP-II) метавонанд ҳамчун диполҳои оддии диэлектрикӣ тавсиф карда шаванд, дар ҳоле ки зарраҳое, ки ба ин ҳадд мерасад ё аз он зиёдтаранд (AgNP-III) хосиятҳои мураккабтари диэлектрикӣ доранд ва резонанси онҳо Банд ба тағйироти мултимодалӣ тақсим мешавад. .Дар мавриди ду намунаи зарраҳои хурдтар, AgNP-ро метавон ҳамчун диполҳои оддӣ ҳисоб кард ва плазма метавонад ба осонӣ ба ҳам мепайвандад.Вақте ки андозаи зарраҳо зиёд мешаванд, ин пайвастшавӣ аслан плазмаи калонтареро ба вуҷуд меорад, ки метавонад ҳассосияти баландтари мушоҳидашударо шарҳ диҳад.29 Бо вуҷуди ин, барои зарраҳои калонтарин, баҳодиҳии оддии диполӣ ҳангоми пайдо шудани дигар ҳолатҳои пайвастшавӣ дуруст нест, ки метавонад тамоюли коҳиши AgNP-III-ро ба тағирёбии спектрро шарҳ диҳад.29
Дар шароити таҷрибавии мо исбот шудааст, ки арзиши рН ба устувории коллоидии нанозаррачаҳои нуқраи бо цитрат пӯшидашудаи андозаҳои гуногун таъсири амиқ дорад.Дар ин системаҳо устуворӣ аз ҷониби гурӯҳҳои манфии заряднок -COO- дар сатҳи AgNPs таъмин карда мешавад.Гурӯҳи функсионалии карбоксилати ионҳои цитратӣ дар миқдори зиёди ионҳои H+ протон карда мешавад, аз ин рӯ гурӯҳи карбоксилҳои тавлидшуда дигар дар байни заррачаҳо бозкунии электростатикиро таъмин карда наметавонанд, тавре ки дар сатри болоии расми 4 нишон дода шудааст. Мувофиқи принсипи Ле Шателье, AgNP. намунаҳо дар рН 3 зуд ҷамъ мешаванд, аммо бо афзоиши рН тадриҷан устувортар мешаванд.
Расми 4 Механизми схематикии таъсири мутақобилаи рӯизаминӣ, ки бо ҷамъкунӣ дар зери рН гуногун (қатори боло), консентратсияи NaCl (қатори миёна) ва биомолекулаҳо (сатри поён) муайян карда шудааст.
Мувофиқи расми 5, устувории коллоидӣ дар суспензияҳои AgNP-и андозаҳои гуногун дар зери консентратсияи афзояндаи намак низ тафтиш карда шуд.Дар асоси потенсиали zeta, афзоиши андозаи нанозарраҳо дар ин системаҳои бо цитрат қатъшудаи AgNP боз муқовимати афзояндаро ба таъсироти беруна аз NaCl таъмин мекунад.Дар AgNP-I, 10 мм NaCl барои ба вуҷуд овардани агрегатсияи ҳалим кифоя аст ва консентратсияи намаки 50 мм натиҷаҳои хеле шабеҳ медиҳад.Дар AgNP-II ва AgNP-III, 10 mM NaCl ба потенсиали зета таъсир намерасонад, зеро арзишҳои онҳо дар (AgNP-II) ё камтар (AgNP-III) -30 мВ боқӣ мемонанд.Баланд бардоштани консентратсияи NaCl то 50 мм ва дар ниҳоят ба 150 мм NaCl барои хеле кам кардани арзиши мутлақи потенсиали зета дар ҳама намунаҳо кифоя аст, гарчанде ки зарраҳои калонтар заряди манфиро бештар нигоҳ медоранд.Ин натиҷаҳо бо диаметри миёнаи гидродинамикии AgNPs мувофиқат мекунанд;хатҳои миёнаи тамоюли Z, ки дар 10, 50 ва 150 mM NaCl чен карда шудаанд, арзишҳои гуногун ва тадриҷан афзоиш меёбанд.Ниҳоят, дар ҳар се озмоиши 150 мм агрегатҳои андозаи микрон ошкор карда шуданд.
Тасвири 5 Натоиҷи паҳншавии динамикии нури намунаи нанозарраҳои нуқраи бо цитрат хотимаёфта бо андозаи афзоишёбанда (10 нм: AgNP-I, 20 нм: AgNP-II ва 50 нм: AgNP-III) ҳамчун диаметри миёнаи гидродинамикӣ (миёнаи Z) ифода карда мешаванд. ) (рост) ва потенсиали зета (аз чап) дар давоми 24 соат дар зери консентратсияи гуногуни NaCl тағир меёбанд.
Натиҷаҳои UV-Vis дар расми иловагии S2 нишон медиҳанд, ки SPR 50 ва 150 mM NaCl дар ҳар се намуна коҳиши фаврӣ ва назаррас дорад.Инро бо DLS шарҳ додан мумкин аст, зеро ҷамъшавии дар асоси NaCl нисбат ба таҷрибаҳои аз pH вобаста зудтар ба амал меояд, ки ин бо фарқияти калони байни андозагирии барвақт (0, 1,5 ва 3 соат) шарҳ дода мешавад.Гайр аз ин, зиёд кардани консентратсияи намак инчунин гузариши нисбии мухити тачрибавиро зиёд мекунад, ки ин ба резонанси сатхи плазмон таъсири амик мерасонад.29
Таъсири NaCl дар сатри мобайни расми 4 ҷамъбаст шудааст. Дар маҷмӯъ метавон ба хулосае омад, ки зиёд кардани консентратсияи хлориди натрий ба баланд шудани кислотаҳо монанд аст, зеро ионҳои Na+ майли координатсия дар атрофи гурӯҳҳои карбоксилатро доранд, пахш кардани потенсиали манфии zeta AgNPs.Илова бар ин, 150 mM NaCl дар ҳар се намуна агрегатҳои микронҳо ба вуҷуд овард, ки ин нишон медиҳад, ки консентратсияи электролитҳои физиологӣ ба устувории коллоидии AgNP-ҳои бо цитрат қатъшуда зараровар аст.Бо назардошти консентратсияи муҳими конденсатсионӣ (CCC) NaCl дар системаҳои шабеҳи AgNP, ин натиҷаҳоро дар адабиёти дахлдор оқилона ҷойгир кардан мумкин аст.Хуин ва дигарон.Ҳисоб карда буд, ки CCC аз NaCl барои нанозаррачаҳои нуқраи бо цитрат хотимаёфта бо диаметри миёнаи 71 нм 47,6 мм буд, дар ҳоле ки Эл Бадави ва дигарон.мушоҳида кард, ки CCC аз 10 нм AgNPs бо рӯйпӯши цитрат 70 мм буд.10,16 Илова бар ин, CCC хеле баланди тақрибан 300 мм аз ҷониби Ҳе ва дигарон чен карда шуд, ки ин боиси он гардид, ки усули синтези онҳо аз нашрияи қаблан зикршуда фарқ кунад.48 Ҳарчанд саҳми ҳозира ба таҳлили ҳамаҷонибаи ин арзишҳо нигаронида нашудааст, зеро шароити таҷрибавии мо дар мураккабии тамоми таҳқиқот афзоиш меёбад, консентратсияи аз ҷиҳати биологӣ мувофиқи NaCl 50 mM, махсусан 150 mM NaCl, ба назар мерасад, хеле баланд аст.Коагулятсияи индуксионӣ, шарҳ додани тағироти сахти ошкоршуда.
Қадами навбатӣ дар таҷрибаи полимеризатсия ин истифодаи молекулаҳои содда, вале аз ҷиҳати биологӣ мувофиқ барои тақлид кардани таъсири мутақобилаи нанозарраҳо ва биомолекулаҳо мебошад.Дар асоси DLS (Расмҳои 6 ва 7) ва натиҷаҳои UV-Vis (Рақмҳои иловагӣ S3 ва S4), баъзе хулосаҳои умумиро метавон тасдиқ кард.Дар шароити таҷрибавии мо, молекулаҳои омӯхташудаи глюкоза ва глутамин ҷамъшавӣ дар ҳама гуна системаи AgNP-ро ба вуҷуд намеоранд, зеро тамоюли Z-миёна бо арзиши мувофиқи ченкунии истинод зич алоқаманд аст.Гарчанде ки мавҷудияти онҳо ба агрегатсия таъсир намерасонад, натиҷаҳои таҷрибавӣ нишон медиҳанд, ки ин молекулаҳо қисман дар сатҳи AgNPs адсорб мешаванд.Натиҷаи барҷастае, ки ин ақидаро дастгирӣ мекунад, тағирёбии мушоҳидашуда дар ҷабби нур мебошад.Гарчанде ки AgNP-I дарозии мавҷ ё тағироти шиддатро нишон намедиҳад, онро тавассути чен кардани зарраҳои калонтар мушоҳида кардан мумкин аст, ки ин эҳтимол аз ҳисоби ҳассосияти оптикии дар боло зикршуда мебошад.Новобаста аз консентратсияи глюкоза метавонад пас аз 1,5 соат дар муқоиса бо андозагирии назоратӣ, ки тақрибан 40 нм дар AgNP-II ва тақрибан 10 нм дар AgNP-III аст, метавонад боиси тағирёбии сурхи зиёдтар гардад, ки пайдоиши мутақобилаи рӯизаминиро исбот мекунад.Глутамин тамоюли шабеҳро нишон дод, аммо тағирот он қадар равшан набуд.Илова бар ин, бояд қайд кард, ки глутамин метавонад потенсиали мутлақи зетаи зарраҳои миёна ва калонро коҳиш диҳад.Аммо, азбаски ин тағиротҳои зета ба сатҳи ҷамъшавӣ таъсир намерасонанд, метавон тахмин кард, ки ҳатто биомолекулаҳои хурд ба монанди глутамин метавонанд дараҷаи муайяни такони фазоиро байни зарраҳо таъмин кунанд.
Тасвири 6 Натоиҷи паҳншавии динамикии нури намунаҳои нанозарраҳои нуқраи бо цитрат хотимаёфта бо андозаи афзоишёбанда (10 нм: AgNP-I, 20 нм: AgNP-II ва 50 нм: AgNP-III) ҳамчун диаметри миёнаи гидродинамикӣ (ба ҳисоби миёна Z) ифода карда мешаванд. (аз рост) Дар шароити берунии консентратсияи глюкозаи гуногун, потенсиали зета (аз чап) дар давоми 24 соат тағир меёбад.
Тасвири 7 Натоиҷи паҳншавии динамикии нури намунаи нанозарраҳои нуқраи бо цитрат хотимаёфта бо андозаи афзоянда (10 нм: AgNP-I, 20 нм: AgNP-II ва 50 нм: AgNP-III) ҳамчун диаметри миёнаи гидродинамикӣ (миёнаи Z) ифода карда мешаванд. ) (аз рост) Дар ҳузури глутамин потенсиали зета (аз чап) дар давоми 24 соат тағйир меёбад.
Хулоса, биомолекулаҳои хурд ба монанди глюкоза ва глутамин ба устувории коллоидӣ дар консентратсияи ченшуда таъсир намерасонанд: гарчанде ки онҳо ба потенсиали zeta ва натиҷаҳои UV-Vis ба дараҷаҳои гуногун таъсир мерасонанд, натиҷаҳои миёнаи Z мувофиқ нестанд.Ин аз он гувохй медихад, ки адсорбцияи сатхии молекулахо бозтоби электростатикиро бозмедорад, вале дар айни замон устувории андозагириро таъмин мекунад.
Барои бо натиҷаҳои қаблӣ алоқаманд кардани натиҷаҳои қаблӣ ва моҳирона тақлид кардани шароити биологӣ, мо баъзе ҷузъҳои маъмултарини парвариши ҳуҷайраҳоро интихоб кардем ва онҳоро ҳамчун шароити таҷрибавӣ барои омӯзиши устувории коллоидҳои AgNP истифода бурдем.Дар тамоми таҷрибаи in vitro, яке аз муҳимтарин вазифаҳои DMEM ҳамчун муҳити атроф муқаррар кардани шароити зарурии осмотикӣ мебошад, аммо аз нуқтаи назари кимиёвӣ, он маҳлули мураккаби намак бо қувваи умумии ионӣ ба 150 mM NaCl монанд аст. .40 Дар мавриди FBS бошад, он омехтаи мураккаби биомолекулаҳо - асосан сафедаҳо - аз нуқтаи назари адсорбсияи рӯизаминӣ мебошад, бо натиҷаҳои таҷрибавии глюкоза ва глутамин баъзе шабоҳатҳо дорад, сарфи назар аз таркиби химиявӣ ва гуногунии Ҷинс хеле мураккабтар аст.19 DLS ва ултрабунафш-Натиҷаҳои намоёнро, ки дар расми 8 ва расми иловагии S5 нишон дода шудаанд, мутаносибан тавассути омӯзиши таркиби химиявии ин маводҳо ва муқоисаи онҳо бо андозагириҳои дар фасли қаблӣ шарҳ додан мумкин аст.
Расми 8 Натоиҷи паҳншавии динамикии нури намунаи нанозарраҳои нуқраи бо цитрат хотимаёфта бо андозаи афзоишёбанда (10 нм: AgNP-I, 20 нм: AgNP-II ва 50 нм: AgNP-III) ҳамчун диаметри миёнаи гидродинамикӣ (миёнаи Z) ифода карда мешаванд. ) (аз рост) Дар ҳузури ҷузъҳои фарҳанги ҳуҷайраҳои DMEM ва FBS, потенсиали зета (аз чап) дар давоми 24 соат тағир меёбад.
Раванди AgNP-ҳои андозаҳои гуногун дар DMEM ба устувории коллоидӣ ба он таъсире дорад, ки дар ҳузури консентратсияи баланди NaCl мушоҳида мешавад.Парокандашавии AgNP дар 50 v/v% DMEM нишон дод, ки ҷамъшавии миқёси калон бо афзоиши потенсиали zeta ва арзиши миёнаи Z ва якбора паст шудани шиддатнокии SPR муайян карда шудааст.Бояд қайд кард, ки андозаи максималии агрегатие, ки аз ҷониби DMEM пас аз 24 соат ба вуҷуд омадааст, ба андозаи нанозаррачаҳои ибтидоӣ мутаносибан мутаносиб аст.
Таъсири мутақобилаи FBS ва AgNP ба он монанд аст, ки дар ҳузури молекулаҳои хурдтар ба монанди глюкоза ва глутамин мушоҳида мешавад, аммо таъсир қавитар аст.Миёнаи Z зарраҳо бетаъсир мемонад, дар ҳоле ки афзоиши потенсиали zeta ошкор карда мешавад.Қуллаи SPR каме тағирёбии сурхро нишон дод, аммо шояд ҷолибтар он аст, ки шиддатнокии SPR ба қадри кофӣ дар андозагирии назорат коҳиш наёфт.Ин натиҷаҳоро метавон бо адсорбсияи модарзодии макромолекулаҳо дар сатҳи нанозаррачаҳо (қатори поён дар расми 4), ки ҳоло ҳамчун ташаккули коронаи биомолекулярӣ дар бадан фаҳмида мешавад, шарҳ дод.49