سنتز زیستی نانوذرات تیتانیوم دی اکسید با استفاده از گیاه حرا ) (avicennia marinaو بررسی فعالیت ضدباکتریایی آن

سابقه و هدف: توسعه روش‌های سازگار با محیط زیست و فاقد مواد سمی در تولید نانوذرات، از مهم‌ترین جنبه‌های علم زیست‌نانوفناوری می‌باشد. در مطالعه حاضر، سنتز زیستی نانوذرات تیتانیوم دی‌اکسید با استفاده از برگ گیاه بومی حرا avicennia marina و فعالیت ضدباکتریایی نانوذرات سنتزی بررسی شد.مواد و روش‌ها: تاثیر چهار ترکیب مختلف از عصاره خشک برگ و مقادیر متفاوت تیتانیوم ایزوپروپوکساید در سنتز زیستی نانوذرات تیتانیوم دی‌اکسید ارزیابی گردید. نانوذرات سنتزی با پراش اشعه ایکس (xrd)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem)، طیف سنجی uvvis و تبدیل فوریه مادون قرمز (ftir) مطالعه و فعالیت ضدباکتریایی آن‌ها به روش انتشار چاهک بررسی گردید.یافته‌ها: محلول حاوی عصاره خشک برگ حرا و ماده تیتانیوم ایزوپروپوکساید از 10 دقیقه بعد از شروع واکنش تغییر رنگ داد که بیانگر احیاء یون‌های تیتانیوم توسط عصاره و تشکیل نانوذرات تیتانیوم دی‌اکسید می‌باشد. ترکیب یک گرم عصاره خشک برگ با 75/3 میلی‌لیتر محلول تیتانیوم ایزوپروپوکساید به‌عنوان غلظت بهینه برای سنتز زیستی نانوذرات انتخاب گردید.استنتاج: آنالیز xrd تشکیل نانوذرات تیتانیوم دی‌اکسید کریستالی را اثبات نمود. نتایج حاصل از تصاویر sem نانوذراتی را با میانگین 25 نانومتر و شکل کروی نشان داد. آنالیز ftir بیانگر حضور ti در ساختار نانوذره و تشکیل نانوذرات tio2 بود. طیف سنجی uvvis کاهش انرژی باند گپ را در نمونه بهینه سنتزی نشان داد. در بررسی خاصیت ضدباکتریایی نانوذرات، باکتری‌های گرم منفی مقاومت بیش‌تری از خود نشان دادند. باکتری گرم مثبت sp. micrococuss با داشتن بیش‌ترین مقدار هاله عدم رشد، حساس‌ترین و باکتری گرم منفی vibrio harveyi با توجه به عدم تشکیل هاله رشد، مقاوم‌ترین باکتری شناخته شد.

Biosynthesis of Titanium Dioxide Nanoparticles from the Mangrove (Avicennia marina) and Investigation of its Antibacterial Activity

Background and purpose: Development of biocompatible and nontoxic methods for synthesis of nanoparticles is important in bionanotechnology. This study aimed at biosynthesis of titanium dioxide nanoparticles (TiO2 NPs) using leaf of the native mangrove (Avicennia marina) and investigating its antibacterial activity.Materials and methods: Effect of four different solutions composed of dry extract of mangrove leaf and different amounts of chemical titanium isopropoxide in biosynthesis of TiO2 NPs was evaluated. The biosynthesized TiO2 NPs were characterized using Xray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), UV -visible spectrophotometry (UVVis), and fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy. The antibacterial activity was assessed using well diffusion method.Results: The solution color containing dry extract of mangrove leaf and titanium isopropoxide began to change 10 min after the reaction was started, showing the reduction of Ti ions by the extract and synthesizing TiO2 NPs. Combination of 1 g dry extract and 3.75 mL of titanium isopropoxide was considered the optimum concentration for TiO2 NPs biosynthesis.Conclusion: XRD analysis approved the formation of crystalline TiO2 NPs. SEM images identified TiO2 NPs with mean diameter of 25 nm and spherical shape. FTIR analysis distinguished Ti in NPs structure indicating the formation of TiO2 NPs. UVVis showed the reduction of bandgap energy in biosynthesized TiO2 NPs. Gramnegative bacteria showed more resistance against the bacterial pathogens. Grampositive Micrococuss Sp. was recognized the most sensitive regarding the largest diameter of inhibitory zone and Gramnegative Vibrio harveyi was recognized the most resistant regarding no formation of inhibitory zone.