تهیه و ارزیابی نانوچندسازه پلی وینیل الکل حاوی نانوذره های روی اکسید و مونت موریلونیت

هدف از پژوهش حاضر، بررسی ویژگی های مکانیکی، پادباکتری، و سمیت سلولی نانوچندسازه زیست سازگار پلی وینیل الکل (pvoh) اصلاح شده با نانوذره های روی اکسید (zno) و مونت موریلونیت (mmt) برای تهیه فیلم به منظور کاربرد در بسته بندی مواد غذایی است. نانوذره های اکسید روی به روش آب گرمایی با فرایند کاهش شیمیایی سنتز شد. در این روش، نمک روی استات به عنوان پیش ساز فلز، سود به عنوان کاهنده و آب به عنوان حلال به مدت 1 ساعت در دمای c° 80 به کار رفت. شناسایی نمونه ها با پراش پرتو ایکس (xrd) برای ارزیابی ساختار بلوری، و میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی (fesem)  برای بررسی اندازه و شکل نانوساختارها انجام شد. ویژگی های مکانیکی نمونه ها بررسی شد و برپایه نتیجه ها در فیلم بهینه، رطوبت به 8-10× 1.008 گرم بر مترمکعب کاهش، استحکام کششی به 0.492 مگاپاسکال و مدول یانگ به 24.1 پاسکال افزایش یافت. فعالیت پادباکتری علیه اشرشیاکلی با روش چاهک آگار ارزیابی شد و نانوچندسازه نهایی بیشترین ویژگی پادباکتری با مساحت هاله عدم رشد 0.64 میلی‌متر را نشان داد. سمیت سلولی نمونه ها با روش سنجش mtt بر رده سلولیhek293  پس از یک، سه و پنج روز ثبت شد. بیشترین درصد زنده‌مانی سلول‌های نرمال در غلظت 0.25 میلی‌گرم بر میلی‌لیتر نمونه مشاهده شد و نانوچندسازه نهایی بیشترین زنده‌مانی سلولی را نشان داد. برپایه نتیجه های به دست آمده، نانوچندسازه حاوی نانوذره های روی اکسید و مونت موریلونیت می توانند قابلیت خوبی برای کاربرد در صنایع بسته‌بندی مواد غذایی داشته باشند.

preparation and evaluation of polyvinyl alcohol nanocomposite containing zinc oxide nanoparticles and montmorillonite

the purpose of this research is to investigate the mechanical, antibacterial, and cytotoxic properties of biocompatible polyvinyl alcohol (pvoh) nanocomposite modified with zinc oxide (zno) nanoparticles and montmorillonite (mmt) to prepare a film for use in food packaging. zinc oxide nanoparticles were synthesized by hydrothermal method via chemical reduction process. this method was performed using zinc acetate salt as a metal precursor, soda as reductant and water as a solvent for 1 hour at a temperature of 80°c. the samples were characterized by x-ray diffraction (xrd) to evaluate the crystal structure, and field emission scanning electron microscope (fesem) to check the size of the particles and morphology of the samples. the mechanical properties of the samples were investigated. the obtained results showed that the moisture content in the optimal film was reduced to 1.01 x 10-8 g/m3 and the tensile strength and young’s modulus were increased to 0.492 mpa and 24.1 pa, respectively. the antibacterial activity against escherichia coli was evaluated by the agar well method and the final nanocomposite showed the highest antibacterial property with the non-growth halo of 0.64 mm. cytotoxicity of the samples was recorded using the mtt assay method on the hek293 cell line after 1, 3, and 5 days. the highest percentage of normal cell viability was observed at the concentration of 0.25 mg/ml of the sample and the final nanocomposite showed the highest cell viability. based on the obtained results, nanocomposite containing zinc oxide nanoparticles and montmorillonite can have a good potential for use in food packaging industries.