روزگاران قدیم مورد توجه بوده است. نقره از جمله فلزاتی است که به عنوان ماده ضد باکتری بی خطر و موثر مطرح شده است که توانایی از بین بردن بیش از 650 نوع میکروارگانیسم را از قبیل ویروس، باکتری های گرم مثبت و گرم منفی ( از جمله گونه های مقاوم به آنتی بیوتیک) و انواع قارچ ها را دارد. این خاصیت ضد میکروبی با افزایش نسبت سطح به حجم نقره و در نتیجه افزایش سطح تماس نقره با میکروارگانیسم ها افزایش می یابد (جوجویی و همکاران43، 2006؛ خولود44، 2008).
همچنین در میان کاتیون های فلزی، یون نقره بسیار شناخته شده است و دارای فراریت و سمیت کم در برابر سلول های یوکاریوتی است. همچنین بزرگترین ظرفیت ضد میکروبی را در برابر طیف گسترده ای از میکروارگانیسم های گرم منفی و مثبت دارد ( لورنس و همکاران45، 2011) آنچنان که در غلظت های بسیار کم کارایی بالایی دارد.
نانو ذرات نقره به علت خواص منحصر بفردشان همچون استحکام حرارتی بالا، فعالیت کاتالیزوری، خواص نوری و بویژه فعالیت ضد میکروبی قوی و طیف گسترده سمیت نسبت به میکروارگانیسم ها بهترین گزینه برای بکارگیری در بسته بندی می باشد ( جوکار و همکاران، 2010).
استفاده از نانو ذرات نقره در ظروف بسته بندی به علت غیرقابل نفوذ بودن نسبت به اکسیژن و رطوبت، می تواند از رشد باکتری ها و کپک ها در بسته جلوگیری کند و در نتیجه سبب افزایش ماندگاری محصول و تغییر نکردن ویژگی های ظاهری و فیزیکی آن شود.
در گذشته نقره در دندانسازی و درمان جراحت های ناشی از سوختگی ( جوجویی و همکاران، 2006؛ کیم و همکاران، 2006؛ خولود و همکاران، 2008) ضدعفونی کردن وسایل پزشکی، تصفیه آب و بهبود زخم ها، کرم ها، لوسیون ها و پمادها و… کاربرد داشته است ( گاجار و همکاران46، 2009).
مجوز استفاده از ترکیب ضد میکروبی نقره توسط سازمان غذا و دارو آمریکا (FDA) تا غلظت مشخصی صادر شده است، غلظت بالاتر از 10 میلی گرم بر لیتر آن ممکن است آثار سمی بر سلولهای انسان داشته باشد. البته در ابعاد نانو و غلظت های پائین این مخاطرات بی معنی است.

2-9-1- مکانیسم عملکرد نقره در برابر باکتری
مکانیسم تاثیرات ممانعت کنندگی یون نقره بر رشد میکروارگانیسم ها به اتصال ویژه با سطح و متابولیسم عوامل در داخل میکروارگانیسم بستگی دارد که بطور کامل شناخته نشده است، برخی مطالعات حاکی از پیوند الکترواستاتیک بین شار مثبت یون نقره با شار منفی غشای سلولی میکروارگانیسم است که منجر به تجزیه لیپوپلی ساکارید دیواره، ورود به سلول و افزایش نفوذپذیری غشا می شود و نهایتا مرگ سلول را به همراه دارد ( کیم و همکاران، 2006 ؛ رای و یاداو47، 2009).
در دیگر مطالعات به این مطلب اشاره شده است که نانو ذرات با چسبیدن به سطح غشا سلول و تجزیه مولکول های لیپو پلی ساکارید، در عملکرد صحیح آن از جمله تنفس و نفوذپذیری اختلال ایجاد می کنند. ورود نانو ذرات به داخل سلول باکتری منجر به ایجاد پیوند با گوگرد و ترکیبات حاوی فسفر مانند DNA می شود و موجب آسیب هرچه بیشتر به آن شده که نهایتا مرگ باکتری را در پی دارد ( ولی پور مطلق و همکاران، 1387؛ بینش و همکاران، 1388).
در فرضیه ای دیگر یون های نقره به پیوند دی سولفیدی (S-S) آنزیم های زنجیره تنفسی باکتری ها حمله می کند و پیوند (Ag-S) را بوجود می آورد که پس از آن دناتوره شدن آنزیم و نهایتا مرگ ارگانیسم اتفاق می افتد ( رای و یاداو، 2009).

به هر حال مکانیسم دقیقی که به وسیله آن نانومواد رشد میکروبی را مهار می کنند، کام? درک نشده است. به طور کلی در مورد مکانیسم های احتمالی واکنش و فعل و انفعال های نانو مواد با ماکرومولکول های بیولوژیکی، اعتقاد بر این است که نانو مواد یون هایی را آزاد می کنند که با گروه تیول (-SH) پروتئین های موجود بر سطح سلول باکتری ها واکنش می دهند. این قبیل پروتئین ها از غشاء سلولی باکتری به سمت بیرون برآمدگی داشته و موجب انتقال مواد غذایی از دیواره سلول می شوند. نانو مواد این پروتئین ها را غیرفعال کرده، نفوذ پذیری غشاء را کاهش داده، توانایی تکثیر میکروارگانیسم را از بین برده و سرانجام باعث مرگ سلولی می شود ( فنگ و همکاران48، 2000 ؛ استویمنو و همکاران49، 2002 ؛ سوندی و سالوپک سوندی50، 2004).
شکل(2-1) : مکانیسم اثر نانو ذرات نقره بر سلول باکتری (دام و همکاران 51، 2008)

به تازگی گزارش شده است که فعالیت ضد میکروبی نانوذرات نقره مربوط به تشکیل رادیکال های آزاد است که موجب آسیب به غشای سلولی باکتری می شود. برخی محققان گزارش کرده اند که ROS می تواند به طور طبیعی در مکانی داخل سلولی و خارج سلولی وجود داشته باشد. تحت شرایط خاصی، سطح بالایی از ROS می تواند استرس اکسیداتیو در سلول را افزایش دهد. استرس اکسیداتیو می تواند نه تنها باعث آسیب به غشای سلولی، بلکه موجب آسیب به پروتئین، DNA و سیستم داخلی گردد، همچنین از طریق کاهش فعالیت زنجیره ای آنزیم لاکتات دهیدروژناز (LDH) سلول های تنفسی باکتری موجب آسیب به سیستم تنفسی باکتری می شود (کیم و همکارانش، 2010).

2-10- اشرشیا کلی
اولین بار تئودور اشریخ در سال ???? باکتری اشرشیا کلی را در مدفوع افراد سالم پیدا کرد و آن را Bacterium coli commune نامید. سپس در سال ???? توسط میگولا‏، “باسیلوس کلی” نامیده شد و بعدها به افتخار کاشف آن در جنس اشریشیا طبقه بندی شد.
اشرشیا کلی که به طور اختصار E.coli نامیده می شود، نوعی باسیل گرم منفی از گروه کلیفرم و خانواده انتروباکتریاسه است. E.coli فلور طبیعی روده انسان و جانوران خونگرم محسوب می شود ( فریزر و وستهوف، 1386). اشرشیا کلی برخلاف باسیل های گرم منفی خمیده مانند جنس های کمپیلوباکتر، هلیکوباکتر و ویبریو یک باکتری گرم منفی صاف می باشد. این باکتری لاکتوز را تخمیر می کند و فراوان ترین بی هوازی اختیاری موجود در مدفوع می باشد (لوینسون، 1391).
2-10-1- بیماریزایی اشرشیا کلی
اشرشیا کلی توانایی تولید سمی شبیه شیگلا را دارد و تاکنون دو نوع از این سم تشخیص داده شده است که وروتوکسین 1 و 2 نامیده می شوند. این سموم به باکتری امکان بیماریزایی را می دهند. قابل به ذکر است که تمام سروتیپ های این باکتری توانایی تولید هر دو نوع سم را ندارند ( کاپلناز و کانارک52، 1984).
E.coli شایعترین علت عفونت ادراری و به عنوان یک میکروارگانیسم فرصت طلب در عفونت های زخم و مننژیت شرکت می کند همچنین برخی از گونه های آن عامل عفونت های اسهالی است. اشرشیا کلی که عامل گونه ای اسهال آبکی به نام “اسهال مسافران” می باشد از طریق مصرف غذا و یا آب آلوده به مدفوع انسان ایجاد می گردد (لوینسون، 1391).
بیشتر سویه های اشرشیا کلی بی آزار هستند و در تولید ویتامینK2 و جلوگیری از استقرار باکتری های بیماریزا در روده نقش دارند. اما برخی از سروتیپ ها مانند O157:H7 موجب مسمومیت غذایی و اسهال می شوند. یکی از سویه های مهم اشرشیا کلی که به عنوان یکی از عمده ترین سویه های بیماری زای انسان شناخته شده است از طریق مواد غذایی خصوصا مواد غذایی با منشا دامی از جمله گوشت چرخ کرده، همبرگر، شیر و فرآورده های آن به انسان منتقل شده است و سالانه منجر به چندین مورد مرگ می شود ( کاپلناز و کانارک، 1984).
2-10-2- عفونت های ناشی از اشرشیا کلی
باکتری E.coli گروه متنوعی از میکروارگانیسم ها را شامل می شود که می تواند در هر سیستم میزبان عفونت ایجاد کنند. اشرشیا کلی عامل عفونت های بیمارستانی مهم دستگاه ادراری است همچنین می تواند سبب عفونت های دستگاه تنفسی شود و در بعضی جوامع عامل %20 از ذات الریه های بیمارستانی است. E.coli عامل مهم مننژیت در نوزادان بوده و بندرت در بزرگسالان ایجاد مننژیت می کند. میزان مرگ و میر در این بیماران بین 40% تا 80% است و در افراد بهبود یافته عوارض عصبی را نشان می دهند. این باکتری می تواند از عفونت های زخمی بویژه در ناحیه شکم جدا شود و مانند سایر پاتوژن های فرصت طلب می تواند جریان خون را از محل های عفونت اولیه آلوده کند و در بیشتر بیمارستان ها عامل اصلی گندخونی گرم منفی است. 5 پاتوتیپ از E.coli که می تواند در انسان سبب عفونت گاستروآنتریت شود عبارتند از ETEC53، EAggEc54، EPEC55، EHEC56، EIEC57 (آموزگار و اکبری، 1389).

این مطلب رو هم توصیه می کنم بخونین:   پایان نامه ارشد درمورد نرم افزار، بهبود عملکرد، نفت و گاز

با توجه به آن که در سال های اخیر افزایش بیماری های عفونی همچون اسهال و وبا سلامت انسان و بهداشت عمومی را تهدید می کند و جلوگیری از فساد و نگهداری بهداشتی مواد غذایی مستلزم هزینه های بسیار است، نقره به عنوان یک ضد باکتری گزینه مناسبی برای پوشش های بسته بندی جهت به تاخیر انداختن رشد میکروب ها و همچنین تازه نگهداشتن مواد غذایی در مدت طولانی است. همچنین با توجه به افزایش خواص مواد بسته بندی در سایز نانو، بکارگیری بسته بندی های مواد غذایی از جنس نانو ذرات نقره بسیار مورد توجه پژوهشگران قرار گرفته است. از این رو در این بررسی به تولید فیلم های پلی لاکتیک اسید و بایونانو کامپوزیت های پلی لاکتیک اسید حاوی نانو ذرات نقره پرداخته شد و خاصیت ضد میکروبی آن ها در برابر باکتری اشرشیا کلی مورد بررسی قرار گرفت.

2-11- تهیه و آماده سازی فیلم
بطور معمول فیلمها، از یک محلول یا دیسپرسیون ترکیبات تشکیل دهنده فیلم ساخته شده که توسط روشهایی نظیر: ریختن، اسپری کردن، غوطه وری، اکسترود کردن و پوشش دهی نزولی تشکیل می شوند.
عوامل موثر بر خصوصیات فیلم عبارتند از: حلال مورد استفاده، شرایط محیطی در طول تشکیل فیلم (دمای حین خشک شدن، رطوبت نسبی و…) و جنس ظرف حاوی فیلم.
حلال مورد استفاده جهت تشکیل فیلم نیز در تعیین خصوصیات آن بسیار موثر است و معمولا از آب، اتانول و یا سایر ترکیبات استفاده می شود.

شرایط محیطی در طول تشکیل فیلم نیز از عوامل تاثیر گذار بر خصوصیات فیلم است که از مهمترین آن ها می توان به دما و رطوبت نسبی اشاره کرد.
دما نیز در سرعت تبخیر حلال موثر است. از این رو در صورت بالا بودن دما در طول خشک شدن فیلم، سرعت تبخیر حلال بالا رفته و ممکن است بطور ناگهانی سبب تثبیت و از حرکت افتادن مولکول های بسپار قبل از اینکه آن ها فرصت یکی شدن و تشکیل فیلم منسجم را داشته باشند، شود. بنابراین دماهای بالا میتواند سبب ترد و شکننده شدن فیلم و ایجاد معایبی نظیر سوراخهای ریز و یا ضخامت های غیر یکنواخت در فیلم گردند که منجر به افزایش نفوذپذیری به بخار آب و گازها می شود (کستر و فنما58، 1986).
رطوبت نسبی از دیگر عوامل مهم در تهیه فیلم است. در صورت پایین بودن رطوبت نسبی در طول خشک کردن فیلمها افزایش سرعت تبخیر حلال گشته و ترد و شکننده شدن فیلم را در پی دارد، در حالی که رطوبت نسبی بالا، زمان خشک کردن را به تاخیر میاندازد.

انتخاب جنس ظرف نیز حائز اهمیت است تا فیلم بدون پارگی و چروکیدگی از آن جدا شود ( تاراناتان59، 2003).

2-12- فرآیندهای ساخت فیلم
فرآیندهای عمده مورد استفاده برای ساخت فیلم از پلیمرها، عبارتند از:
1) روش تبخیر حلال60: در این روش از حلالی جهت حل کردن بسپار زیستی استفاده می شود که در آخر تبخیر می شود و در نهایت فیلم تشکیل میشود. قابل به ذکر است که در این روش گاززدایی به منظور حذف حبابهای هوای موجود در محلول یا امولسیون در فرایند تولید فیلم بسیار حائز اهمیت است.
2) روش اکستروژن61: تقریبا همه ترموپلاستیکها بوسیله اکستروژن فرآیند میشوند. این فرآیند در خصوصیات پلیمر موثر است. اکسترودرهای تک مارپیچ در مقایسه با اکسترودرهای جفت مارپیچ، سادهتر و ارزانتر و کاربردی تر است.

دسته‌ها: No category

دیدگاهتان را بنویسید