Boyut kontrollü AG nanopartiküllerinin ve AG@GO nanokompozitin papatya (matricaria chamomilla) bitki ekstresi kullanılarak biyojenik sentezi ve antibakteriyel aktivitelerinin araştırılması

Abstract

Nanomalzemelerin sentezinin son yıllarda artması ile beraber, sentez yönteminin de belirlenmesi oldukça önem kazanmıştır. Birçok uygulama alanında kullanılan ve antibakteriyel etkinliği olan gümüş nanopartiküllerinin (Ag NP) kimyasal yöntemlerle sentezi mevcuttur. Ancak, zararlı kimyasalların kullanımı sonucunda, toksik özelliğe sahip Ag NP'lerin sentezi yerine biyolojik yöntemler ile sentezlenen Ag NP'lerin elde edilmesi son derece önem kazanmıştır. Bu çalışmada Ag NP'lerin sentezi için zararlı kimyasalların kullanılmadığı, çevre dostu, basit ve ucuz bir yöntem olan biyojenik sentez tekniği tercih edilmiştir. NP'lerin boyutlarındaki farklılık fiziksel, kimyasal ve mekanik özelliklerini doğrudan etkilemektedir. Matricaria chamomilla (M. chamomilla) sulu bitki ekstresi kullanılarak boyut kontrollü, farklı boyutlarda Ag NP'ler (70 ± 5 nm (Ag NP-1), 52 ± 5 nm (Ag NP-2) ve 37 ± 4 nm (Ag NP-3)) sentezlendi. Ag ile grafen oksitin (GO) bir araya getirilmesiyle Ag@GO nanokompozitin (NK) sentezi gerçekleştirildi. Antibakteriyel aktivite testleri için Gram+ Staphylococcus aureus (S. aureus), Gram- Escherichia coli (E. coli) bakterisi ve Candida fungus albicans (C. albicans) mikroorganizmaları kullanıldı. Ag NP'lerin oluşumuna Ag+ iyonu konsantrasyonu, bitki ekstresi konsantrasyonu ve reaksiyon süresinin etkileri incelendi. 100 mg/L M. chamomilla bitki ekstresi tüm hedef patojenlerin gelişiminin inhibe etmede hafif bir önleyici etki gösterdi. 100 mg/L Ag NP-1, Ag NP-2 ve Ag NP-3 ve Ag@GO NK'i tüm patojenlerin büyümesini ~%100'e yakın inhibe etmiştir. Ag NP-bitki ekstresi ve Ag NP-GO ikili çiftlerinin mikroorganizmaların inhibisyonunda sinerjistik etkiye sahip olduğu antibakteriyel testlerle gözlemlenmiştir. Sentezlenen boyut kontrollü Ag NP'lerinin ve Ag@GO NK'nin biyomedikal ve biyoanalitik uygulamalarda kullanımının genişleyecek olması umut vericidir.

Nanomaterials synthesis amd determination of synthesis method has gained importance in recent years. There have been chemical methods for synthesis of silver nanoparticles (Ag NPs) which have been used in many application areas and have antibacteral activity. Ag NPs synthesized by biological methods compared to Ag NPs synthesized using toxic chemicals have significant advantages. Environmentally friendly, simple and cheap methods bio-synthesis technique was preferred in this study. The difference in NPs size directly affects their chemical and mechanical properties. In this work, the size-controlled Ag NPs with different sizes (70 ± 5 (Ag NP-1), 52 ± 5 (Ag NP-2) and 37 ± 4 nm (Ag NP-3)) were synthesized using Matricaria chamomilla (M. chamomilla) aqueous plant extract. Ag-graphene oxide nanocomposites (Ag@GO NC) has been produced with the interaction between Ag and GO. Gram+ Staphylococcus aureus (S. aureus), Gram- Escherichia coli (E. coli) bacteria and Candida albicans (C. albicans) fungus microroganisms were used for antibacterial test. The effects of Ag+ ion concentration, plant extract concentration and reaction time were investigated on the formation of Ag NPs. M. chamomilla with 100 mg/L plant extract showed a slight inhibitory effect in inhibiting the development of all target pathogens. 100 mg/L Ag NP-1, Ag NP-2 and Ag NP-3 and Ag @GO NC showed almost ~%100 inhibitory effect to the growth of all bacteria. Synergistic effect between Ag and plant extract; Ag NP and GO were observed and antibacterial test has been concluded with success. Potential use of the synthesized size controllable Ag NPs and Ag@GO NC in biomedical and bioanalytical applications are promissing for the future.