Blog

المستخلص

تركزت هذه الدراسة على تحضير الجسيمات النانوية لأكاسيد الحديد والمنغنيز باستخدام طريقتين مختلفتين: الترسيب الكيميائي وطريقة السول جل لغرض مقارنة كيفية تأثير طريقة التحضير على شكل وحجم وفعالية الجسيمات النانوية, بينت الدراسة أيضًا فعالية ( α-Fe₂O₃ NPs وβ-Mn₂O₃ وα-Mn₂O₃ ) ضد الخطوط الخلوية لسرطان الثدي وسرطان الدم فضلاً عن نوعين من البكتيريا (كرام موجبة وكرام سالبة).

أولا تم الحصول على هيدروكسيد الحديد والمنغنيز من أملاحها المقابلة والتي هي نترات الحديديك  Fe(NO₃)₃·9H₂O وكبريتات المنغنيز MnSO₄.H₂O ليتبع ذلك عملية الكلسنة للهيدروكسيد الفلزي المحضر عند 500 °C لمدة (5 hours ) لنحصل على اكاسيد  الحديد ( α-Fe₂O₃ NPs) , والمنغنيز (α– Mn₂O₃  NPs and β-Mn₂O₃ NPs  ) النانوية , والتي تم تأكيد تحضيرها  بطرائق الطيف الفيزياوية التالية ( EDX and TEM, FE-SEM (Uv-vis, XRD,. من خلال تقنية ألأشعة فوق البنفسجية والمرئية (Uv-vis ) وبمساعدة معادلة هيس ( Haiss equation ) كان هناك تأثير طفيف على حجم الجسيمات النانوية المحضرة , إذ كان حجم الجسيمات النانوية لأوكسيد الحديد النانوي ( α-Fe₂O₃NPs ) المحضر بطريقة الترسيب الكيميائي 6.357nm)) عند أعظم طول امتصاص لرنين البلازمونات النانوية (  444.308=λ_SPR)  والتي تمتص الطيف اعتمادا على حجم وشكل الجسيمات النانوية, أما حجم جسيمات أوكسيد الحديد النانوي (α-Fe₂O₃ NPs) المحضر بطريقة السول- جل كانت (6.165 nm) عند (348.198=λ_SPR ), بالمقابل كان حجم الجسيمات النانوية لأوكسيد المنغنيزالمحضر بطريقة الترسيب الكيميائي (6.320 nm) عند (438.785=λ_SPR), أما بطريقة السول- جل فقد كانت  (6.405 nm)  عند (448.176=λ_SPR ), أما تقنية حيود ألأشعة السينية فقد أثبتت التأثير الواضح لنوع طريقة التحضير على طور وحجم الجسيمات النانوية المحضرة إذ تراوحت أحجام جسيمات أوكسيد الحديد النانوي (α-Fe₂O₃ NPs)  المحضرة بطريقة الترسيب الكيميائي وطريقة السول جل  27.06 nm  ببنية بلورية أحادية الميل (Monoclinic ) و27.29 nm  ببنية بلورية ثلاثية (Trigonal) على التوالي، بينما كانت حجم جسيمات أوكسيد المنغنيز النانوية  ( β-Mn₂O₃ NPs)  المحضرة  بطريقة  الترسيب الكيميائي  38.23 nm بنظام بلوري مكعب (Crystal system is cubic ) والمحضر بطريقة السول جل   α-Mn₂O₃ NPsكانت 49.94 nm  بنظام بلوري معيني (Crystal system is orthorhombic). أما نوع الأكاسيد المحضرة فظهرت بالأطوار الفا لأوكسيد الحديد (α-Fe₂O NPs) والفا وبيتا لأوكسيد المنغنيز (α– Mn₂O₃  and β-Mn₂O₃ NPs  ) والتي تم تأكيدها من خلال محتوى نسب العناصر المكونة للأكاسيد النانوية المحضرة والتي حسبت بوساطة مطيافية تشتت الطاقة بألأشعة السينية (EDX ) , بالمقابل أكدت صور المجهر الإلكتروني الماسح للانبعاثات الميدانية (FE-SEM) والمجهر الإلكتروني النافذ (TEM) للجسيمات النانوية المحضرة بكلا الطريقتين اختلاف واضح في شكل وحجم الجسيمات النانوية المحضرة اعتمادا على نوع الطريقة المستخدمة في التحضير.

تم قياس دراسة السمية الخلوية لجسيمات الأكاسيد النانوية المحضرة بكلا الطريقتين على خلايا خارج الجسم الحي عن طريق إضافة تراكيز مختلفة (20,40,80,160 and 320 ppm) من جسيمات أوكسيد الحديد و المنغنيز النانوية المحضرة بكلا الطريقتين قيد الدراسة and α-Fe₂O₃ NPs) α-Mn₂O₃ , β-Mn₂O₃ )  على خط خلايا سرطان الثدي Michigan Cancer Foundation-7 (MCF-7)  وخط خلايا سرطان الدم  .(Leukemia cell line  LAMA-87)أظهرت نتائج الدراسة أن فعالية جسيمات أوكسيد الحديد النانوي (α-Fe₂O₃ NPs) وأوكسيد المنغنيز النانوي                                      α-Mn₂O₃ and β-Mn₂O₃ NPs)) والمحضرة بكلا الطريقتين ضد خلايا سرطان الثدي  وخلايا سرطان الدم  يعتمد على تركيز أوكسيد الفلز النانوي المضاف إذ زادت نسبة القتل للخلايا السرطانية وتثبيط نموها وانقسامها مع زيادة تركيزالأكاسيد النانوية , علما أن نصف الجرعة القاتلة  ( IC50  Inhibitory concentration) وهي الكمية التي يتم فيها تثبيط نمو الخلايا بنسبة 50%  أومايدعى بتركيز المادة للتثبيط النصفي لأوكسيد الحديد النانوي (-Fe₂O₃ NPsα) المحضر بطريقتي الترسيب الكيمياوي والسول جل والتي وجدت ( IC50 = 113.4 and 146.9 µg/mL ) ضد خط خلايا سرطان الثدي MCF-7 على التوالي بينما IC50  لأوكسيد الحديد النانوي  (-Fe₂O₃ NPsα) المحضر بطريقتي الترسيب الكيمياوي والسول جل ضد خط خلايا سرطان الدم LAMA-87 كانت ( IC50 = 156.5 and 29.91 µg/mL ) على التوالي , بالمقابل  IC50 لأوكسيد المنغنيز النانوي  β-Mn₂O₃ NPs  والمحضر بطريقة الترسيب الكيمياوي كانت IC50 = 58.64 and 50.69µg/mL ضد خط خلايا MCF-7 و خط خلايا LAMA-87 على التوالي, بينما أوكسيد المنغنيز النانوي α-Mn₂O₃NPs المحضر بطريقة السول جل كانت IC50 = 85.46 and 50.25 µg/mL ضد خط خلايا MCF-7 و خط خلايا LAMA-87 على التوالي , وبناءً على هذه النتائج يمكن الاستنتاج بأن جميع الأكاسيد المحضرة تمتلك فعالية تثبيطية ضد خطوط السرطان قيد البحث وبشكل متفاوت ألا ان  α-Fe₂O₃ NPsوالمحضر بطريقة السول جل يمتلك نشاطًا تثبيطيًا على خلايا سرطان الدم   LAMA-87 وبنسبة قدرة تثبيطية على نمو وانقسام الخلايا السرطانية تصل إلى 94.29% عند تركيز 320 µg/mL  و β-Mn₂O₃ NPs  يمتلك نشاطاً تثبيطياً على خلايا MCF-7  افضل  وبنسبة قتل وتثبيط نمو الخلايا السرطانية تصل إلى 93.12% عند تركيز 320 µg/mL  مقارنة بالأكاسيد الأخرى.

تم دراسة تأثير فعالية الجسيمات النانوية المحضرة (β-Mn₂O₃ and α-Mn₂O₃ α-Fe₂O₃, ) ضد نوعين من البكتريا: موجبة كرام وهي ((Staphylococcus aureus (S.aureus

وسالبة كرام وهي ( E. coli (Escherichia coli) بوجود عقار التيتراسايكلين ككونترول ومرجع والتي أكدت أن الأكاسيد النانوية المحضرة لها فعالية كبيرة على البكتريا الموجبة كرام وفعالية طفيفة التي تنحصر بالتراكيز العالية للبكتريا السالبة كرام.