الفهرس 
Chapter 1 IntroductionOnly 14 pages are availabe for public view
 |  | from | 202 |  |  |
| | | from | 202 | | |
Abstract
تـٌعد جسيمات الفضـة النـانـومتريـة واحدة من أكثر المواد المُـستحدَثـة جذبـًا للانتباه في الآونة الأخيرة نظرًا لخصائصها الفريدة والمُـنسَبة إلى حجمها المتناهي في الصغر. ولجسيمات الفضـة النـانـومتريـة العديد من الاستخدامات خاصةً في المجال الطبي إذ تتميز تلك الجسيمات بصفات مضادة للأكسدة ومضادة للالتهابات وأيضـًا مُـثبِـطة لـلأورام. علاوةً على ذلك فقد تم اثبات نشاط جسيمات الفضـة النـانـومتريـة المضاد للميكروبات ولذلك أمكن استخدامها في علاج الكثير من الأمراض الميكروبية. وعادةً ما يتم اتباع طرق كيميائية أو فيزيائية أو بيولـوجية لتحضير الجسيمات النـانـومتريـة إلا أن الطرق البيولـوجية تعتبر أكثر آمانـًا وفاعليةً كما أنها غير مكلفة وصديقة للبيئة. واستنادًا على ذلك فقد أُجريت الدراسة الحالية كمحاولة للحصول على جسيمات الفضـة النـانـومتريـة بالاستعانة بقـشر البـرتقال واثبات نشاط تلك الجسيمات النـانـومتريـة المضاد للميكروبات. وقد تم الاستعانة بخمس طرق مختلفة لتحضير مستخلصات مائية من مسحوق قـشر البـرتقال الجاف. في الطريقة الأولـى تم الاستخلاص بالطحن وفي الطريقة الثانية والثالثة تم الاستعانة بدرجات حرارة تصل إلى ٦٠ و ١٠٠°م. في الطريقة الرابعة تم الاستخلاص بالطحن متبوع بالتحضين عند درجة حرارة ١٠٠°م ، وفي الطريقة الخامسة تم الاستخلاص بالتحضين عند درجة حرارة ٦٠°م متبوع بالتحضين عند درجة حرارة ١٠٠°م. وبذلك أمكن الاشارة إلى الخمس طرق المتبعة للاستخلاص كـطريقة ””طحن”” و ””تسخين”” و ””غليان”” و ””طحن + غليان”” و ””تسخين + غليان””. وقد تم المقارنة بين الخمسة مستخلصات عن طريق الكشف عن المكونات النباتية وتقدير كميات المكونات النباتية الأساسية وكذلك تقدير القوة الاختزالية للمستخلصات وتقدير نشاطها المضاد للأكسدة. وأظهرت النتائج المتحصل عليها أن المستخلص المُحضَر بطريقة الغليان يعتبر أفضل المستخلصات لاحتوائه تقريبًا على أعلى كمية من المكونات النباتية وتميزه بأعلى قوة اختزالية ونشاط مضاد للأكسدة إذا ما قورِن بباقي المستخلصات. ورغم ذلك فقد تم اختبار قدرة المستخلصات الخمسة على المساعدة في تكوين جسيمات الفضـة النـانـومتريـة عن طريق تحضين كمية من كل مستخلص مع محلول نترات الفضة في ظروف مظلمة عند درجة حرارة ٣٢°م مع الرج المستمر عند سرعة ١٢٠ لفة في الدقيقة لمدة ٢٤ ساعة. بعد مرور المدة تغير لون مزيج التفاعل من الأصفر إلى البني المحمر بدرجات لون مختلفة مما يشير إلى تكون جسيمات الفضـة النـانـومتريـة. كما أظهر المسح الطيفي لمحاليل جسيمات الفضـة النـانـومتريـة قمة امتصاص ضوئي عند طولي موجي مقداره ٤٤٨ نانومتر مما يؤكد تكون جسيمات الفضـة النـانـومتريـة. وبالفحص المجهري الإلكتروني للجسيمات النـانـومتريـة المُتكوِنة تبين إن لها حجم أقل من ١٠٠ نانومتر وشكل كروي أو شبه كروي أو غير منتظم، إلا أنه بدراسة سمات تلك الجسيمات النـانـومتريـة تبين أن أصغر حجم وأكثر شكل منتظم وأعلى تركيز وكذلك أعلى قدرة اختزالية وأقوى نشاط مضاد للأكسدة كان للجسيمات المُتكوِنة بالاستعانة بالمستخلص المُحضَر بطريقة الغليان. لذلك تم توصيف ذاك المستخلص عن طريق تحليل الفصل اللوني للغاز الكتلي (GC-MS) وكذا التحليل الطيفي بالأشعة تحت الحمراء الحرارية (FTIR). وقد أظهرت نتائج التحاليل وجود بعض الأحماض الدهنية والمركبات الفينولية وزيوت سيليكونية وكذلك فيتامين جـ (حمض الأسكوربيك)، وتم تأكيد وجود هذه المركبات بالمجموعات الوظيفية الفعالة المُميِزة لها. كما تم تحليل المستخلص المُحضَر بطريقة الغليان عن طريق تحليل تشتت الطاقة بالأشعة السينية (EDX) ليتبين أن المستخلص يتكون أساسًـا من عنصري الكربون والأكسجين بالإضافة إلى كميات زهيدة من عنصر الصوديوم والبوتاسيوم والكالسيوم والماغنسيوم والكلور والفسفور والنُـحاس. وتم اتباع تصميم Plackett-Burman الاحصائي لدراسة تأثير الظروف الكيميائية والفيزيائية المؤثِرة على قدرة مستخلص قـشر البـرتقال (المُحضَر بطريقة الغليان) على تحويل أيونات الفضة إلى جسيمات نـانـومتريـة. واستهدف التصميم دراسة تأثير سبعة عوامل متمثِـلة في درجة الحرارة والرقـم الهيدروجيني (pH) وسرعة الرج ومدة التفاعل وتركيز المستخلص النباتي وتركيز محلول نترات الفضة وكذلك النسبة بين حجم المستخلص وحجم محلول النترات. وقد تمت الدراسة على ثلاثة مستويات من كل عامل وتأثيرهم على أربع سمات لجسيمات الفضـة النـانـومتريـة المُتكوِنة. شملت هذه السمات أعلى امتصاص ضوئي ومتوسط حجم الجسيمات وفرق الجهد الكهربي لها وتركيزها. وقد أشارت نتائج التحليل الاحصائي إلى كون الرقـم الهيدروجيني (pH) هو العامل الأكثر فعالية احصائية والأقوى تأثيرًا على سمات جسيمات الفضـة النـانـومتريـة المُتكوِنة. وبعد التعرف على أنسب الظروف للحصول على جسيمات الفضـة النـانـومتريـة أمكن تحضير هذه الجسيمات بأفضل السمات وبكميات كبيرة تصل إلى عشرة لترات في خمسة أيام فقط. كما أمكن تنقية هذه الجسيمات عن طريق الطرد المركزي عند سرعات الفصل العالية بالإضافة إلى اتباع طريقة الاستخلاص السحابي باستخدام مادة التريتون والتي ساعدت على تغليف جسيمات الفضـة النـانـومتريـة وزيادة درجة ثباتها. ومن هنا تم توصيف جسيمات الفضـة النـانـومتريـة المُـعدَلة والمُـنقاة والتي أصبحت أصغر حجمًـا وأكثر انتظامًا في الشكل وأكثر ثباتًا من الجسيمات النـانـومتريـة المُتكوِنة بشكل مبدئي قبل التعديل. ووصلت قيمة الجهد الكهربي لجسيمات الفضـة النـانـومتريـة المُـعدَلة إلى -٧˒٢٣ ملي فولت، وفترة ثبات طويلة نسبيـًا في المحلول تصل إلى ما يقرب من الشهرين. وقد تم تقدير نشاط جسيمات الفضـة النـانـومتريـة المضاد للميكروبات من خلال اختبار الانتشار من القرص على الأوساط المغذية الصلبة. أظهرت النتائج نشاط الجسيمات النـانـومتريـة المضاد لبعض الميكروبات المُتمثِلة في ستة أجناس بكتيرية موجبة لصبغة جرام (Bacillus cereus و Bacillus subtilis و Listeria innocua و Listeria monocytogenes و Staphylococcus aureus و Staphylococcus epidermidis) وخمسة أجناس بكتيرية سالبة لصبغة جرام (Enterobacter cloacae و Escherichia coli و Klebsiella pneumoniae و Pseudomonas aeruginosa وSalmonella typhimurium) وجنس فطري واحد (Candida albicans). وتم تقدير أقل نشاط مُـثبِـط لنمو الميكروبات للجسيمات النـانـومتريـة بقيمة ٣٠٠ مجم/لتر، بينما تراوح أقل نشاط قاتل للميكروبات بين ٣٠٠ إلى ٤٠٠ مجم/لتر. وتمثلت الميكروبات الأكثر تأثرًا بجسيمات الفضـة النـانـومتريـة في Bacillus subtilis و Staphylococcus epidermidis و Escherichia coli و Listeria monocytogenes وCandida albicans. لذلك تم دراسة السمات الكيموحيوية لهذه الميكروبات تحت تأثير جسيمات الفضـة النـانـومتريـة، وأظهرت النتائج قدرة الجسيمات النـانـومتريـة على تثبيط نشاط الانزيمات النازعة للهيدروجين والتي لها علاقة بتنفس الميكروبات. كما أظهرت النتائج التأثير السلبي لجسيمات الفضـة النـانـومتريـة على الأغشية الخلوية للميكروبات مما أدى إلى تأكسد الدهون الخلوية وتسرب بعض السكريات والبروتينات من الخلايا الميكروبية المعاملة بجسيمات الفضـة النـانـومتريـة. وقد تم تسجيل أعلى نشاط لجسيمات الفضـة النـانـومتريـة ضد Bacillus subtilis و Staphylococcus epidermidis و Escherichia coli، ولذلك تم استكمال الدراسة على Escherichia coli. وباستخدام المجهر الإلكتروني الماسح أوضح الفحص السطحي لخلايا Escherichia coli المُـعامَـلة بجسيمات الفضـة النـانـومتريـة وجود تشوهات في شكل الخلايا، ووجود نتوءات أو تجاويف تصل لحد الفتحات في السطح الخارجي للخلايا خاصةً عندي قطبيها. كما ظهرت ترسبات من جسيمات الفضـة النـانـومتريـة على سطح الخلايا البكتيرية. أيضاً اتضح من خلال الدراسات الجزيئية لبروتينات والأحماض النووية الجينومية لبكتريا Escherichia coli المُـعامَـلة بجسيمات الفضـة النـانـومتريـة اختفاء بعض البروتينات الأصلية من الخلايا وتدمر أو تسرب لقطع من الحامض النووي الدي أوكسي ريبوزي نتيجة للمعاملة بالجسيمات النـانـومتريـة. كما تكونت بعض البروتينات الجديدة وقطع جديدة من الحامض النووي ربما كمحاولة من الخلايا الميكروبية على مقاومة الاجهاد التأكسدي الناتج من معاملتها بجسيمات الفضـة النـانـومتريـة. واستنادًا على النتائج المٌتحصَّل عليها فقد أثبتـت الدراسـة امكانية الاستفادة من قـشر البـرتقال للحصول على جسيمات الفضـة النـانـومتريـة وتوظيفها كعوامل مضادة لبعض الميكروبات الممرضة.