Fabricación Verde de Nanopartículas de Plata, Optimización Estadística del Proceso, Caracterización y Análisis de Acoplamiento Molecular de Sus Actividades Antimicrobianas sobre Tejidos de Algodón
Autores: Shweqa, Nada S.; El-Naggar, Noura El-Ahmady; Abdelmigid, Hala M.; Alyamani, Amal A.; Elshafey, Naglaa; El-Shall, Hadeel; Heikal, Yasmin M.; Soliman, Hoda M.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Fabricación Verde de Nanopartículas de Plata, Optimización Estadística del Proceso, Caracterización y Análisis de Acoplamiento Molecular de Sus Actividades Antimicrobianas sobre Tejidos de Algodón
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales para aplicaciones biomédicas
Palabras clave
Nanotecnológicos
Tejidos
Nanopartículas
Biosíntesis
AgNPs
Antimicrobiano
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 17
Citaciones: Sin citaciones
Los métodos nanotecnológicos para crear tejidos multifuncionales están atrayendo un interés global. La incorporación de nanopartículas en el campo de los textiles permite la creación de textiles multifuncionales que exhiben protección contra la radiación UV, propiedades antimicrobianas, propiedades autolimpiantes y fotocatalíticas. Los textiles cargados de nanomateriales tienen muchas aplicaciones innovadoras en farmacéuticos, deportes, militares, la industria textil, etc. Este estudio detalla la biosíntesis y caracterización de nanopartículas de plata (AgNPs) utilizando el filtrado acuoso libre de micelio de . La formación de AgNPs se indicó por un color marrón en el filtrado extracelular y se confirmó mediante espectroscopía UV-Vis con un pico a 426 nm. Se utilizó el diseño Box-Behnken (BBD) para optimizar los parámetros fisicoquímicos que afectan la biosíntesis de AgNPs. La función de deseabilidad se empleó para predecir teóricamente las condiciones óptimas para la biosíntesis de AgNPs, que fueron posteriormente validadas experimentalmente. A través de la función de deseabilidad, se identificaron las condiciones óptimas para el valor máximo predicho para las AgNPs biosintetizadas (235.72 ug/mL) como sigue: tiempo de incubación (58.12 h), pH inicial (7.99), concentración de AgNO (4.84 mM/mL) y temperatura (34.84 grados C). Bajo estas condiciones, el valor experimental más alto de biosíntesis de AgNPs fue de 247.53 ug/mL. La validación del modelo confirmó la gran precisión de las predicciones del modelo. La microscopía electrónica de barrido (SEM) reveló AgNPs esféricas que medían entre 8.93 y 19.11 nm, lo cual fue confirmado por microscopía electrónica de transmisión (TEM). El análisis de potencial zeta indicó una carga superficial positiva (+1.69 mV), lo que implica buena estabilidad. La difracción de rayos X (XRD) confirmó la naturaleza cristalina, mientras que la espectroscopía de rayos X dispersiva por energía (EDX) verificó plata elemental (49.61%). Los hallazgos de FTIR indican la presencia de fenoles, proteínas, alcanos, alquenos, aminas alifáticas y aromáticas, y grupos alquilo que juegan roles significativos en la reducción, recubrimiento y estabilización de AgNPs. Los tejidos de algodón incrustados con AgNPs biosintetizadas utilizando el filtrado acuoso libre de micelio mostraron una fuerte actividad antimicrobiana. El método de difusión en disco reveló zonas de inhibición de 15, 12 y 17 mm contra (Gram-negativo), (Gram-positivo) y (levadura), respectivamente. Estos tejidos tienen aplicaciones potenciales en ropa de protección, embalaje y atención médica. La modelización in silico sugirió que el compuesto predicho derivado de AgNPs en el tejido de algodón podría inhibir proteínas de unión a penicilina (PBPs) y lanosterol 14-alfa-desmetilasa (L-14alpha-DM), con energías de unión de -4.7 y -5.2 Kcal/mol, respectivamente. El análisis farmacocinético y la predicción de sensibilizadores indicaron que este compuesto merece una investigación más profunda.
Descripción
Los métodos nanotecnológicos para crear tejidos multifuncionales están atrayendo un interés global. La incorporación de nanopartículas en el campo de los textiles permite la creación de textiles multifuncionales que exhiben protección contra la radiación UV, propiedades antimicrobianas, propiedades autolimpiantes y fotocatalíticas. Los textiles cargados de nanomateriales tienen muchas aplicaciones innovadoras en farmacéuticos, deportes, militares, la industria textil, etc. Este estudio detalla la biosíntesis y caracterización de nanopartículas de plata (AgNPs) utilizando el filtrado acuoso libre de micelio de . La formación de AgNPs se indicó por un color marrón en el filtrado extracelular y se confirmó mediante espectroscopía UV-Vis con un pico a 426 nm. Se utilizó el diseño Box-Behnken (BBD) para optimizar los parámetros fisicoquímicos que afectan la biosíntesis de AgNPs. La función de deseabilidad se empleó para predecir teóricamente las condiciones óptimas para la biosíntesis de AgNPs, que fueron posteriormente validadas experimentalmente. A través de la función de deseabilidad, se identificaron las condiciones óptimas para el valor máximo predicho para las AgNPs biosintetizadas (235.72 ug/mL) como sigue: tiempo de incubación (58.12 h), pH inicial (7.99), concentración de AgNO (4.84 mM/mL) y temperatura (34.84 grados C). Bajo estas condiciones, el valor experimental más alto de biosíntesis de AgNPs fue de 247.53 ug/mL. La validación del modelo confirmó la gran precisión de las predicciones del modelo. La microscopía electrónica de barrido (SEM) reveló AgNPs esféricas que medían entre 8.93 y 19.11 nm, lo cual fue confirmado por microscopía electrónica de transmisión (TEM). El análisis de potencial zeta indicó una carga superficial positiva (+1.69 mV), lo que implica buena estabilidad. La difracción de rayos X (XRD) confirmó la naturaleza cristalina, mientras que la espectroscopía de rayos X dispersiva por energía (EDX) verificó plata elemental (49.61%). Los hallazgos de FTIR indican la presencia de fenoles, proteínas, alcanos, alquenos, aminas alifáticas y aromáticas, y grupos alquilo que juegan roles significativos en la reducción, recubrimiento y estabilización de AgNPs. Los tejidos de algodón incrustados con AgNPs biosintetizadas utilizando el filtrado acuoso libre de micelio mostraron una fuerte actividad antimicrobiana. El método de difusión en disco reveló zonas de inhibición de 15, 12 y 17 mm contra (Gram-negativo), (Gram-positivo) y (levadura), respectivamente. Estos tejidos tienen aplicaciones potenciales en ropa de protección, embalaje y atención médica. La modelización in silico sugirió que el compuesto predicho derivado de AgNPs en el tejido de algodón podría inhibir proteínas de unión a penicilina (PBPs) y lanosterol 14-alfa-desmetilasa (L-14alpha-DM), con energías de unión de -4.7 y -5.2 Kcal/mol, respectivamente. El análisis farmacocinético y la predicción de sensibilizadores indicaron que este compuesto merece una investigación más profunda.