雷竞技网页版研究和评论——国际期刊雷竞技苹果下载

国际创新研究期刊》的研究在科学、工程和技术

菜单

ISSN在线(2319 - 8753)打印(2347 - 6710)

所有提交的电磁系统将被重定向到在线手稿提交系统。作者请直接提交文章在线手稿提交系统各自的杂志。

合成Bio-Nano复合膜及其应用在过滤和灭菌的热不稳定的材料

Pushpa Agrawal1B S Satyanarayan2D Ranganath3,Avinash库马尔4,NiharikaGarg4,Prannoy赛斯4,供阿加瓦尔4和B V高毗瑟奴5
  1. 教授和院长,打开生物技术和化学工程、随机变数工程学院,迈索尔,班加罗尔,印度
  2. 本金,r . v .工程学院,印度班加罗尔
  3. 副院长位置&教授,化学工程,r . v .工程学院,印度班加罗尔
  4. ug的学生,生物技术、随机变数工程学院,印度班加罗尔
  5. 研究学者、生物技术、随机变数工程学院,印度班加罗尔
相关文章Pubmed,谷歌学者

访问更多的相关文章国际创新研究期刊》的研究在科学、工程和技术

国际创新研究期刊》的研究在科学、工程和技术

文摘

纳米技术是快速增长的科学与各种应用在生活的各个领域。纳米材料广泛调查了他们独特的物理化学性质如抗菌、由于他们不同寻常的界面效果。众所周知,银的纳米形式已经广泛的应用在纳米技术领域以来,银纳米粒子(AgNPs)可以使金属的生物相容性和低毒性对哺乳动物的细胞和组织。AgNPs有一个非常大得相对表面积与体积,从而增加他们接触细菌或真菌,大大提高他们的杀菌和抑菌效果。雷竞技网页版这个项目试图提供另一种方式使用的昂贵的技术,如超滤和微滤过滤和消毒热不稳定物质的探索领域的纳米技术。bio-nano复合薄膜制造的目标是提供一个更好的方法过滤和灭菌相比传统滤波器同行和基础聚合物。这样的电影会在工业规模经济和商业应用程序可以更容易使用。一个新颖的方法实现灌注AgNPs成微晶纤维素(MCC),咖喱叶(Murrayakoenigii)提取。银离子的活性降低咖喱叶提取物是探索原位浸渍ofAgNPs MCC。咖喱叶提取物引起银离子还原成银,有核的银纳米颗粒的微晶体纤维。银纳米粒子及其浸渍的bioreduction调查通过各种表征技术。 The characterization of AgNP impregnated MCC powder confirms the formation of Ag structure on microcrystalline cellulose. The MCC impregnated with AgNPs was used to prepare a film after testing for its anti-microbial activity. The film was characterized for its pore size. Lastly the film was assessed for anti-microbial activity for it to be used as a filter.AgNPs were successfully synthesized which was confirmed through UV-visible analysis. The AgNPs were impregnated into MCC as revealed by analysis. The size of the nanoparticles was determined to be in the range of 5-20nm.The film was fabricated through solvent casting method using sodium alginate as the polymer. The anti-microbial analysis gave positive results and thus could be used as an alternate method for the sterilization of heat labile substances.

关键字
银纳米粒子、微晶纤维素、bio-reduction&curry叶子。

介绍
纳米技术是由生产nanoproducts和快速增长的纳米颗粒(NPs)可以有新颖sizerelated理化性质明显不同的更大的问题。NPs的小说性质一直在利用广泛的潜在应用在医药、化妆品、可再生能源、环境治理和生物医学设备。其中,银纳米粒子(AgNPs或纳米银粒子)吸引了越来越多的兴趣由于其独特的物理、化学和生物性质相比,大规模的同行[1]。纳米粒子由于其体积小得多增加表面积相比,每单位质量更大的粒子。
此外,量子效应在纳米尺度上地位越来越重要。所有的属性,包括电子、光学和磁性的改变[2]。
细菌和病毒等疾病引起的罪魁祸首是纳米尺寸。古希腊人用银制的促进愈合和防止感染,但治疗抗生素出现时,后座。旧的治疗是提高涂层燃烧和伤口绷带,纳米银粒子的活性比散装形式的金属。他们渗透皮肤和稳定工作。因此,烧伤患者可以有酱的变化只是一周一次。从历史上看,银(Ag)化合物已经被使用在许多领域防止微生物的生长。像许多不必要的重金属、Ag)是一种天然的杀虫剂,但与钛相比,锌,铜,Ag纳米颗粒(AgNPs)显示最高的抗菌功效对细菌,病毒和其他真核微生物。选择银naoparticles浸渍在影片中因为第一它有一个强大的抗菌财产即细菌杀死能力。其次,较小的形式有一个更大的表面积与体积比,大幅增加潜在的银离子被释放了银和纳米毒性的主要模式。此外,纳米银可以去的地方,大银粒子不能,也许小到足以进入细胞或穿过血脑屏障。 Lastly, is biocompatible metal and has low toxicity towards mammalian cells and tissues.
蒸汽灭菌需要连续热源(木材燃料、煤油或电力),要求设备(蒸汽灭菌器),必须熟练地维护,以保持工作状态,并严格遵守时间,温度和压力设置。气体灭菌需要特殊处理,因为可燃性、毒性;灭菌和消毒时间长;潜在健康危害;气体必须被监控。
超滤去除悬浮物和细菌;敏感的氧化的化学物质(如硝酸、硫酸、过氧化氢和过硫酸盐高浓度);和pH值的依赖。微滤系统不会去除溶解的污染物,如硝酸盐、氟化物、溶解金属钠和挥发性有机化合物的仪器。颜色,味道和气味也未经处理的。膜污染是一个严重的现象影响膜过滤器的性能和服务。污垢可以来自多个机制:表面关联材料,如胶体和其他部分带电高分子;生物膜的生长造成微生物积累病原体的活动;悬浮固体;和降水的不溶性盐经历一个浓度梯度膜设备。
这些方法是昂贵和难以承受的。因此,这些都不是可行的商业水平。有需求的一种有效方法,可以方便地用于实验室以及产业。有效的过滤材料镀上了一层银纳米颗粒是一种替代技术,可以帮助解决这些问题在一定程度上。
文献综述
我们的目标是找到一个方法来解决上面提到的问题在一定程度上。的文献综述进行了我们能够找到一种方法来制作电影使用银纳米颗粒和微晶纤维素(聚合物)为主要组件。这电影结合了微生物杀灭能力和清除化学污染物的能力。
银纳米粒子(AgNP)沉积或浸渍材料(金属、聚合物、金属氧化物、碳、纤维素)被广泛研究的独特的物理化学性质,如光,电气、催化和抗菌,由于他们的不寻常的界面效果。
随着抗菌活性附加属性如热、机械、障碍,防潮性和线性热膨胀系数也有必要,这将扩大许多商业产品的机会。为短期应用涂料通常是有效的。总有需要研究设计更好的抗菌生物材料长期使用。这个项目显示了纳米复合材料的制备方法(NC)实现长期抗菌功能[3]。
包含AgNP到天然纤维(纤维素以及棉花)已经使用各种技术,包括声化学的执行,微波化学还原(使用钠borohydrate)以及bioreduction(使用真菌,植物叶子提取物)。其中,植物叶子中提取介导的生物过程是发现简单以及成本效益也利用环境条件对还原反应[4]。
因此,我们使用基于树叶提取物bioreduction过程与AgNP抗菌棉制造的纤维。银离子的有效减少到AgNP咖喱叶提取物有动力去制作AgNP浸渍微晶纤维素(MCC)功能填料,以形成抗菌bio-nano复合薄膜。
表征方法和透射电子显微镜(TEM)分析和扫描电镜的MCC涂AgNP可以显示银纳米粒子的形成。进一步,EDS分析MCC / Ag纳米复合材料可以证实Ag)对微晶纤维素结构的形成。能量色散x射线能谱(EDS)分析MCC / Ag纳米复合材料证实Ag)对微晶纤维素结构的形成。水晶的性质原位研究了浸渍AgNP使用x射线粉末衍射仪。电影的热行为可以通过热重量分析仪观察。
为短期应用涂料通常是有效的。总有需要研究设计更好的抗菌生物材料长期使用。这个项目显示了纳米复合材料的制备方法(NC)实现长期抗菌功能[4]。
材料和方法
材料
项目的实施涉及到使用各种有机和无机化学品广泛的应用程序。纳米粒子是制作成电影的帮助下聚合物和增塑剂。AgNP浸渍MCC以及电影以其抗菌活性测试用营养肉汤和营养琼脂培养基。电影的描述和准备的MCC粉涉及各种溶剂的使用。提出了一些重要的材料和他们的角色在表1。
图像
方法
方法包括制备咖喱叶萃取精华和用于制备银纳米粒子(AgNP)。这些AgNPs浸渍在微晶纤维素(MCC),然后使用各种物理性质和特征是准备电影使用溶剂铸造方法。准备的电影然后特征孔隙大小和抗菌活性研究。
准备咖喱叶提取物
咖喱叶提取物制备使用咖喱鲜叶10 g,与去离子水冲洗和切成小块。75毫升的碎树叶煮10分钟去离子水,允许冷却。进一步冷却叶子汤过滤,产生50毫升的浓汤,这是存储在一个冰箱在4°C [5]。
浸渍AgNPs MCC
首先,10 g的MCC是悬浮在1000毫升的三分银nitrateandsonicated 10分钟[6]。50毫升的咖喱叶肉汤被添加到混合和搅拌6小时[7]。咖喱叶提取物引起银离子还原成银,在银纳米粒子的成核微晶体纤维。6小时后获准定居和多余的反应混合物是de-canted。AgNP浸渍MCC和去离子水清洗,干在烤箱55°C /晚上[8]。
抗菌测试AgNP浸渍MCC
测试前的一天,一个消毒营养肉汤培养基制备,并接种芽孢杆菌sp . .接种介质是孵化24小时。第二天,新鲜营养琼脂板准备和被播种和24小时老杆菌文化[9]。无菌盘被放置在中型和装满20μl积极的控制(1毫米Ampicilin)[10]和样本。一盘指示负控制也放置,不含有任何东西。板是在37°C孵化24小时。
描述的银浸渍微晶纤维素
银纳米粒子的bioreduction调查通过瓦里安紫外可见分光光度计(300紫外可见)操作在300年和800年之间2 nm决议[11]。透射电子显微镜(TEM)分析收到以及AgNP浸渍微晶纤维素在加速电压100 kV [12]。一滴MCC悬挂被碳包覆铜网格和允许溶剂蒸发之前分析。扫描电子microscope-EDS分析AgNPs浸渍MCC的加速电压执行30 kV [12]。水晶的性质原位浸渍AgNPs了用x光粉末衍射仪采用铜Kα辐射。XRD模式记录10°、80°之间的扫描速度每分钟2°。干MCC粉末装在玻璃subtrate和受到x射线衍射模式被记录。
海藻酸钠/ MCC复合溶剂铸造
一批准备从100克的电影包含7.5%海藻酸钠混合溶液成膜材料。示例(AgNP浸渍MCC)和增塑剂(甘油)均在40% w / w干重的基础上又增加了聚合物[13]。
图像
重的海藻酸钠被水化分散体重量的水。样品溶于甘油,混合均匀分散在海藻酸solutionTable 2。从上面的混合重数量(3 g)是和玻璃perti-plate。板是16个小时保持原状。这部电影当时insolubilized在浴氯化钙的10%解决方案5小时[14]。不溶性期后,这部电影在甘油浴洗(50%)和允许在室温下干燥[15]。
描述的电影
孔隙大小的电影为特征。孔隙大小是决定使用扫描电子显微镜分析。这也有助于确保有效沉积AgNP浸渍MCC在电影有抗菌活性。
抗菌测试的电影
实验前的一天,消毒营养肉汤培养基制备,并接种芽孢杆菌sp . .接种介质是孵化24小时。
抗菌测试4锥形烧瓶含营养肉汤的准备。烧瓶被贴上营养肉汤(NB),营养肉汤+杆菌(NB + Bac),分别高压釜和滤液。锥形瓶贴上高压釜是接种50μl 24小时的旧文化和使用高压蒸汽消毒后2小时的潜伏期。
10毫升的芽孢杆菌文化透过准备电影[16]。50μl滤液和文化是接种的锥形烧瓶分别贴上滤液和NB + Bac。烧瓶在37°C孵化24小时在一个轨道振动器。24小时孵化后,样品的吸光度被记录在620 nm用营养肉汤作为参考[17]。

实验结果
结果与讨论
的表征和抗菌测试AgNP浸渍MCC粉和准备的电影了。下面讨论的结果。
抗菌测试AgNP浸渍MCC
的抗菌测试AgNP浸渍MCC使用区抑制测试进行。潜伏期后24小时,观察板块的形成zoneFigure 1。以下结果:直径区获得如下:
图像
图像
形成的抑制区盘装满MCC在双重蒸馏水溶解表明(DDW)中所描述的抗菌活动准备MCC粉。此外,不同区域形成硝酸银和MCC +硝酸银,与后者更符合MCC的抗菌活性。
表征AgNP浸渍MCC粉
紫外可见光谱
的紫外可见光谱,获得初始反应混合物和最终反应混合物(2小时后孵化)被记录在300 nm - 800 nm之间。表4中获得的光谱。
图像
图像
紫外可见光谱是确认银纳米粒子的形成。从上面的图表可以看出峰获得了450海里。高峰在450 nm归因于AgNP的电浆振动和证实了AgNPs的形成[18]。
TEM和视觉分析
视觉分析做进一步确认AgNPs及其浸渍到MCC的形成。最初和最后的MCC粉和咖喱叶提取物和孵化后硝酸银有色差,如图3所示。
图像
MCC的改变颜色从白色到淡黄色棕色表明AgNPs浸渍的MCC [19]。
TEM的图片,收到了MCC粉(控制)和MCC粉浸满AgNP(样本)在不同的放大被记录。
TEMimage确认的有效注入Ag纳米颗粒微晶纤维素,咖喱叶提取基于生物还原过程。浸渍AgNPs多分散的,范围大约从10 - 25纳米球形。AgNPs分布在MCC纤维和高观察粒子聚集的趋势。从这个分析可以看出AgNP内容MCC纤维比其他人更大。这可能是解释为纳米粒子吸附在MCC纤维强烈依赖于纤维的理化特性,标明所需的物理/化学预处理的MCC纤维[20]。
扫描电子microscope-Energy色散x射线能谱(能谱)
能谱是为了提供进一步的确认记录AgNPs在纤维素纤维的形成和确定他们的近似大部分原子组成。
Ag纳米颗粒浸渍MCC的EDS获得光谱证实了银的存在在MCC,量化~ 1 wt %。形成峰值为0.3 keV证实了AgNPs的形成[21]。
x射线衍射(XRD)
功率x射线衍射模式的原始和Ag纳米颗粒涂层MCC纤维都被记录下来。原始MCC的衍射模式显示了强烈的峰值15°16°,22°,23°和26°是纤维素纤维的特征峰,这正好与文献报道值[22]。
XRD模式AgNPs浸渍MCC纤维显示额外的山峰在38°,44°、64°和77°分配给fcc银纳米晶体的晶体结构。这是观察到的特征峰AgNPs有显著的宽度,这表明小Ag)粒子的形成。
微晶尺寸的银纳米颗粒是usingScherrer计算公式:
图像
在哪里
x射线的波长λ:= 0.154海里,
凯西:常数,通常假定为0.9,
β:半宽度(应用)的衍射线,
θ:衍射角
d的值在表5中给出额外的山峰。
图像
微晶的价值大小范围从5到20 nm,按照通过TEM分析获得的结果。
描述的电影
制备复合膜的扫描电镜图像。SEM图像显示不同级别的多层AgNP浸渍MCC -海藻酸钠多孔薄膜。毛孔平均直径30 nm的六角形排列和层之间脱节了。AgNP浸渍MCC平均大小12海里的沉积通过溶剂铸造方法和存在气孔和墙上的矩阵。因此这部电影包含了银纳米粒子在MCC浸渍。
抗菌测试的电影
24小时后观察孵化锥形烧瓶内的微生物的增长。这是观察到瓶标签NB + Bac微生物增长有显著的浊度出现在文化。的烧瓶接种热压处理过的和过滤样品没有微生物增长没有浊度观测。这些结果如图4所示。
图像
上述结果符合使用样品的吸光度值记录和NB + Bac使用NB作为参考。分光光度计结果如表8所示。
图像
上述阅读比较图绘制。它从图推断高压釜和滤液样品的吸光度比营养肉汤+杆菌相似。因为热压处理过的样品的吸光度读数和滤液相似从而可以推断,这部电影可以有效地用于灭菌应用程序。获得的图像如图5所示。
图像

结论
植物叶中提取使用咖喱叶成功准备为了进行银离子的bio-reduction银纳米颗粒。咖喱叶提取物的抗氧化潜力有效减少硝酸银银纳米粒子。银纳米粒子的原位浸渍成功地开展微晶纤维素的咖喱叶提取介导bio-reduction过程。这是经x射线衍射和能谱分析。UVvisual光谱反应混合物与MCC色散和硝酸银溶液与反应混合物的光谱与咖喱叶提取物(除了2小时后)证实了AgNPs的形成。AgNPs被发现的大小范围在5 - 20 nm经XRD和TEM分析。银浸渍MCC纤维进一步利用生物降解复合膜的制备与海藻酸钠聚合物矩阵采用溶剂铸造过程。银浸渍MCC抗菌bio-nanocomposite电影是使用增塑剂甘油臆造出来的。初步分析表明,这些电影表现出显著的抗菌性。准备bio-nanocomposite薄膜的抗菌活性进行了测试使用光谱分析证实了抗生素耐药性的电影。过滤的结果包含媒介的芽孢杆菌AgNP浸渍在MCC膜,通过传统的灭菌方法即高压釜透露被发现的细胞浓度的减少大约95.38%,而通过高压釜发现大约99%。

引用
  1. 广高韧性,范Q.N.,and Anh-Tuan L., “Silver nanoparticles: synthesis, properties, toxicology, applications and perspectives”, Vietnam Academy of Science & Technology, Vol. 4, pp. 20, 2013.
  2. Mallanagouda P。,幻影车神克里,and Sowjanya G., “Future impact of nanotechnology on medicine and dentistry", Journal of Indian Society of Periodontology, Vol. 12(2), pp. 34–40, 2008.
  3. 希尔帕n . Sawant VeerapandianSelvaraj, VeluchamyPrabhawathi MukeshDoble,“Antibiofilm金银的属性合并PU、PCLm, PC和PMMA纳米复合材料在两个剪切条件下”,《公共科学图书馆•综合》,8卷(5)- 2013页。
  4. 阿卡纳Bhardwaj,阿布Bhardwaj和Arvind k . S。,“Nanotechnology in dentistry: Present and future”, Journal of International Oral Health, Vol. 6(1), pp. 121-126.
  5. Salamanca-Buentello F。,Persad D.L.,法院E.B.,Martin D.K., Daar A.S., “Nanotechnology and the Developing World”, PLoS Med, Vol. 2(5), pp. 97, 2005.
  6. 梅根·e·山姆伯格。,Steven J. Oldenburg., and Nancy A. Monteiro-Riviere., “Evaluation of Silver Nanoparticle Toxicity in Skin in Vivo and Keratinocytes in Vitro”, Environmental Health Prespectives, Vol. 118(3), pp. 407-413, 2010.
  7. 李得到,Xie X.B., Shi Q.S., Zeng H.Y., Ou-Yang Y.S., Chen Y.B., “Silver Nanoparticles: Properties and Applications”,ApplMicrobiolBiotechnol, Vol. 85(4), pp. 1115-1122, 2010.
  8. 华。,MengMeng Lin, and MamounMuhammed, “Nanocomposites of polymer and inorganic nanoparticles for optical and magnetic applications”, Nano Reviews, Vol. 1(10), pp. 1-41, 2010.
  9. Maneerung T。Tokura S。,and Rujiravanit R., “Impregnation of Silver Nanoparticles into Bacterial Cellulose for Antimicrobial Wound Dressing”, Carbohydrate Polymers, Vol. 72(1), pp. 43-51,2008.
  10. Chunyang Z。,Jianfeng X., and Junhui H., “Controlled In-Situ Synthesis of Silver Nanoparticles in Natural Cellulose Fibers toward Highly Efficient Antimicrobial Materials”, Journal of Nanoscience and Nanotechnology, Vol. 9(5), pp. 3067-3074, 2009.
  11. Dankovich助教,and Gray D.G., “Bactericidal Paper Impregnated with Silver Nanoparticles for Point-of-Use Water Treatment”, Environmental Science and Technology, Vol. 45, pp. 1992-1998, 2011.
  12. 库马尔。,Vemula P.K., Ajayan P.M., and John G., “Silver-Nanoparticle-Embedded Antimicrobial Paints Based on Vegetable Oil”, Nature Materials, Vol. 7, pp. 236-241, 2008.
  13. 陈M。,Yang Z., Wu H., Pan X., Xie X., and Wu C., “Antimicrobial Activity and the Mechanism of Silver Nanoparticle Thermosensitive Gel”, International Journal of Nanomedicine, Vol. 6, pp. 2873-2877, 2011.
  14. 李克里,Jia N., Zhu J.F., Ma M.G., Xu F., Wang B., and Sun R.C., “Rapid Microwave-Assisted Preparation and Characterization of Cellulose-Silver Nanocomposites”, Carbohydrate Polymers, Vol. 83(2), pp. 422-429, 2011.
  15. Vivekanandhan年代。,克里斯腾森L。,Misra M。,and Mohanty A.K., "Green Process for Impregnation of Silver Nanoparticles into Microcrystalline Cellulose and Their Antimicrobial Bionanocomposite Films", Journal of Biomaterials and Nanobiotechnology, Vol. 3(3), pp. 371-375, 2012.
  16. 塞丽娜拿撒勒。,斯瓦特•m . Keny。,LeenaSawaikar。,“Developmental Studies on Alginate Films for Ophthalmic Use”, Scholars Academic Journal of Pharmacy, Vol. 3(1), pp. 1-5, 2014.
  17. Braccini i和佩雷斯年代。,“Molecular basis of Ca2+ - induced gelation in alginates and pectins: The eggbox model revisited”, Biomacromolecules, Vol. 2(4), pp. 1089-1096, 2001.
  18. 平托R.J.B.,Marques P.A.A.P., Neto C.P., Trin-dade T., Daina S., and Sadocco P., “Antibacterial Activity of Nanocomposites of Silver and Bacterial or Vegetable Cellulosic Fibers”, ActaBiomaterialia, Vol. 5(6), pp. 2279-2289, 2009.
  19. 金正日J。,Kwon S., and Ostler E., “Antimicrobial Effect of Silver-Impregnated Cellulose: Potential for Antimicrobial Therapy”, Journal of Biological Engineering, Vol. 3(20), pp. 1-9, 2009.
  20. 马修美联社Oksman K。,and Sain M., “Mechanical Properties of Biodegradable Composites from Poly Lactic Acid (PLA) and Microcrystalline Cellulose (MCC)”, Journal of Applied Polymer Science, Vol. 97(5), pp. 2014-2025, 2005.
  21. 阿克巴里Z。,Ghomashchi T., and Moghadam S., “Improvement in Food Packaging Industry with BiobasedNano-composites”, International Journal of Food Engineering, Vol. 3(4), pp. 1-24, 2007.
  22. Al-Musa年代。,Abu Fara D., and Badwan A.A., “Evaluation of parameters involved in preparation and release of drug loaded in crosslinked matrices of alginate”, Journal of Controlled Release, Vol. 57(3), pp. 223-232, 1999.