دنیای نانو

دنیای نانو

طراحی و ساخت دستگاه جت پلاسما جهت چاپ نانوذرات مس بر روی دستمال کاغذی حاوی سوسپانسیون دو قارچ آسپرژیلوس و پنی‌سیلیوم و بررسی خاصیت ضد قارچی آن

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 گروه فیزیک، دانشکده علوم، دانشگاه ارومیه، ارومیه، آذربایجان غربی
2 گروه مهندسی برق، کامپیوتر و مهندسی پزشکی، مرکز آموزش عالی فنی و مهندسی بوئین زهرا، بوئین زهرا، قزوین، ایران.
چکیده
بررسی خاصیت ضد قارچی دستمال کاغذی حاوی نانوذرات مس با استفاده از تجهیزات طراحی شده شامل دستگاه انفجار الکتریکی سیم و چاپگر جت پلاسما از جمله اهداف مورد نظر در این تحقیق می باشد. به همین منظور، ابتدا نانو‌ذرات مس در اندازه‌های مختلف توسط دستگاه انفجار‌الکتریکی سیم سنتز شده و اندازه‌ی نانوذرات محلول در آب مقطر به وسیله‌ی دستگاه DLS تعیین شده است. سپس با استفاده از دستگاه جت پلاسما نانوذرات مس بر ‌روی سطح انعطاف‌پذیر دستمال کاغذی چاپ گردید. مزیت استفاده از این چاپگر به واسطه‌ی چاپ یکنواخت نانو‌ذرات با کمترین مقدار است. برای بررسی خاصیت ضدقارچی دستمال کاغذی‌های حاوی نانو‌ذرات مسی، از سوسپانسیون دو قارچ آسپرژیلوس و پنی‌سیلیوم استفاده شده است. تصاویر نانو‌فوکوس گرفته شده از نمونه های دستمال کاغذی بیانگر پخش یکنواخت نانوذرات بر روی سطح نمونه به‌علت حضور پلاسما می باشد. همچنین تغییرات خصلت ضد ‌قارچی دستمال های کاغذی به وسیله تغییر پارامترهایی از قبیل تغییر سایز نانو‌ذرات و تغییر غلظت بررسی شده است. میزان رشد قارچ بر روی دستمال کاغذی نیز توسط دوربین دیجیتالی مشاهده گردید و خاصیت ضد قارچی (کاهش رشد یا توقف رشد) اثبات شد.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

Design and fabrication of a plasma jet device for printing copper nanoparticles on tissue paper containing suspensions of two fungi Aspergillus and Penicillium and investigating its antifungal properties

نویسندگان English

Zahra Ghorbani 1
Mohammad Taghi Ahmadi 1
Meisam Rahmani 2
1 Department of Physics, Faculty of Science, Urmia University, Urmia.
2 Department of Electrical and Computer Engineering, Buein Zahra Technical University, Buein Zahra, Qazvin, Iran.
چکیده English

The aim of this study is to investigate the antifungal properties of tissue paper containing copper nanoparticles using designed equipment including a wire electric explosion device and a plasma jet printer. For this purpose, copper nanoparticles of different sizes were first synthesized by a wire electric explosion device and the size of nanoparticles dissolved in distilled water was determined by a DLS device. Then, copper nanoparticles were printed on the flexible surface of the paper towel using a plasma jet device. The advantage of using this printer is due to the uniform printing of nanoparticles with the lowest amount. To investigate the antifungal properties of tissue paper containing copper nanoparticles, a suspension of two fungi, Aspergillus and Penicillium, was used. Nanofocus images taken from tissue paper samples indicate the uniform distribution of nanoparticles on the sample surface due to the presence of plasma. Also, changes in the antifungal properties of tissue paper were investigated by changing parameters such as changing the size of nanoparticles and changing the concentration. The rate of fungal growth on the tissue paper was also observed by a digital camera and the antifungal properties (growth reduction or growth arrest) were proven.

کلیدواژه‌ها English

Copper nanoparticles
Electric wire explosion
Plasma jet printer
Antifungal
Tissue paper
[1] H. Sereshti, “Nanotechnology in Analytical Chemistry,” Tehran University, 2016.
[2] L. R. Hirsch, R. J. Stafford, J. A. Bankson, S. R. Sershen, B. Rivera, R. E. Price, J. D. Hazle, N. J. Halas, and J. L. West “Nanoshell-mediated near-infrared thermal therapy of tumors under magnetic resonance guidance,” Proceedings of the National Academy of Sciences, 100, 13549-13554, 2003.
[3] R. Gyawali, S. A. Ibrahim, S. H. Abu Hasfa, S. Q. Smqadri, Y. Haik, “Antimicrobial activity of copper alone and in combination with lactic acid against Escherichia coli O157: H7 in laboratory medium and on the surface of lettuce and tomatoes,” Journal of pathogens, 2011, 650968, 2011.
[4] P. Sen, J. Ghosh, A. A. Alqudami, P. Kumar, “Preparation of Cu, Ag, Fe and Al nanoparticles by the exploding wire technique,” Journal of Chemical Sciences, 115, 499-508, 2003.
[5] E. Tabesh, H. Salimi, M. Kharaziha, “Design of antibacterial nanocomposite coating based on copper and chitosan for medical applications,” The 10th Joint Conference and the 5th International Conference of the Iranian Society of Materials and Metallurgical Engineering and the Iranian Foundry Scientific Association, 2016.
[6] I. Sondi, B. Salopek-Sondi, “Silver nanoparticles as antimicrobial agent: a case study on E. coli as a model for Gram-negative bacteri,” Journal of colloid and interface science, 275, 177-182, 2004.
[7] M. J. Hajipour, K. M. Fromm, A. A. Ashkarran, D. J. Aberasturi, I. R. Larramendi, T. Rojo, V. Serpooshan, W. J. Parak, M. Mahmoudi, “Antibacterial properties of nanoparticles,” Trends in biotechnology, 30, 499-511, 2012.
[8] M. Piriaei, “Antibacterial materials,” Khajeh Nasiruddin Toosi University of Technology, 2017.
[9] J. W. Deacon, Fungal Biology, 4th edition. Blackwell Publishing, Oxford, UK, 2006.
[10] P. K. Stoimenov, R. L. Klinger, G. L. Marchin, K. J. Klabunde, “Metal oxide nanoparticles as bactericidal agents,” Langmuir, 18, 6679-6686, 2002.
[11] A. Umer, S. Naveed, R. Naveed, M. S. Rafique, “Selection of a suitable method for the synthesis of copper nanoparticles,” Nano, 7, 1230005, 2012.
[12] Y. Xia, “Nanomaterials at work in biomedical research,” Nature materials, 7, 758, 2008.
[13] N. Mir, M. Loghman, F. Davar, “Introduction to the thermal destruction method for the synthesis of nanoparticles,” Nasaji Emrooz, 11, 74, 2009.
[14] E. C. Cnare, F. W. Neilson, “Large exploding wires-correlation to small wires and pause time versus length dependency,” Sandia Corp., Albuquerque, N. Mex, 1959.
[15] Y. A. Kotov, “Electric explosion of wires as a method for preparation of nanopowders,” Journal of Nanoparticle Research, 5, 539-550, 2003.
[16] V. Nehra, A. Kumar, H. Dwivedi, “Atmospheric non-thermal plasma sources,” International Journal of Engineering, 2, 53-68, 2008.
[17] F. Sohbatzadeh, A. Hosseinzadeh, S. Mirzanezhad, S. Matlabi, M. Farhadi, M. Bagheri, A. Vali, M. Mortazavi, “Design and construction of a cold triple plasma jet at atmospheric pressure and its application in sterilization,” Journal of Iranian Physics Research, 13, 363-374, 2013.
[18] M. Radetić, D. Jucic, P. Jovančić, R. Trajlovic, “The Effect of Low-Temperature Plasma Pretreatment on Wool Printing,” Textile Chemist & Colorist & American Dyestuff Reporter, 32, 55-60, 2000.
[19] M. Laroussi, T. Akan, “Arc-Free atmospheric pressure cold plasma jets: a review,” Plasma Processes and Polymers, 4, 777-788, 2007.
[20] R. P. Gandhiraman, E. Singh, D. C. Diaz-Cartagena, D. Nordlund, J. Koehne, M. Meyyappan, “Plasma jet printing for flexible substrates,” Applied Physics Letters, 108, 123103, 2016.
[21] C. Kan, C. Yuen, W. Tsoi, “Using atmospheric pressure plasma for enhancing the deposition of printing paste on cotton fabric for digital ink-jet printing,” Cellulose, 18, 827-839, 2011.
[22] J. I. Pitt, “A laboratory guide to common Penicillium species,” CSI Res. Org. Div. Food Processing, 1988.
[23] C. Ramirez, “Manual and atlas of the Penicillia,” Elsevier Biomedical Press, 1982.
[24] J. P. Latgé, “Aspergillus fumigatus and Aspergillosis,” Clin Microbiol Rev. 12, 310–350, 1999.
دوره 21، شماره 79
تابستان 1404
صفحه 40-26

  • تاریخ دریافت 02 فروردین 1404
  • تاریخ بازنگری 02 خرداد 1404
  • تاریخ پذیرش 08 مهر 1404