Fulltext

Antibacterial activity and mechanism of the silver nanoparticle in gram positive and negative bacteria

النشاط المضاد للبكتيريا وآلية الجسيمات النانوية للفضة في البكتيريا الموجبة والسالبة لصبغة غرام

Sarah K.Taha سارة خضير طه --- Husham K. Oudah هشام كاظم عودة --- Amal A. Halob امل عبد النبي حالوب --- Mohammed K. Khalaf محمد خماس خلف --- Sabah N. Mazhir صباح نوري مزهر

Iraqi Journal of Physics المجلة العراقية للفيزياء
ISSN: 20704003 Year: 2018 Volume: 16 Issue: 39 Pages: 124-134
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Abstract

Biomedical alloy 316L stainless steel enhancing to replace biological tissue or to help stabilize a biological structure, such as bone tissue, enhancing were coated with deposition a thin layer of silver nanoparticles as anti-bacterial materials by using DC- magnetron sputtering device. The morphology surface of The growth nanostructure under the influence of different working pressure were studied by atomic force microscope. The average grain size decrease but roughness of the silver thin layer was increased with” “increasing the working pressure. The thickness of silver thin layer was increased from 107 nm at 0.08 mbar to 126 nm at 1.1 mbar. Antimicrobial activity of silver thin layers at different working pressure were studied. The results showed that the increasing in working pressure, lead to increase in activity of silver thin coating layer against the bacteria as a result of increasing in thickness and” roughness of thin coating layer. This work has been extended to study the anti-bacterial activity were fount the diameters of inhibition zone of gram positive bacteria between 16.5±1.5 and 19±0.5 while the diameters of inhibition zone of gram positive bacteria between 17±1 and 26±1. Finally the measurements of the 316L alloy coated by silver nanocoating layer after immersing the in simulated body fluid (SBF) solution for one month is the XRD pattern for the sample showed obviously that the Hydroxyapatite layer was appeared at (2= 31.8).

تم في هذا العمل، تحسين سبائك الفولاذ المقاوم للصدا الطبية نوعL 316 لتحل محل الانسجه البيولوجية أو للمساعدة في تثبيت البنية البيولوجية، مثل الانسجه العظمية للمساعدة في عمليه الاستشفاء. وقد تمت عمليات التدعيم عن طريق طلاء بمادة الفضة باستخدام منظومة الترذيذ الماكنتروني ذات التيارات المستمرة .درست طبوغرافية السطح للتركيب النانوي المتكونة تحت تاثير ضغوط تشغيلية مختلفة. نلاحظ ان قطر الحبيبة يقل مع زيادة الضغط، في حين ان معدل الخشونة يزداد مع زيادة الضغط المستخدم.بالاضافة الى ذلك نلاحظ زيادة سمك طبقه الطلاء من 107nm عند ضغط 0.08 mbar الى126 nm عند ضغط 1.1 mbar. كما درست الفعالية المضادة لنوعين من البكتريا لطبقات طلاء الفضة المحضرة في ضغوط تشغيلية مختلفة. وأظهرت النتائج ان الزيادة في ضغط التشغيل يؤدي إلى زيادة في الفعالية ضد البكتيريا نتيجة لزيادة في سمك وخشونة طبقه طلاء الفضة الرقيقه. حيث تراوحت اقطار التثبيط بين 1.5±16.5 و0.5±19 للبكتريا الموجبة لصبغة غرام في حين تراوحت اقطار التثبيط بين 1±17 و 1±26 للبكتريا السلبية لصبغة غرام. وأخيرًا، قياسات سبائك 316L المغلفة بطبقة من الفضة النانوية بعد غمرها في محلول مذيب (SBF) في الجسم لمدة شهر واحد هو نموذج XRD للعينة أظهر بوضوح أن طبقة الهيدروكسيباتيت عند الزاوية (2 = 31.8).

Keywords

Bio-metal alloy --- high anti-bacterial effect --- biocompatible material.