Beni-Suef University Journal of Basic and Applied Sciences

Tảo biển được sử dụng như nguồn thức ăn cho sinh vật biển và có màu sắc từ đỏ đến xanh và nâu, sinh trưởng dọc theo các bờ đá trên khắp thế giới. Việc tổng hợp hạt nano bạc bằng tảo biển Padinasp. và việc đặc trưng của nó đã được thực hiện bằng cách sử dụng máy quang phổ UV-visible, phổ hồng ngoại biến đổi Fourier, kính hiển vi điện tử quét và kính hiển vi điện tử quét phát xạ trường, cùng với phổ năng lượng tia X phân tán.

Nghiên cứu này cung cấp một phân tích toàn diện về mô hình QSAR được thực hiện trên 25 dẫn xuất aryl sulfonamide nhằm dự đoán nồng độ có hiệu quả (EC₅₀) chống lại virus cúm A H5N1 bằng cách sử dụng một số thông tin số học được từ các đặc điểm cấu trúc và hóa học (đặc trưng) của các hợp chất để tạo ra một mô hình có ý nghĩa thống kê. Tiếp theo, các mô phỏng docking phân tử đã được thực hiện nhằm xác định các chế độ gắn kết của một số ligand mạnh mẽ trong tập dữ liệu với protein kênh proton M2 của virus cúm A H5N1 như là mục tiêu.

Trong việc xây dựng mô hình QSAR, nhiệm vụ thuật toán di truyền đã được sử dụng trong việc chọn lựa biến của các đặc trưng được dùng để hình thành phương trình hồi quy đa tuyến tính. Mô hình với các đặc trưng, RDF100m, nO và RDF45p, thể hiện các tham số xác thực nội tại và ngoại tại thỏa đáng (R²_train = 0.72963, R²_{điều chỉnh} = 0.67169, Q²_cv = 0.598, $$ {R}_{\mathrm{pred}}^2= $$Rpred2= 0.67295, R²_test = 0.6860) đã vượt qua các tiêu chí chấp nhận mô hình. Kết quả mô phỏng docking của các hợp chất mạnh hơn (ligand 2, 3 và 8) tiết lộ sự hình thành liên kết hydrphobic và liên kết hydro với các vị trí gắn kết của protein M2 của virus cúm A.

Các kết quả trong nghiên cứu này có thể giúp nâng cao việc nghiên cứu thiết kế (thiết kế in silico) và tổng hợp các dẫn xuất aryl sulfonamide giống như chất ức chế mạnh mẽ hơn đối với virus cúm H5N1.

Sự sản xuất công nghiệp nanoparticle bạc (AgNPs) và các ứng dụng thương mại của nó đang gia tăng đáng kể trong thời gian gần đây, dẫn đến việc phát thải AgNP vào môi trường và làm tăng khả năng ô nhiễm cũng như các tác động tiêu cực của chúng lên hệ sinh thái sống. Dựa trên điều này, nghiên cứu hiện tại được thực hiện để đánh giá độc tính tế bào in vitro của AgNPs tổng hợp từ actinomycete trên các tế bào đầu rễ Allium cepa (A. cepa). Một phương pháp tổng hợp xanh đã được áp dụng để tiến hành biosynthesis AgNP từ Streptomyces sp. NS-33. Tuy nhiên, các phân tích hình thái, sinh lý, sinh hóa và phân tử đã được tiến hành để xác định chủng NS-33. Sau đó, các AgNP đã được tổng hợp sẽ được đặc trưng và thực hiện hoạt động kháng khuẩn chống lại các vi khuẩn gây bệnh. Cuối cùng, hoạt động độc tế bào được đánh giá trên các tế bào đầu rễ A. cepa.

Kết quả cho thấy sự tổng hợp AgNP có hình dạng cầu và đa phân tán với đỉnh phổ UV-visible (UV-Vis.) đặc trưng tại 397 nm và kích thước trung bình là 32.40 nm. Phép phân tích quang phổ phân tán năng lượng (EDS) cho thấy sự hiện diện của bạc, trong khi các nghiên cứu biến đổi Fourier hồng ngoại (FTIR) chỉ ra sự có mặt của nhiều nhóm chức năng khác nhau. Mối quan hệ phát sinh loài của Streptomyces sp. NS-33 được tìm thấy với Streptomyces luteosporeus thông qua giải trình tự gen. Một tiềm năng kháng khuẩn tốt của AgNPs được quan sát thấy chống lại hai loại vi khuẩn gây bệnh. Về độc tính tế bào, chỉ số phân bào (MI) giảm dần và các dị dạng nhiễm sắc thể gia tăng được quan sát cùng với sự tăng dần nồng độ AgNPs.

Do đó, việc phát thải AgNP vào môi trường phải được ngăn chặn, để tránh gây hại cho cây trồng và các vi sinh vật có lợi khác.

Giảm góc dốc và chiều cao dốc làm tăng hệ số an toàn của dốc và có thể thay đổi hình dạng của sự cố sạt lở có thể xảy ra. Sự gia tăng hệ số an toàn diễn ra với tốc độ khác nhau, điều này có thể phụ thuộc vào loại đất và hình học của dốc. Việc hiểu mối quan hệ giữa chiều cao dốc và sự giảm góc với sự gia tăng hệ số an toàn là rất quan trọng để thực hiện một phương pháp hiệu quả nhằm gia tăng hệ số an toàn cho các vấn đề ổn định của dốc. Ngoài ra, hình dạng của sự cố sạt lở cần được quan sát một cách kỹ lưỡng, không làm tăng khối lượng đất trượt cho một sự cố sạt lở có thể xảy ra, mặc dù hệ số an toàn đã được gia tăng.

Ba dốc đồng nhất với các đặc điểm đất khác nhau đã được phân tích nhiều lần bằng cách thay đổi chiều cao và góc dốc để xác định hệ số an toàn. Hình dạng của sự cố cũng đã được quan sát và ghi lại cho mỗi sự giảm chiều cao và góc dốc. Kết quả phân tích chỉ ra rằng việc giảm góc dốc làm tăng hệ số an toàn gần như theo đường thẳng trong khi việc giảm chiều cao làm tăng hệ số an toàn theo tỷ lệ parabol. Việc giảm chiều cao dốc làm tăng hệ số an toàn với tỷ lệ cao hơn đối với thổ nhưỡng đất sét trong khi việc giảm góc dốc làm gia tăng hệ số an toàn với tỷ lệ nhanh hơn cho đất cát so với các loại đất khác được xem xét. Hiện tượng tụt lề dốc đã được quan sát thấy ở đất sét và đất sét cát tại các dốc cao hơn trong khi hiện tượng trượt nền được quan sát thấy tại các dốc có chiều cao dưới 2 m. Hiện tượng trượt dốc chủ yếu xảy ra trên đất cát ở các chiều cao và góc dốc khác nhau.

Mặc dù hệ số an toàn của các dốc đã được gia tăng với việc giảm chiều cao và góc dốc, tỷ lệ gia tăng và do đó là hiệu quả thì khác nhau tùy thuộc vào loại đất và hình học của dốc. Hình dạng của sự cố cũng đã thay đổi, điều này có thể làm tăng khối lượng đất trượt. Điều này có thể gây rủi ro nếu sự cố sạt lở xảy ra do những sự kiện không lường trước. Sử dụng các phương pháp giảm chiều cao và góc dốc để ổn định dốc cần được nghiên cứu kỹ lưỡng nhằm lựa chọn phương pháp hiệu quả nhất và cũng cần phải kiểm tra tránh gia tăng khối lượng đất trượt cho một sự cố sạt lở có thể xảy ra.

Tổng hợp xanh các hạt nano bạc (AgNPs) đã trở nên phổ biến nhờ phương pháp tiết kiệm chi phí và thân thiện với môi trường liên quan đến nó. Mục tiêu của nghiên cứu là tổng hợp các hạt nano bạc bằng cách sử dụng tinh chất vỏ lựu (PPE), quercetin (Q) và axit gallic (GA) và đánh giá hoạt động chống oxy hóa, kháng khuẩn và độc tính của chúng.

Thay đổi màu sắc mạnh từ vàng sang nâu, sự xuất hiện của một đỉnh trong phổ UV ở khoảng 413–425 nm, và bốn đỉnh mạnh trong phổ XRD phù hợp với tinh thể bạc tham chiếu đã xác nhận sự hình thành của AgNPs. Phân tích SEM và TEM cho thấy các hạt chủ yếu có hình dạng cầu với một số tập hợp. Kích thước trung bình phân bố hạt và tiềm điện zeta được tìm thấy lần lượt là 43,6 nm và -18,01 mV, 31,6 nm và -21,5 mV, và 21,7 nm và -27,9 mV cho Q-AgNPs, P-AgNPs và GA-AgNPs. P-AgNPs cho thấy hoạt động chống oxy hóa in vitro xuất sắc (84,85–89,20%) và hoạt động độc tính (100% tử vong). P-AgNPs và GA-AgNPs thể hiện hoạt động kháng khuẩn tốt chống lại bốn chủng vi khuẩn so với kháng sinh tham chiếu nhưng Q-AgNPs không thể ức chế sự phát triển của P. vulgaris.

Tinh chất vỏ lựu Oman dường như là một nguồn tiềm năng và thay thế cho việc tổng hợp xanh các hạt nano bạc ổn định ngoại bào đơn giản, một nồi, thân thiện với môi trường. Các hạt nano được tổng hợp có tiềm năng phát triển thành các tác nhân kháng khuẩn và chất chống oxy hóa khả thi.

Công nghệ nano đã nhận được động lực to lớn trong kỷ nguyên công nghệ đang nổi lên hiện nay, bằng cách mở ra một kho tàng ý tưởng khoa học để đối phó với những thách thức hàng ngày trong phát triển công nghệ. Đến nay, nhiều tính chất và vô vàn ứng dụng của vật liệu nano đã được khám phá, và thậm chí được chứng minh dựa trên hình dạng, kích thước, diện tích bề mặt và hóa học bề mặt đặc trưng.

Trong thời gian qua, đã có nhiều nỗ lực được thực hiện để tổng hợp vật liệu nano xanh, sử dụng chiết xuất từ thực vật. Calotropis gigantea (L.) R. Br là một loại thực vật thuộc họ Apocynaceae, đã được sàng lọc và chứng minh có nhiều hoạt tính dược lý khác nhau, nhờ vào các hợp chất thực vật phân cực như flavonoid, lignan và terpenoid. Bài đánh giá này tập trung vào các hợp chất thực vật đã được báo cáo từ các bộ phận khác nhau của cây; hoạt tính dược lý được thể hiện; tổng hợp xanh vật liệu nano, đặc biệt là các hạt nano kim loại được tổng hợp xanh bằng cách thúc đẩy phản ứng của phân tử/thành phần cho ion kim loại và chiết xuất nước từ lá hoặc hoa của C. gigantea và các ứng dụng sinh học hoặc phi sinh học của chúng. Việc sử dụng C. gigantea trong chế tạo vật liệu nano là một phương pháp thân thiện với môi trường và an toàn. Các hợp chất chuyển hóa thứ cấp có tác dụng như chất ổn định cho vật liệu nano. Nanoparticle sulfide cadmium, titanium dioxide, nickel và nickel oxide được tổng hợp từ C. gigantea cho thấy hiệu quả chống vi khuẩn tốt hơn so với chiết xuất. Nanoencapsulated hạt nano magnesium oxide tránh được sự phân hủy sinh hóa của MgO; tăng cường khả năng sinh học của nó và được xác nhận là có lợi trong bệnh tiểu đường loại II. Hạt nano đồng oxit được áp dụng trong pin mặt trời nhạy cảm với thuốc nhuộm. Hạt nano bạc cho thấy tính độc tế bào tốt hơn trong tế bào HeLa. Các hạt nano sắt không trị giá hỗ trợ bằng vật liệu sinh học và hạt nano oxit thiếc đã chứng minh có khả năng sử dụng trong lọc nước. Các hạt nano phosphor Eu³⁺ doped Y₂SiO₅ được tổng hợp xanh có tọa độ màu sắc đáng kể và nhiệt độ màu trung bình tương quan, vì vậy chúng được ứng dụng trong màn hình hiển thị.

Đa dạng vật liệu nano bao gồm hạt nano và nanophosphor có thể được tổng hợp sinh học thành công từ chiết xuất hoặc nhựa cây Calotropis gigantea. Các vật liệu nano được tổng hợp xanh này có nhiều ứng dụng trong hệ thống chăm sóc sức khỏe và công nghệ.

Gần đây, oxit kim loại chuyển tiếp đã trở thành một chủ đề nghiên cứu hấp dẫn, đặc biệt là các khía cạnh cơ bản và công nghệ của chúng. Trong nghiên cứu này, các hạt nano vanadi pentoxide (V₂O₅-NPs) được tổng hợp thông qua quá trình phân hủy nhiệt của amoni metavanadat. Chúng tôi đã khảo sát hoạt tính quang xúc tác của V₂O₅-NPs nhằm phát triển và điều chỉnh cấu trúc V₂O₅ cho các ứng dụng hấp phụ.

Các hạt nano thu được đã được kiểm tra bằng phương pháp nhiễu xạ tia X, kính hiển vi điện tử quét, kính hiển vi điện tử truyền, và phân tích nhiệt trọng lượng khác biệt, điều này chứng minh sự hình thành cấu trúc nanorod. Quang phổ hấp thu tia cực tím – khả kiến cho thấy khoảng cách băng là 2.26 eV cho V₂O₅-NPs mà tương ứng với các quá trình quang học gián tiếp. Hoạt tính quang xúc tác của V₂O₅-NPs đã được khảo sát thông qua sự phân hủy methylene blue (MB) trong dung dịch nước. Nồng độ ban đầu 25 ppm, nhiệt độ 40 °C, khối lượng chất hút 40 mg và thời gian tiếp xúc 1 giờ là các điều kiện tối ưu cho việc loại bỏ hiệu quả MB có thể đạt tới 92,4%. Cơ chế phân hủy quang xúc tác MB bằng V₂O₅-NPs đã được giải thích.

Dữ liệu phân hủy quang phù hợp tốt hơn với mô hình isotherm Langmuir. Các tham số nhiệt động học cho thấy quá trình hấp phụ là tự phát và tỏa nhiệt. Động học phản ứng tuân theo mô hình bậc giả hai. Các V₂O₅-NPs được chuẩn bị nhiệt mang lại một phương pháp đơn giản và hiệu quả cho việc loại bỏ chọn lọc MB từ môi trường nước.