সিলভার ন্যানো পার্টিকেল (AgNPs) বিভিন্ন রোগজীবাণু নিয়ন্ত্রণের জন্য একটি সম্ভাব্য দরকারী টুল হিসাবে বিবেচিত হয়।যাইহোক, পরিবেশগত মিডিয়াতে AgNPs প্রকাশের বিষয়ে উদ্বেগ রয়েছে, কারণ তারা প্রতিকূল মানব স্বাস্থ্য এবং পরিবেশগত প্রভাব তৈরি করতে পারে।এই গবেষণায়, আমরা বিভিন্ন আকারের AgNPs (AgNP-MHCs) দিয়ে সজ্জিত একটি নতুন মাইক্রোমিটার-আকারের চৌম্বকীয় হাইব্রিড কলয়েড (MHC) তৈরি এবং মূল্যায়ন করেছি।জীবাণুমুক্তকরণের জন্য প্রয়োগ করার পরে, এই কণাগুলি তাদের চৌম্বকীয় বৈশিষ্ট্য ব্যবহার করে পরিবেশগত মিডিয়া থেকে সহজেই পুনরুদ্ধার করা যেতে পারে এবং ভাইরাল প্যাথোজেন নিষ্ক্রিয় করার জন্য কার্যকর থাকে।আমরা ব্যাকটেরিওফেজ ϕX174, মুরিন নোরোভাইরাস (MNV), এবং অ্যাডেনোভাইরাস সেরোটাইপ 2 (AdV2) নিষ্ক্রিয় করার জন্য AgNP-MHC-এর কার্যকারিতা মূল্যায়ন করেছি।এই টার্গেট ভাইরাসগুলি AgNP-MHC-তে 1, 3, এবং 6 ঘন্টার জন্য 25 ডিগ্রি সেলসিয়াস তাপমাত্রায় উন্মুক্ত করা হয়েছিল এবং তারপরে প্লেক অ্যাস এবং রিয়েল-টাইম টাকম্যান পিসিআর দ্বারা বিশ্লেষণ করা হয়েছিল।এজিএনপি-এমএইচসিগুলি বিভিন্ন পরিবেশগত পরিস্থিতিতে তাদের অ্যান্টিভাইরাল প্রভাবগুলি মূল্যায়ন করার জন্য পিএইচ স্তরের বিস্তৃত পরিসরে এবং ট্যাপ এবং পৃষ্ঠের জলের সংস্পর্শে এসেছিল।পরীক্ষিত তিন ধরনের AgNP-MHC এর মধ্যে, Ag30-MHC ভাইরাসগুলিকে নিষ্ক্রিয় করার জন্য সর্বোচ্চ কার্যকারিতা প্রদর্শন করেছে।ϕX174 এবং MNV 1 ঘন্টার জন্য 4.6 × 109 Ag30-MHCs/ml-এর সংস্পর্শে আসার পরে 2 log10-এর বেশি হ্রাস পেয়েছে।এই ফলাফলগুলি নির্দেশ করে যে AgNP-MHCs পরিবেশে সম্ভাব্য মুক্তির ন্যূনতম সম্ভাবনা সহ ভাইরাল প্যাথোজেনগুলি নিষ্ক্রিয় করতে ব্যবহার করা যেতে পারে।

ন্যানো প্রযুক্তিতে সাম্প্রতিক অগ্রগতির সাথে, ন্যানো পার্টিকেলগুলি জৈবপ্রযুক্তি, ওষুধ এবং জনস্বাস্থ্যের ক্ষেত্রে বিশ্বব্যাপী ক্রমবর্ধমান মনোযোগ পেয়েছে (1,2)তাদের উচ্চ পৃষ্ঠ-থেকে-ভলিউম অনুপাতের কারণে, ন্যানো-আকারের উপকরণগুলি, সাধারণত 10 থেকে 500 এনএম পর্যন্ত, বড় উপাদানগুলির তুলনায় অনন্য ভৌত রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য রয়েছে (1)ন্যানোম্যাটেরিয়ালগুলির আকৃতি এবং আকার নিয়ন্ত্রণ করা যেতে পারে, এবং নির্দিষ্ট প্রোটিন বা অন্তঃকোষীয় গ্রহণের সাথে মিথস্ক্রিয়া সক্ষম করার জন্য নির্দিষ্ট কার্যকরী গোষ্ঠীগুলিকে তাদের পৃষ্ঠে সংযুক্ত করা যেতে পারে (3,-5).

সিলভার ন্যানো পার্টিকেল (AgNPs) একটি অ্যান্টিমাইক্রোবিয়াল এজেন্ট হিসাবে ব্যাপকভাবে অধ্যয়ন করা হয়েছে (6)রৌপ্য সূক্ষ্ম কাটলারি তৈরিতে, অলংকরণের জন্য এবং থেরাপিউটিক এজেন্টগুলিতে ব্যবহৃত হয়।সিলভার যৌগ যেমন সিলভার সালফাডিয়াজিন এবং নির্দিষ্ট কিছু লবণ ক্ষত পরিচর্যা পণ্য হিসাবে এবং তাদের জীবাণুরোধী বৈশিষ্ট্যের কারণে সংক্রামক রোগের চিকিত্সা হিসাবে ব্যবহার করা হয়েছে (6,7)সাম্প্রতিক গবেষণায় দেখা গেছে যে AgNPs বিভিন্ন ধরনের ব্যাকটেরিয়া এবং ভাইরাস নিষ্ক্রিয় করার জন্য খুবই কার্যকরী (8,-11)AgNPs থেকে মুক্তি পাওয়া AgNPs এবং Ag+ আয়নগুলি সরাসরি ফসফরাস- বা সালফারযুক্ত জৈব অণুগুলির সাথে যোগাযোগ করে, যার মধ্যে DNA, RNA এবং প্রোটিন রয়েছে (12,-14)এগুলিকে প্রতিক্রিয়াশীল অক্সিজেন প্রজাতি (ROS) তৈরি করতেও দেখানো হয়েছে, যা অণুজীবের ঝিল্লির ক্ষতি করে (15)AgNP-এর আকার, আকৃতি এবং ঘনত্বও গুরুত্বপূর্ণ কারণ যা তাদের অ্যান্টিমাইক্রোবিয়াল ক্ষমতাকে প্রভাবিত করে (8,10,13,16,17).

জলের পরিবেশে রোগজীবাণু নিয়ন্ত্রণের জন্য যখন AgNPs ব্যবহার করা হয় তখন পূর্ববর্তী গবেষণায় বেশ কয়েকটি সমস্যাও তুলে ধরা হয়েছে।প্রথমত, পানিতে ভাইরাল প্যাথোজেন নিষ্ক্রিয় করার জন্য AgNP-এর কার্যকারিতা নিয়ে বিদ্যমান গবেষণা সীমিত।উপরন্তু, monodispersed AgNP গুলি সাধারণত কণা-কণা একত্রিতকরণের বিষয় হয় কারণ তাদের ছোট আকার এবং বৃহৎ পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল, এবং এই সমষ্টিগুলি জীবাণুর রোগজীবাণুগুলির বিরুদ্ধে AgNP-এর কার্যকারিতা হ্রাস করে (7)অবশেষে, AgNP-এর বিভিন্ন সাইটোটক্সিক প্রভাব দেখা গেছে (5,18,-20), এবং জলের পরিবেশে AgNPs প্রকাশের ফলে মানুষের স্বাস্থ্য এবং পরিবেশগত সমস্যা হতে পারে।

সম্প্রতি, আমরা একটি অভিনব মাইক্রোমিটার আকারের ম্যাগনেটিক হাইব্রিড কলয়েড (MHC) তৈরি করেছি যা বিভিন্ন আকারের AgNPs (21,22)MHC কোর পরিবেশ থেকে AgNP কম্পোজিট পুনরুদ্ধার করতে ব্যবহার করা যেতে পারে।আমরা বিভিন্ন পরিবেশগত অবস্থার অধীনে ব্যাকটেরিওফেজ ϕX174, মুরিন নোরোভাইরাস (MNV), এবং অ্যাডেনোভাইরাস ব্যবহার করে MHCs (AgNP-MHCs) এ এই রূপালী ন্যানো পার্টিকেলগুলির অ্যান্টিভাইরাল কার্যকারিতা মূল্যায়ন করেছি।

ব্যাকটেরিওফেজ ϕX174 (a), MNV (b), এবং AdV2 (c) এর বিরুদ্ধে বিভিন্ন ঘনত্বে AgNP-MHC-এর অ্যান্টিভাইরাল প্রভাব।টার্গেট ভাইরাসগুলিকে AgNP-MHCs এর বিভিন্ন ঘনত্বের সাথে এবং নিয়ন্ত্রণ হিসাবে OH-MHCs (4.6 × 109 কণা/ml) দিয়ে একটি কাঁপানো ইনকিউবেটরে (150 rpm, 1 h, 25°C) দিয়ে চিকিত্সা করা হয়েছিল।প্লেক অ্যাসে পদ্ধতিটি বেঁচে থাকা ভাইরাস পরিমাপ করতে ব্যবহৃত হয়েছিল।মান হল তিনটি স্বাধীন পরীক্ষা থেকে ± স্ট্যান্ডার্ড বিচ্যুতি (SD)।তারকাচিহ্নগুলি উল্লেখযোগ্যভাবে বিভিন্ন মান নির্দেশ করে (P< 0.05 একমুখী ANOVA দ্বারা Dunnett এর পরীক্ষা)।

এই সমীক্ষায় প্রমাণিত হয়েছে যে AgNP-MHCগুলি ব্যাকটেরিওফেজগুলিকে নিষ্ক্রিয় করার জন্য কার্যকর এবং MNV, মানব নোরোভাইরাসের জন্য একটি সারোগেট, জলে।উপরন্তু, AgNP-MHCs সহজে একটি চুম্বক দিয়ে পুনরুদ্ধার করা যেতে পারে, কার্যকরভাবে পরিবেশে সম্ভাব্য বিষাক্ত AgNP এর মুক্তি রোধ করে।পূর্ববর্তী বেশ কয়েকটি গবেষণায় দেখা গেছে যে AgNP-এর ঘনত্ব এবং কণার আকার লক্ষ্যযুক্ত অণুজীবকে নিষ্ক্রিয় করার জন্য গুরুত্বপূর্ণ কারণ (8,16,17)AgNP-এর অ্যান্টিমাইক্রোবিয়াল প্রভাবগুলি অণুজীবের ধরণের উপরও নির্ভর করে।ϕX174 নিষ্ক্রিয় করার জন্য AgNP-MHC-এর কার্যকারিতা একটি ডোজ-প্রতিক্রিয়া সম্পর্ক অনুসরণ করে।পরীক্ষিত AgNP-MHCগুলির মধ্যে, Ag30-MHCগুলির ϕX174 এবং MNV নিষ্ক্রিয় করার জন্য উচ্চতর কার্যকারিতা ছিল।MNV-এর জন্য, শুধুমাত্র Ag30-MHC গুলি অ্যান্টিভাইরাল কার্যকলাপ প্রদর্শন করে, অন্যান্য AgNP-MHCগুলি MNV-এর কোনও উল্লেখযোগ্য নিষ্ক্রিয়তা তৈরি করে না।AgNP-MHC-এর কোনোটিরই AdV2-এর বিরুদ্ধে কোনো উল্লেখযোগ্য অ্যান্টিভাইরাল কার্যকলাপ ছিল না।

কণার আকার ছাড়াও, AgNP-MHC তে রূপার ঘনত্বও গুরুত্বপূর্ণ ছিল।রৌপ্যের ঘনত্ব AgNP-MHC-এর অ্যান্টিভাইরাল প্রভাবগুলির কার্যকারিতা নির্ধারণ করতে উপস্থিত হয়েছিল।Ag07-MHCs এবং Ag30-MHCs এর দ্রবণে 4.6 × 109 কণা/ml তে রূপার ঘনত্ব ছিল যথাক্রমে 28.75 পিপিএম এবং 200 পিপিএম, এবং অ্যান্টিভাইরাল কার্যকলাপের স্তরের সাথে সম্পর্কযুক্ত।টেবিল ২পরীক্ষিত AgNP-MHC-এর রূপালী ঘনত্ব এবং পৃষ্ঠের ক্ষেত্রগুলির সারসংক্ষেপ।Ag07-MHC গুলি সর্বনিম্ন অ্যান্টিভাইরাল কার্যকলাপ প্রদর্শন করে এবং সর্বনিম্ন রূপালী ঘনত্ব এবং পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল ছিল, যা পরামর্শ দেয় যে এই বৈশিষ্ট্যগুলি AgNP-MHC-এর অ্যান্টিভাইরাল কার্যকলাপের সাথে সম্পর্কিত।

আমাদের পূর্ববর্তী গবেষণায় ইঙ্গিত দেওয়া হয়েছে যে AgNP-MHC-এর প্রধান অ্যান্টিমাইক্রোবিয়াল মেকানিজম হল মাইক্রোবিয়াল মেমব্রেন থেকে Mg2+ বা Ca2+ আয়নগুলির রাসায়নিক বিমূর্তকরণ, ঝিল্লিতে অবস্থিত থিওল গ্রুপগুলির সাথে কমপ্লেক্স তৈরি করা এবং প্রতিক্রিয়াশীল অক্সিজেন প্রজাতির (ROS) প্রজন্ম।21)যেহেতু AgNP-MHC-এর একটি অপেক্ষাকৃত বড় কণার আকার (∼500 nm), এটি অসম্ভাব্য যে তারা একটি ভাইরাল ক্যাপসিড ভেদ করতে পারে।পরিবর্তে, AgNP-MHCগুলি ভাইরাল পৃষ্ঠের প্রোটিনের সাথে যোগাযোগ করতে দেখা যায়।কম্পোজিটগুলিতে থাকা AgNPগুলি ভাইরাসের কোট প্রোটিনে এমবেড করা থিওল গ্রুপ-ধারণকারী বায়োমোলিকিউলগুলিকে আবদ্ধ করে।অতএব, ভাইরাল ক্যাপসিড প্রোটিনগুলির জৈব রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যগুলি AgNP-MHCগুলির প্রতি তাদের সংবেদনশীলতা নির্ধারণের জন্য গুরুত্বপূর্ণ।চিত্র 1AgNP-MHC-এর প্রভাবে ভাইরাসের বিভিন্ন সংবেদনশীলতা দেখায়।ব্যাকটিরিওফেজ ϕX174 এবং MNV AgNP-MHC-এর জন্য সংবেদনশীল ছিল, কিন্তু AdV2 প্রতিরোধী ছিল।AdV2 এর উচ্চ প্রতিরোধের স্তর এর আকার এবং কাঠামোর সাথে যুক্ত হওয়ার সম্ভাবনা রয়েছে।অ্যাডেনোভাইরাসগুলির আকার 70 থেকে 100 এনএম (30, তাদের ϕX174 (27 থেকে 33 nm) এবং MNV (28 থেকে 35 nm) এর চেয়ে অনেক বড় করে তোলে (31,32)তাদের বৃহৎ আকারের পাশাপাশি, অন্যান্য ভাইরাসগুলির থেকে ভিন্ন, অ্যাডেনোভাইরাসগুলির ডাবল-স্ট্র্যান্ডেড ডিএনএ রয়েছে এবং তাপ এবং অতিবেগুনী বিকিরণের মতো বিভিন্ন পরিবেশগত চাপের বিরুদ্ধে প্রতিরোধী।33,34)আমাদের পূর্ববর্তী গবেষণায় বলা হয়েছে যে 6 ঘন্টার মধ্যে Ag30-MHC-এর সাথে MS2-এর প্রায় একটি 3-log10 হ্রাস ঘটেছে (21)MS2 এবং ϕX174 বিভিন্ন ধরনের নিউক্লিক অ্যাসিড (RNA বা DNA) এর সাথে একই আকারের কিন্তু Ag30-MHCs দ্বারা নিষ্ক্রিয় হওয়ার হার একই রকম।অতএব, নিউক্লিক অ্যাসিডের প্রকৃতি AgNP-MHC-এর প্রতিরোধের প্রধান কারণ বলে মনে হয় না।পরিবর্তে, ভাইরাল কণার আকার এবং আকৃতি আরও গুরুত্বপূর্ণ বলে মনে হয়েছিল, কারণ অ্যাডেনোভাইরাস একটি অনেক বড় ভাইরাস।Ag30-MHCs 6 ঘন্টার মধ্যে M13 এর প্রায় 2-log10 হ্রাস অর্জন করেছে (আমাদের অপ্রকাশিত ডেটা)।M13 হল একক-স্ট্রেন্ডেড ডিএনএ ভাইরাস (35) এবং দৈর্ঘ্যে ∼880 nm এবং ব্যাস 6.6 nm (36)ফিলামেন্টাস ব্যাকটিরিওফেজ M13 এর নিষ্ক্রিয়তার হার ছোট, গোলাকার-গঠিত ভাইরাস (MNV, ϕX174, এবং MS2) এবং একটি বড় ভাইরাস (AdV2) এর মধ্যে মধ্যবর্তী ছিল।

বর্তমান গবেষণায়, MNV-এর নিষ্ক্রিয়করণ গতিবিদ্যা প্লেক অ্যাসে এবং RT-PCR অ্যাসে (চিত্র 2 খএবংএবং গ))আরটি-পিসিআর-এর মতো আণবিক পরীক্ষাগুলি ভাইরাসগুলির নিষ্ক্রিয়তার হারকে উল্লেখযোগ্যভাবে অবমূল্যায়ন করার জন্য পরিচিত (25,28), যেমন আমাদের গবেষণায় পাওয়া গেছে।যেহেতু AgNP-MHCগুলি প্রাথমিকভাবে ভাইরাল পৃষ্ঠের সাথে যোগাযোগ করে, তাই তারা ভাইরাল নিউক্লিক অ্যাসিডের পরিবর্তে ভাইরাল কোট প্রোটিনগুলিকে বেশি ক্ষতি করতে পারে।অতএব, ভাইরাল নিউক্লিক অ্যাসিড পরিমাপের জন্য একটি RT-PCR অ্যাস ভাইরাসের নিষ্ক্রিয়তাকে উল্লেখযোগ্যভাবে অবমূল্যায়ন করতে পারে।Ag+ আয়নগুলির প্রভাব এবং প্রতিক্রিয়াশীল অক্সিজেন প্রজাতির প্রজন্ম (ROS) পরীক্ষিত ভাইরাসগুলির নিষ্ক্রিয়তার জন্য দায়ী হওয়া উচিত।যাইহোক, AgNP-MHC-এর অ্যান্টিভাইরাল প্রক্রিয়ার অনেক দিক এখনও অস্পষ্ট, এবং AdV2-এর উচ্চ প্রতিরোধের প্রক্রিয়া ব্যাখ্যা করার জন্য জৈবপ্রযুক্তিগত পদ্ধতি ব্যবহার করে আরও গবেষণা প্রয়োজন।

অবশেষে, আমরা Ag30-MHCs-এর অ্যান্টিভাইরাল কার্যকলাপের দৃঢ়তা মূল্যায়ন করেছি তাদের পিএইচ মানগুলির একটি বিস্তৃত পরিসরে প্রকাশ করে এবং তাদের অ্যান্টিভাইরাল কার্যকলাপ পরিমাপের আগে ট্যাপ এবং পৃষ্ঠের জলের নমুনাগুলি (চিত্র 3এবংএবং 4) 4)অত্যন্ত কম pH অবস্থার এক্সপোজারের ফলে MHC (অপ্রকাশিত ডেটা) থেকে AgNPs এর শারীরিক এবং/অথবা কার্যকরী ক্ষতি হয়।অনির্দিষ্ট কণার উপস্থিতিতে, MS2-এর বিরুদ্ধে অ্যান্টিভাইরাল কার্যকলাপ হ্রাস সত্ত্বেও Ag30-MHCs ধারাবাহিকভাবে অ্যান্টিভাইরাল কার্যকলাপ প্রদর্শন করে।অ্যান্টিভাইরাল ক্রিয়াকলাপ অপরিশোধিত ভূপৃষ্ঠের জলে সবচেয়ে কম ছিল, কারণ Ag30-MHCs এবং অত্যন্ত ঘোলা জলে অনির্দিষ্ট কণার মধ্যে মিথস্ক্রিয়া সম্ভবত অ্যান্টিভাইরাল কার্যকলাপের হ্রাস ঘটায় (টেবিল 3)তাই, বিভিন্ন ধরনের জলে (যেমন, বিভিন্ন লবণের ঘনত্ব বা হিউমিক অ্যাসিডের সাথে) AgNP-MHC-এর ক্ষেত্রের মূল্যায়ন ভবিষ্যতে করা উচিত।

উপসংহারে, নতুন Ag কম্পোজিট, AgNP-MHCs, ϕX174 এবং MNV সহ বেশ কয়েকটি ভাইরাসের বিরুদ্ধে দুর্দান্ত অ্যান্টিভাইরাল ক্ষমতা রয়েছে।AgNP-MHCs বিভিন্ন পরিবেশগত অবস্থার অধীনে শক্তিশালী কার্যকারিতা বজায় রাখে এবং এই কণাগুলি চুম্বক ব্যবহার করে সহজেই পুনরুদ্ধার করা যায়, এইভাবে মানব স্বাস্থ্য এবং পরিবেশের উপর তাদের সম্ভাব্য ক্ষতিকারক প্রভাবগুলি হ্রাস করে।এই গবেষণায় দেখা গেছে যে AgNP কম্পোজিট উল্লেখযোগ্য পরিবেশগত ঝুঁকি ছাড়াই বিভিন্ন পরিবেশগত সেটিংসে একটি কার্যকর অ্যান্টিভাইরাল হতে পারে।