سیمین خطائی در دوره پسادکتری خود با همکاری غلامرضا دهقان در دانشگاه تبریز، پژوهشی با عنوان «طراحی و توسعه نانوزیمهای مبتنی بر هیدروکسیدهای لایهای دوگانه (LDH) سهفلزی برای حذف کاتالیزوری آلایندههای آلی و کاربردهای آنتیباکتریایی» انجام داده است.
به گزارش سیناپرس، خطائی با اشاره به افزایش آلودگی منابع آب در اثر ورود آلایندههایی مانند داروها، آفتکشها، رنگهای صنعتی و باکتریهای بیماریزا گفت: این آلایندهها تهدیدی جدی برای محیطزیست و سلامت انسان به شمار میروند و میتوانند زمینهساز بروز بیماریهایی از جمله عفونتهای ادراری، اختلالات گوارشی و بیماریهای مزمن شوند. در عین حال، بسیاری از روشهای متداول تصفیه آب و خاک، از جمله جذب و اکسایش شیمیایی، توانایی حذف کامل این آلایندهها را ندارند و در برخی موارد نیز موجب تولید پسماندهای ثانویه میشوند.
وی به تشریح نوآوری این پژوهش پرداخت و گفت: در این مطالعه، یک راهکار هوشمند و زیستسازگار مبتنی بر نانوکاتالیزورهای مصنوعی طراحی شده است که عملکردی مشابه آنزیمهای طبیعی دارند. این نانوزیمها در مقایسه با آنزیمهای طبیعی از پایداری بیشتری برخوردار بوده، قابلیت استفاده مجدد دارند و در نتیجه گزینهای مناسب برای کاربردهای محیطزیستی محسوب میشوند.
این پژوهشگر ادامه داد: نانوساختارهای تولیدشده از نوع هیدروکسیدهای لایهای دوگانه (LDH) هستند که از لایههای دوبعدی بسیار نازک متشکل از فلزات کبالت و آهن تشکیل شدهاند و با استفاده از فلزات کمیاب، خواص آنها بهبود یافته است. این نانوزیمها قادرند آلایندههای آلی مقاوم، از جمله داروها و آفتکشها را به ترکیبات کمخطر تبدیل کنند.
وی با اشاره به قابلیتهای آنتیباکتریایی این نانوساختارها اظهار کرد: نتایج پژوهش نشان داد این نانوزیمها توانایی از بین بردن مؤثر باکتریهایی مانند E. coli و S. aureus را دارند، بدون آنکه به سلولهای انسانی آسیب وارد کنند. بررسیهای انجامشده با روشهای پیشرفته نیز نشان داد که این مواد با تخریب غشای سلولی باکتریها، موجب نابودی آنها میشوند.
خطائی افزود: آزمونهای زیستی همچنین نشان داد این نانوزیمها در غلظتهای کاربردی از سازگاری زیستی مناسبی برخوردار بوده و برای بدن انسان ایمن هستند. از سوی دیگر، برخلاف روشهای سنتی که نیازمند مصرف مداوم مواد شیمیایی بوده و پسماند تولید میکنند، این نانوزیمها قابلیت استفاده مکرر را داشته و پس از چندین بار استفاده نیز کارایی خود را حفظ میکنند که این ویژگی به کاهش هزینهها، کاهش تولید زباله و حفاظت بیشتر از محیطزیست کمک میکند.
وی در پایان خاطرنشان کرد: این پژوهش علاوه بر ارائه روشی کارآمد برای حذف آلایندههای آلی مقاوم از منابع آب، راهکاری مؤثر برای مقابله با عفونتهای باکتریایی در صنایع دارویی و محیطزیستی نیز ارائه میدهد. نتایج این مطالعه نشان میدهد نانوزیمهای سهفلزی توسعهیافته میتوانند در سامانههای تصفیه آب، کنترل آلودگیهای صنعتی و همچنین بهعنوان بسترهای نویدبخش برای توسعه فناوریهای نوین ضد باکتریایی و کاربردهای زیست پزشکی مورد استفاده قرار گیرند و گامی مؤثر در جهت دستیابی به آب سالم و محیطزیستی ایمن، بدون نیاز به مواد شیمیایی خطرناک یا فرآیندهای پیچیده، باشند.