Félvezető nanorészecskék hatása különböző baktériumfajokra

Effect of semiconductor nanoparticles on different bacterial species

Abstract

CsPbBr₃ and CsPbI₃ semiconductor nanoparticles with perovskite structure were obtained. Both materials were synthesized at 130 °C and 180 °C. The morphology was examined using SEM-scanning electron microscopy. The structure and optical properties of the crystalline materials were investigated using X-ray diffractometry (XRD) and diffuse reflectance spectroscopy (DRS). Our goal was to observe the effect of our materials on the growth and survival of two different bacterial strains: a Gram-positive (Bacillus licheniformis) and a Gram-negative (Escherichia coli) strain was used. First, the growth of the bacteria was followed in a nutrient-rich liquid medium over a 5-hour time interval (the nanostructures were added after the second hour, during the active growth phase – 1 g/L). We also examined the resistance of the bacteria to the synthesized substances (1 g/L, physiological salt solution) with a longer exposure time (3 days). During the short incubation period, the materials had no significant effect on the growth of bacteria, while the 3-day exposure significantly reduced the survival of bacteria.

Kivonat

CsPbBr₃ és CsPbI₃ félvezető, nanorészecskéket állítottunk elő. Mindkét anyagot 130°C és 180°C-on szintetizáltuk. Az anyagok morfológiáját SEM-pásztázó elektronmikroszkópiával vizsgáltuk. A szerkezetüket és optikai tulajdonságaikat pedig röntgen-diffraktometria (XRD), valamint diffúz reflexiós spektrofotometria (DRS) segítségével. Célunk az volt, hogy megfigyeljük anyagaink hatását két különböző baktériumtörzs szaporodására és túlélőképességére: a Gram-pozitív (Bacillus licheniformis) és Gram-negatív (Escherichia coli) törzsekre esett a választásunk. Elsőként a baktériumok szaporodásának gátlását figyeltük tápanyagokban gazdag folyékony közegben, 5 órás időintervallumban (az anyagokat a második óra után, az aktív szaporodási szakaszban, 1 g/L koncentrációban adtuk hozzá). Megvizsgáltuk a baktériumok túlélőképességét a szintetizált anyagokkal szemben (1 g/L, fiziológiás sóoldat), hosszabb expozíciós idővel (3 nap). A rövid időtartamú inkubációs periódus alatt az általunk vizsgált anyagoknak nem volt szignifikáns hatása a baktériumok szaporodására, míg a 3 napos kitettség szignifikánsan csökkentette a baktériumok túlélőképességét.