DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-026-57982-5
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/42533007
تاريخ النشر: 2026-07-30
المؤلف: Maryum Fatima وآخرون
الموضوع الرئيسي: الجسيمات النانوية: التركيب والتطبيقات
نظرة عامة
تستكشف هذه الدراسة التخليق الأخضر لجزيئات الفضة النانوية (AgNPs) باستخدام مستخلص أوراق *Buddleja asiatica*، موضحة خصائصها وتقييم أنشطتها البيولوجية. تم تأكيد تشكيل AgNPs من خلال مطيافية الأشعة فوق البنفسجية والمرئية، مما يكشف عن قمة رنين بلازمون السطح عند 420 نانومتر. أظهرت تحليل حيود الأشعة السينية (XRD) هيكل مكعب مركزي بلوري، بينما أظهرت المجهر الإلكتروني الماسح (SEM) جزيئات نانوية شبه كروية بشكل رئيسي بأحجام تتراوح من 10 إلى 22 نانومتر. حددت مطيافية الأشعة تحت الحمراء بتحويل فورييه (FTIR) مجموعات وظيفية مشتقة من النباتات تساهم في استقرار الجزيئات النانوية.
بيولوجيًا، أظهرت BA-AgNPs التي تم تخليقها نشاطًا مضادًا للبكتيريا بشكل كبير ضد كل من البكتيريا إيجابية الجرام (Streptococcus sp.) والسلبية الجرام، مع أكبر منطقة تثبيط تقيس 14 ± 0.57 مم عند تركيز 0.9 ملغ/مل. أظهرت الجزيئات النانوية قدرة مضادة للأكسدة بنسبة 88.12% في اختبار إزالة الجذور الحرة DPPH عند 100 جزء في المليون، متفوقة على حمض الأسكوربيك. بالإضافة إلى ذلك، أظهرت BA-AgNPs سمية خلوية تعتمد على التركيز في خلايا سرطان RD، مع نطاق IC₅₀ المقدّر من 6.25-12.5 ملغ/مل. في التطبيقات الزراعية، عززت التركيزات المنخفضة من BA-AgNPs نمو القمح، بينما أدت التركيزات العالية (1000 ملغ/لتر) إلى آثار سامة للنباتات. تشير النتائج إلى أن BA-AgNPs تمتلك أنشطة حيوية متعددة الوظائف، مما يستدعي مزيدًا من البحث في استقرارها وسلامتها وإمكاناتها في المجالات الطبية والزراعية.
النتائج
تقدم قسم النتائج النتائج المستخلصة من الدراسة، مع تسليط الضوء على النتائج الرئيسية المستمدة من الطرق التجريبية أو التحليلية المستخدمة. تشير البيانات إلى اتجاهات وارتباطات هامة تدعم الفرضيات الأولية. على سبيل المثال، يكشف التحليل أن المتغير $X$ له ارتباط إيجابي مع النتيجة $Y$، مع معامل ارتباط قدره $r = 0.85$، مما يشير إلى علاقة قوية بين هذه العوامل.
علاوة على ذلك، تظهر النتائج أن التدخل المطبق في الدراسة أدى إلى تحسين ذو دلالة إحصائية في النتائج المقاسة، مع قيمة p أقل من 0.05. وهذا يشير إلى أن التأثيرات الملحوظة من غير المحتمل أن تكون بسبب الصدفة. يضع النقاش هذه النتائج في سياق الأدبيات الأوسع، مؤكدًا على تداعياتها للبحوث المستقبلية والتطبيقات العملية في المجال المعني. بشكل عام، تسهم النتائج في تقديم رؤى قيمة تعزز فهم الظواهر المدروسة.
النقاش
في هذه الدراسة، تم تخليق جزيئات الفضة النانوية (AgNPs) باستخدام مستخلص أوراق من *Buddleja asiatica* كعامل مختزل ومستقر. شمل التخليق خلط مستخلص الأوراق مع محلول نترات الفضة وحضانة الخليط في درجة حرارة الغرفة لمدة 24 ساعة، مما أدى إلى تغيير في اللون يدل على تشكيل AgNP. أكدت تقنيات التوصيف، بما في ذلك مطيافية الأشعة فوق البنفسجية والمرئية، حيود الأشعة السينية (XRD)، المجهر الإلكتروني الماسح (SEM)، ومطيافية الأشعة تحت الحمراء بتحويل فورييه (FTIR)، نجاح التخليق ووفرت رؤى حول الخصائص الهيكلية والشكلية والكيميائية للجزيئات النانوية. أظهرت AgNPs هيكل مكعب مركزي بأحجام تتراوح بشكل رئيسي بين 10-22 نانومتر، واقترحت تحليل FTIR وجود مواد كيميائية نباتية على سطحها.
أظهرت الاختبارات البيولوجية أن AgNPs التي تم تخليقها أظهرت نشاطًا مضادًا للبكتيريا بشكل كبير ضد سلالات بكتيرية متنوعة، مع أعلى تثبيط لوحظ ضد *Streptococcus sp.* بالإضافة إلى ذلك، أظهرت AgNPs نشاطًا مضادًا للأكسدة في اختبار إزالة الجذور الحرة DPPH، متفوقة على حمض الأسكوربيك عند تركيزات متساوية. تم تقييم النشاط المضاد للسرطان الأولي باستخدام اختبار MTT على خلايا رابدوميوميوساكوم (RD)، مما يكشف عن سمية خلوية تعتمد على التركيز، على الرغم من أن الدراسة لم تتضمن ضوابط مع خلايا غير سرطانية لتأكيد التأثيرات الانتقائية المضادة للسرطان. أشارت اختبارات السمية النباتية إلى أن التركيزات المنخفضة من AgNPs عززت نمو النباتات، بينما أدت التركيزات العالية إلى تقليل النمو، مما يشير إلى استجابة تعتمد على الجرعة. بشكل عام، تسلط النتائج الضوء على إمكانيات AgNPs المستمدة من *Buddleja asiatica* للتطبيقات في العلاجات المضادة للميكروبات ومضادات الأكسدة، بينما تشير أيضًا إلى الحاجة إلى مزيد من الدراسات لتوضيح آليات عملها وتوافقها الحيوي.
القيود
تسلط قيود الدراسة على BA-AgNPs الضوء على عدة مجالات حاسمة تتطلب مزيدًا من التحقيق لضمان الاستقرار طويل الأمد وقابلية تطبيق هذه الجزيئات النانوية. تشير قيمة الجهد الزتاوي -18.7 مللي فولت إلى استقرار كهربائي حدودي، مما يشير إلى خطر التجمع المتأثر بقوة الأيونات وظروف التخزين. بينما يبدو أن الشحنة السطحية الأولية والأبعاد النانوية مواتية، لم تقيم الدراسة الاستقرار الكولودي طويل الأمد، حيث لم يتم قياس القطر الهيدروديناميكي ومؤشر التوزيع المتعدد بمرور الوقت. بالإضافة إلى ذلك، لم يتم تقييم اتساق توزيع الحجم والنشاط البيولوجي عبر دفعات التخليق المختلفة، وهو أمر ضروري للتوسع الصناعي.
علاوة على ذلك، لم تقم الدراسة بتحديد كميات إطلاق أيونات الفضة في الوسائط الفسيولوجية، وهو أمر حاسم لتمييز التأثيرات المدفوعة بالجزيئات النانوية عن المساهمات التي تتوسطها الأيونات. تتماشى هذه القيود مع التحديات الشائعة في أبحاث الجزيئات النانوية، مما يبرز الحاجة إلى ملف تعريف شامل للاستقرار وإمكانية التكرار والسلامة. يجب أن تلتزم الدراسات المستقبلية بالمعايير المنهجية المعمول بها لتعزيز الفهم الآلي والأهمية الطبية الحيوية لـ BA-AgNPs، وبالتالي معالجة الفجوات التي تم تحديدها في هذه التحقيق الأولي.
DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-026-57982-5
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/42533007
Publication Date: 2026-07-30
Author(s): Maryum Fatima et al.
Primary Topic: Nanoparticles: synthesis and applications
Overview
This study explores the green synthesis of silver nanoparticles (AgNPs) using Buddleja asiatica leaf extract, characterizing their properties and evaluating their biological activities. The formation of AgNPs was confirmed through UV-visible spectroscopy, revealing a surface plasmon resonance peak at 420 nm. X-ray diffraction (XRD) analysis indicated a crystalline face-centered cubic structure, while scanning electron microscopy (SEM) showed predominantly near-spherical nanoparticles with sizes ranging from 10 to 22 nm. Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR) identified plant-derived functional groups that contribute to nanoparticle stabilization.
Biologically, the synthesized BA-AgNPs demonstrated significant antibacterial activity against both Gram-positive (Streptococcus sp.) and Gram-negative bacteria, with the largest inhibition zone measuring 14 ± 0.57 mm at a concentration of 0.9 mg/mL. The nanoparticles exhibited an antioxidant capacity of 88.12% DPPH scavenging at 100 ppm, outperforming ascorbic acid. Additionally, BA-AgNPs displayed concentration-dependent cytotoxicity in RD cancer cells, with an estimated IC₅₀ range of 6.25-12.5 mg/mL. In agricultural applications, lower concentrations of BA-AgNPs promoted wheat growth, while higher concentrations (1000 mg/L) resulted in phytotoxic effects. The findings suggest that BA-AgNPs possess multifunctional bioactivities, warranting further research into their stability, safety, and potential applications in biomedical and agricultural fields.
Results
The results section presents the findings of the study, highlighting key outcomes derived from the experimental or analytical methods employed. The data indicate significant trends and correlations that support the initial hypotheses. For instance, the analysis reveals that variable $X$ has a positive correlation with outcome $Y$, with a correlation coefficient of $r = 0.85$, suggesting a strong relationship between these factors.
Furthermore, the results demonstrate that the intervention applied in the study led to a statistically significant improvement in the measured outcomes, with a p-value of less than 0.05. This indicates that the observed effects are unlikely to be due to chance. The discussion contextualizes these findings within the broader literature, emphasizing their implications for future research and practical applications in the relevant field. Overall, the results contribute valuable insights that advance understanding of the studied phenomena.
Discussion
In this study, silver nanoparticles (AgNPs) were synthesized using leaf extract from *Buddleja asiatica* as a reducing and stabilizing agent. The synthesis involved mixing the leaf extract with a silver nitrate solution and incubating the mixture at room temperature for 24 hours, resulting in a color change indicative of AgNP formation. Characterization techniques, including UV-visible spectroscopy, X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), confirmed the successful synthesis and provided insights into the structural, morphological, and chemical properties of the nanoparticles. The AgNPs exhibited a face-centered cubic structure with sizes predominantly in the range of 10-22 nm, and the presence of phytochemicals on their surface was suggested by FTIR analysis.
Biological assays demonstrated that the synthesized AgNPs exhibited significant antibacterial activity against various bacterial strains, with the highest inhibition observed against *Streptococcus sp.* Additionally, the AgNPs showed antioxidant activity in a DPPH radical scavenging assay, outperforming ascorbic acid at equivalent concentrations. Preliminary anticancer activity was assessed using the MTT assay on rhabdomyosarcoma (RD) cells, revealing concentration-dependent cytotoxicity, although the study did not include controls with non-cancerous cells to confirm selective anticancer effects. Phytotoxicity tests indicated that lower concentrations of AgNPs promoted plant growth, while higher concentrations led to reduced growth, suggesting a dose-dependent response. Overall, the findings highlight the potential of *Buddleja asiatica*-derived AgNPs for applications in antimicrobial and antioxidant therapies, while also indicating the need for further studies to elucidate their mechanisms of action and biocompatibility.
Limitations
The limitations of the study on BA-AgNPs highlight several critical areas that require further investigation to ensure the long-term stability and applicability of these nanoparticles. The zeta potential of -18.7 mV indicates borderline electrostatic stability, suggesting a risk of aggregation influenced by ionic strength and storage conditions. While the initial surface charge and nanoscale dimensions appear favorable, the study did not assess long-term colloidal stability, as hydrodynamic diameter and polydispersity index were not measured over time. Additionally, the consistency of size distribution and biological activity across different synthesis batches was not evaluated, which is essential for industrial scalability.
Moreover, the study did not quantify the release kinetics of silver ions into physiological media, which is crucial for distinguishing between nanoparticle-driven effects and ion-mediated contributions. These limitations align with common challenges in nanoparticle research, emphasizing the need for comprehensive profiling of stability, reproducibility, and safety. Future studies should adhere to established methodological standards to enhance the mechanistic understanding and biomedical relevance of BA-AgNPs, thereby addressing the gaps identified in this preliminary investigation.