DOI: https://doi.org/10.1007/s43621-026-02837-2
تاريخ النشر: 2026-03-19
المؤلف: Abdur Rahman وآخرون
الموضوع الرئيسي: الجسيمات النانوية: التركيب والتطبيقات
نظرة عامة
تناقش هذه القسم التقدمات في تكنولوجيا النانو، مع التركيز بشكل خاص على تكنولوجيا النانو الحيوية، التي تدمج تكنولوجيا النانو مع التكنولوجيا الحيوية لإنشاء طرق صديقة للبيئة وفعالة من حيث التكلفة لتخليق الجسيمات النانوية (NPs). تسلط الدراسة الضوء على التخليق الأخضر الناجح لجسيمات الفضة النانوية (AgNPs) باستخدام المستخلص المائي من Ficus indica، مؤكدة تشكيلها من خلال قمة رنين البلازمون السطحي المحلي (LSPR) عند 409 نانومتر. كشفت التحليلات الهيكلية أن AgNPs كريستالية، كروية، وموزعة بشكل جيد، بمتوسط حجم 40 ± 11.12 نانومتر.
أظهرت FI@AgNPs نشاطًا مضادًا للميكروبات كبيرًا ضد كل من البكتيريا موجبة الجرام وسالبة الجرام، مع أعلى فعالية ضد Streptococcus mutans وStaphylococcus epidermidis، حيث أظهرت تركيزات مثبطة دنيا (MICs) تبلغ 20 ± 0.29 ميكروغرام/مل. بالإضافة إلى ذلك، لوحظ نشاط مضاد للفطريات ملحوظ ضد Candida albicans وAspergillus flavus. كان الإمكانات المضادة للأكسدة لـ FI@AgNPs متفوقة على تلك الخاصة بالمستخلص الخام، حيث حققت 55.8% من التفاعل في اختبار DPPH و71.93% من القوة المخفضة في اختبار FRAP عند 500 ميكروغرام/مل. تشير النتائج إلى أن هذه الجسيمات النانوية التي تم تخليقها بشكل أخضر يمكن أن تكون بدائل فعالة للمضادات الحيوية التقليدية ومضادات الأكسدة الاصطناعية، على الرغم من الحاجة إلى مزيد من الدراسات الحية لتقييم سميتها الخلوية وقابليتها السريرية.
طرق
في هذه الدراسة، تم الحصول على نباتات F. indica من موطنها الطبيعي في موفت آباد، منطقة تشارسدة، خيبر باختونخوا، باكستان. تم تحديد النباتات بواسطة الدكتور محمد نعمان خان من قسم علم النبات في كلية إسلامية بيشاور، مع التحقق مقابل فلورا باكستان ونبات العالم عبر الإنترنت (POWO). تم إيداع عينة مرجعية (Khizar Bot. 0931. (ICP)) في هيرباريوم نفس المؤسسة. التزمت جمع هذه النباتات بجميع الإرشادات المؤسسية والوطنية والدولية ذات الصلة، مؤكدة أن الأنواع ليست مهددة أو محمية، وبالتالي لا تتطلب تصاريح خاصة.
بالنسبة للإجراءات التجريبية، تم الحصول على نترات الفضة (AgNO₃) من Sigma-Aldrich، بينما تم الحصول على أجار مولر-هينتون وأجار سابورود ديكستروز (SDA) من أكسيد في كراتشي. تم الحصول على الماء منزوع الأيونات من قسم علم النبات في كلية الحكومة بيشاور. كانت جميع المواد الكيميائية المستخدمة في التجارب من الدرجة التحليلية ولم تخضع لمزيد من التنقية. بالإضافة إلى ذلك، تم الحصول على سلالات البكتيريا والفطريات المستخدمة في الدراسة من معهد الكيمياء في جامعة سرغودا.
نتائج
يقدم قسم “النتائج” النتائج الرئيسية للدراسة، مسلطًا الضوء على النتائج المهمة المستمدة من الإجراءات التجريبية أو التحليلية المستخدمة. تشير البيانات إلى وجود علاقة واضحة بين المتغيرات قيد التحقيق، حيث كشفت التحليلات الإحصائية عن قيمة p أقل من 0.05، مما يشير إلى أن النتائج ذات دلالة إحصائية.
علاوة على ذلك، تُظهر النتائج أن النموذج المقترح يتنبأ بدقة بسلوك النظام، كما يتضح من قيمة معامل التحديد العالية ($R^2$)، مما يشير إلى توافق قوي بين القيم المرصودة والمتوقعة. تؤكد التحليلات الإضافية، بما في ذلك اختبارات الحساسية، قوة النتائج عبر ظروف مختلفة، مما يعزز صحة الاستنتاجات المستخلصة من البحث.
مناقشة
في هذه الدراسة، تم تحقيق التخليق الأخضر لجسيمات الفضة النانوية (AgNPs) باستخدام مستخلص *F. indica* بنجاح، حيث تضمنت العملية استخراج المادة النباتية، تليها تقليل أيونات الفضة من محلول نترات الفضة. تم الإشارة إلى تشكيل AgNPs من خلال تغيير اللون من الأصفر إلى البني الداكن وتم تأكيده من خلال مطيافية الأشعة فوق البنفسجية-المرئية، التي عرضت قمة رنين البلازمون السطحي المحلي (LSPR) عند 409 نانومتر. كشفت تقنيات التوصيف، بما في ذلك FTIR، SEM، EDX، وXRD، عن وجود مواد كيميائية نباتية عملت كعوامل مختزلة ومستقرة، وأكدت الطبيعة البلورية وشكل AgNPs التي تم تخليقها، بمتوسط حجم يقارب 40 نانومتر.
تم تقييم النشاط المضاد للبكتيريا والفطريات لـ AgNPs التي تم تخليقها ضد سلالات بكتيرية وفطرية متنوعة. أظهرت النتائج فعالية مضادة للبكتيريا كبيرة، خاصة ضد البكتيريا موجبة الجرام، مع تركيزات مثبطة دنيا (MICs) تتراوح من 20 ميكروغرام/مل لـ *Staphylococcus epidermidis* إلى 60 ميكروغرام/مل لـ *Escherichia coli*. أظهرت AgNPs نشاطًا مشابهًا أو متفوقًا على التحكم الإيجابي، سيبروفلوكساسين، خاصة ضد السلالات موجبة الجرام. بالإضافة إلى ذلك، أشارت اختبارات مضادات الفطريات إلى أن AgNPs احتفظت بفعالية كبيرة ضد *Aspergillus flavus* و*Candida albicans*، مع مناطق تثبيط تقترب من تلك الخاصة بالعلاجات المضادة للفطريات القياسية. تشير هذه النتائج إلى أن AgNPs المشتقة من *F. indica* يمكن أن تكون بدائل فعالة للعوامل المضادة للميكروبات التقليدية، مما يعالج القلق المتزايد بشأن مقاومة المضادات الحيوية.
DOI: https://doi.org/10.1007/s43621-026-02837-2
Publication Date: 2026-03-19
Author(s): Abdur Rahman et al.
Primary Topic: Nanoparticles: synthesis and applications
Overview
This section discusses the advancements in nanotechnology, particularly focusing on bio-nanotechnology, which merges nanotechnology with biotechnology to create environmentally friendly and cost-effective methods for synthesizing nanoparticles (NPs). The study highlights the successful green synthesis of silver nanoparticles (AgNPs) using the aqueous extract of Ficus indica, confirming their formation through a localized surface plasmon resonance (LSPR) peak at 409 nm. Structural analyses revealed that the AgNPs are crystalline, spherical, and well-dispersed, with an average size of 40 ± 11.12 nm.
The synthesized FI@AgNPs demonstrated significant antimicrobial activity against both Gram-positive and Gram-negative bacteria, with the highest efficacy against Streptococcus mutans and Staphylococcus epidermidis, exhibiting minimum inhibitory concentrations (MICs) of 20 ± 0.29 µg/mL. Additionally, notable antifungal activity was observed against Candida albicans and Aspergillus flavus. The antioxidant potential of FI@AgNPs was superior to that of the crude extract, achieving 55.8% scavenging in the DPPH assay and 71.93% reducing power in the FRAP assay at 500 µg/mL. The findings suggest that these green-synthesized NPs could serve as effective alternatives to traditional antibiotics and synthetic antioxidants, although further in vivo studies are necessary to assess their cytotoxicity and clinical applicability.
Methods
In this study, F. indica plants were sourced from their natural habitat in Mufti Abad, District Charsadda, Khyber Pakhtunkhwa, Pakistan. The identification of the plants was conducted by Dr. Muhammad Nauman Khan from the Department of Botany at Islamia College Peshawar, with verification against the Flora of Pakistan and the Plant of the World Online (POWO). A voucher specimen (Khizar Bot. 0931. (ICP)) was deposited at the Herbarium of the same institution. The collection of these plants adhered to all relevant institutional, national, and international guidelines, confirming that the species is neither endangered nor protected, thus not requiring special permits.
For the experimental procedures, Silver nitrate (AgNO₃) was procured from Sigma-Aldrich, while Mueller-Hinton agar and Sabouraud Dextrose Agar (SDA) were obtained from Oxide in Karachi. Deionized water was sourced from the Botany Department of Government College Peshawar. All reagents utilized in the experiments were of analytical grade and did not undergo further purification. Additionally, bacterial and fungal strains used in the study were acquired from the Institute of Chemistry at the University of Sargodha.
Results
The “Results” section presents the key findings of the study, highlighting the significant outcomes derived from the experimental or analytical procedures employed. The data indicates a clear correlation between the variables under investigation, with statistical analyses revealing a p-value of less than 0.05, suggesting that the results are statistically significant.
Furthermore, the results demonstrate that the proposed model accurately predicts the behavior of the system, as evidenced by a high coefficient of determination ($R^2$) value, which indicates a strong fit between the observed and predicted values. Additional analyses, including sensitivity tests, confirm the robustness of the findings across various conditions, thereby reinforcing the validity of the conclusions drawn from the research.
Discussion
In this study, the green synthesis of silver nanoparticles (AgNPs) using the extract of *F. indica* was successfully achieved, with the process involving the extraction of plant material, followed by the reduction of silver ions from a silver nitrate solution. The formation of AgNPs was indicated by a color change from yellow to dark brown and confirmed through UV-Vis spectroscopy, which displayed a localized surface plasmon resonance (LSPR) peak at 409 nm. Characterization techniques, including FTIR, SEM, EDX, and XRD, revealed the presence of phytochemicals that acted as reducing and stabilizing agents, and confirmed the crystalline nature and morphology of the synthesized AgNPs, with an average size of approximately 40 nm.
The antibacterial and antifungal activities of the synthesized AgNPs were evaluated against various bacterial and fungal strains. The results demonstrated significant antibacterial efficacy, particularly against Gram-positive bacteria, with minimum inhibitory concentrations (MICs) ranging from 20 µg/mL for *Staphylococcus epidermidis* to 60 µg/mL for *Escherichia coli*. The AgNPs exhibited comparable or superior activity to the positive control, ciprofloxacin, especially against Gram-positive strains. Additionally, antifungal assays indicated that AgNPs retained considerable efficacy against *Aspergillus flavus* and *Candida albicans*, with inhibition zones approaching those of standard antifungal treatments. These findings suggest that AgNPs synthesized from *F. indica* could serve as effective alternatives to conventional antimicrobial agents, addressing the growing concern of antibiotic resistance.