دوازدهمین دوره از پروژه های دانش آموزی تبیان نیز با یاری خداوند و حضور پر شور شما دوستان و علاقمندان به پایان رسید.
 در این دوره از جشنواره تعداد 126  گروه در بخش های سمینار های علمی، غرفه های نمایشگاهی و مسابقات به عنوان گروه های برتر، برگزیده و معرفی شدند.
 بر آن شدیم تا با معرفی پروژه های گروه های برتر علاوه بر قدردانی از این دوستان نوآور، زمینه ای را برای ایده پروری سایر پژوهشگران علاقمند فراهم آ وریم.
   
 مقطع: دوره دوم متوسطه
 موضوع: تهیه محلول گیاهی حاوی نانو ذرات بر ضد باکتری های مولد عفونت بیمارستانی
 نام مدرسه: پژوهش سرای دکتر کاظمی آشتیانی
 نام استاد: خانم زهرا تارخ
 دانش آموزان: سارا یارمحمدی، سیده فاطمه سید شازیله

چکیده:  
افرادی که برای درمان مشکلات و بیماری های مختلف به بیمارستان ها می روند ممکن است با عفونت بیمارستانی مواجه شوند. این عفونت­ ها اکثرا ناشی از باکتری هایی هستند که در محیط بیمارستان وجود دارند. شایع ترین باکتری های دخیل در ایجاد عفونت سودوموناس آئروژینوزا ،استافیلوکوکوس اورئوس و  E.Coli است. 
  عفونت بیمارستانی می­تواند بصورت عفونت های موضعی، پنومونی، عفونت دستگاه ادراری و عفونت های پوستی به خصوص در کودکان و افراد بزرگسال بروز پیدا کند. شایع ترین و خطرناک ترین نوع عفونت بیمارستانی عفونت منتشر خونی است. امروزه باکتری های مقاوم به دارو مشکلات عمده ای را در زمینه طراحی و سـاخت داروهـای شـیمیایی ایجاد کرده اند. از انواع باکتری های مقاوم به درمان ­های آنتی بیوتیکی می­ تـوان به سودوموناس آئروژینوزا، E.Coli و استافیلو کوکوس اورئوس اشاره کرد کـه از عوامل مهم عفونت های بیمارستانی نیز به حساب می آیند. امروزه استفاده از نانو ذرات ضد باکتری مثل نانوذرات نقره ،مس و...برای مقابله با این باکتری ها رو به گسترش است. 

گیاهان دارویی هزاران سال است که به منظور پیشگیری و یا درمان بیماری ‌های عفونی مورد توجه بوده ‌اند. امروزه نیز دارو سازان علاقه زیادی دارند که با استفاده از گیاهان دارویی ترکیبات ضد میکروبی جدید تهیه کنند.

مقدمه: 
سیر  یا Garlic با نام علمی  Allium sativum گیاهی است متعلق به خانواده لیلیاسه ( Lilliaceae ) که بومی آسیای میانه است وامروزه درتمام نقاط دنیا یافت می شود. گونه های مختلف این گیاه از قرن ها قبل به عنوان ادویه و چاشنی غذایی و نیز بعنوان دارو در طب گیاهی در درمان انواع مختلف بیماری ها استفاده می شده است. سیر از خواص آنتی بیوتیکی، ضد سرطانی، آنتی اکسیدانی ، ضد التهابی، کاهنده قند خون و محافظت کنندگی از سیستم قلبی عروقی برخوردار است. اثرات ضد باکتریایی  سیر بر باکتری های متفاوتی بررسی و گزارش شده است.

سیر در اکثر موارد در صورتی که بیماری منشا باکتریایی داشته باشد می تواند مفید باشد و در مورد باکتری سودوموناس آیروژِنوزا نیز به صورت اختصاصاً چنین است. خواص سیر به طور کلی آنقدر فراوان است که به جرئت می توان گفت در درمان بسیاری از بیماری ها می تواند مفید و موثر واقع شود. 

سیر سرشار از فولیک اسید ،ویتامین C ، کلسیم، آهن، منیزیم ،پتاسیم و مقدار کمی روی و ویتامین های B2،B1 و B3 است. از سال های دور تا کنون از سیر برای تصفیه خون استفاده می شده است. سیر حاوی ترکیبات گوگرد است که سیستم ایمنی بدن را تحریک کرده و پتانسیل بالایی در نابودی تومور های سرطانی دارد. خوردن سیر مجاری تنفس و خون را پاک می کند و با این کار از شدت و زحمت تنگ نفس کاسته و گاهی موجب درمان آن می شود. سایر مصارف سیر شامل استفاده از آن برای درمان تب، سرفه، سردرد، شکم درد، احتقان سینوسی، نقرس، روماتیسم، هموروئید، آسم، برونشیت، تنگی نفس، فشار خون پایین، قند خون پایین، قند خون بالا و جای گزیدگی مار استفاده می شود. همچنین از سیر برای مبارزه با استرس و خستگی و حفظ سلامت کبد نیز استفاده می گردد.

مس:
با توجــه بــه گســترش نگــران کننــده مقاومــت بــه عوامــل ضــد میکروبــی کلاســیک، روش درمانــی نوآورانــه بــرای مبــارزه بــا عوامــل بیماری زای مقــاوم بــه آنتــی بیوتیــک ماننــد ترکیبــات مشــتق شــده از نانــو ذرات ضــروری بــه نظــر مــی رســد. با آزمایش‌های بسیار، نشان داده شده است که سطح مس و آلیاژهای آن، باکتری سودوموناس آئروژینوزا را در کمتر از ۲ ساعت از زمان آلودگی نابود می‌کند. این نتایج، نوید بخش غلبه بر عفونت ‌های بیمارستانی است. استفاده از مس در قسمت‌های فلزی تخت و میز بیمار، شیرآلات و دستگیره درها، سینی، سینک و غیره، به ویژه در بخش مراقبت ‌های ویژه بیمارستان‌ها، مانع انتقال باکتری به دیگر افراد خواهد شد.

خاصیت آنتی باکتریال نانوذرات به دلیل اندازه بسیار کوچک و در نتیجه نسبت بالای سطح به حجم آن ‌هاست و این امکان را برای نانو ذرات فراهم می ‌کند تا مستقیما با غشاء میکروبی در تماس باشند.

از دوران باستان استفاده از مس و نقره به عنوان فلزات ضد انگل مرسوم بوده است. چنانچه اغلب لوازم و تجهیزات مورد استفاده پزشکان از جنس برنج _ آلیاژی متشکل از مس و روی _ بوده است. در سال‌های اخیر نیز مواد آلی حاوی یون‌های فلزاتی مثل مس، آهن، روی، نقره و تیتانیوم به عنوان مواد دارای خاصیت آنتی باکتری بسیار مورد توجه بوده ‌اند. در میان انواع فلزات موجود با خاصیت ضد باکتری، نانو ذرات نقره،مس و تیتانیوم از اهمیت ویژه‌ای برخوردارند. 

همچنین طی اعلام ستاد توسعه فناوری نانو نخ‌های از جنس پلی استر با خاصیت آنتی باکتریال بدست آمده از نانوذرات نقره و مس در بافت فرش ماشینی بکار رفته و باعث شده‌اند تا فرش نهایی خاصیت ضد باکتری داشته و در مراکز پر رفت و آمد دچار بوگرفتگی نشود.

عسل:
عسل حاوی مواد ضد میکروبی بوده و حتی قوی ترین میکروب ها نیز در آن یارای مقاومت ندارند. در قدیم از عسل به عنوان مرهم برای معالجه زخم ها و التهابات پوستی به وفور استفاده می شد ولی اكنون استفاده درمانی از عسل محدود به طب سنتی می باشد.

عسل با میكروب هایی كه در برابر آنتی بیوتیك مقاوم هستند، مبارزه می كند و در بسیاری از موارد مفید واقع می شود.

گل همیشه بهار:
گل همیشه بهار یکی از فراوان ترین گیاهان جهان به حساب می آید و بومی اروپا و آمریکای شمالی است. در زمان قدیم هندو ها و عرب ها از این گیاه به عنوان دارو استفاده می کردند. امروزه این گیاه به عنوان گل تزیینی در غذاهای متفاوت مورد مصرف قرار می گیرد.

گل همیشه بهار از خانواده کاسنیان است که از آن در درمان اختلالات پوستی، درد و نیز به عنوان باکتری کش، ضد عفونی کننده و ضد التهاب استفاده شده است.

اسید هایی که در روغن این گیاه ذخیره شده است، دارای خاصیت بسیار قوی آنتی باکتریال و ضد ویروسی خصوصأ هنگاهی که با روغن آفتاب گردان مستحکم می گردد، می باشد. اسید هایی که در این گیاه وجود دارد، قدرت بسیار بالایی در مواجهه با پاتوژن ها دارند. به طور کلی این گیاه مانند موارد دیگری که شرح داده شد خاصیت ضد باکتریایی دارد و یکی از مزایای موارد ذکر شده در دسترس بودن آنان است که همین موضوع باعث می شود اگر دارویی از آن ها ساخته شد ارزان قیمت و کاملا به صرفه باشد.

سودوموناس آئروژینوزا: (Pseudomonas aeroginosa) :
یک باسیل گرم منفی است كه به صورت فلور طبیعی در دستگاه گوارش و پوست یافت می شود. این باكتری در ایجاد عفونت های فرصت طلب در سوختگی ها و زخم ها از اهمیت خاصی برخوردار است و با توجه به مقاومت این باكتری به طیف وسیعی از آنتی بیوتیك ها، یافتن مواد جایگزین بدون عوارض مانند عسل توسط بعضی از متخصصین توصیه شده است.

هدف از این پروژه تهیه ی محلول غیر شیمیایی و ارزان قیمت ضد باکتری های مولد عفونت بیمارستانی می باشد. با این هدف از عصاره های گیاهی و نانو ذرات که تاثیرگذاری بالایی دارند در تهیه ی محلول استفاده شد. در پایان اثر این محلول برروی باکتری های کشت داده شده مورد بررسی قرار گرفت.

نتیجه گیری
نانو ذره ی اکسید مس نقش بسیار قوی و موثری در ایجاد هاله ی عدم رشد باکتری و در نتیجه در جلوگیری از رشد باکتری سودوموناس و استافیلوکوکوس اورئوس داشته است و این یکی از ویژگی های برجسته ی این پروژه و این محلول می باشد. با توجه به اثر مهاری مناسب این محلول نسبت به آنتی بیوتیک کنترل، این محلول می تواند به عنوان پیشگیری کننده از ایجاد عفونت مورد استفاده قرار گیرد و هزینه ی تمام شده برای تمام این مواد بسیار کمتر از آنتی بیوتیک ها و مواد ضد عفونی کننده رایج است. موادی در ساخت این محلول استفاده شده است گیاهی و خوراکی اند و بنابراین انتظار می رود کمترین اختلال در سیستم بدن ایجاد کنند.   

منابع: 
1. پوررضا، عفونت بیمارستانی و اقتصاد بهداشت،1377
2. عالی پور،علی اصغر،گزارش همه گیری با باکتری سراشیا مارسینس در بخش نوزادان بیمارستان رازی کرمانشاه،1380
3. داداش بیگی، رضاخانی، دارابی، مسرور، پژوهش های بالینی،1389 
4. محرابی، صدرایی، غفاری فر، بررسی مقایسه ای تاثیر قرص سیر و عصاره الکلی ذغال اخته بر روی اووسیست
کریپتوسپوریدیوم پارووم در محیط HANK، مجله علمی دانشگاه علوم پزشکی کردستان، دوره هفدهم،1391 
5.کاویانی، علیخانی، مجله دانشگاه علوم پزشکی تهران، دوره هفتاد و چهارم،1395 
6. اخوان، خنافری، سجودی، اثر عصاره های سیر و هل بر روی خواص مورفولوژی و فیزیولوژی استافیلوكوكوس اورئوس مقاوم به متی سیلین (MRSA ) و سودوموناس آیروژینوزا،1386 
7. Vishnu Prasad Shenoy, Mamatha Ballal, Honey as an Antimicrobial Agent against Pseudomonas Aeruginosa Isolated from Infected Wounds, 2012
8. Madalina Elena Grigore, Elena Ramona Biscu, Methods of Synthesis, Properties and Biomedical Applications of CuO Nanoparticles, 2016
9. Vanden, Jean Jacques; Methods of Synthesis, Indian J Microbiol , 2016

برای مشاهده مجموعه فایل های ضمیمه اینجا کلیک کنید.
 بخش پژوهش های دانش آموزی تبیان
تهیه: نگار تجملیان-  تنظیم: نسرین صادقی

افرادی که برای درمان مشکلات و بیماری های مختلف به بیمارستان ها می روند ممکن است با عفونت بیمارستانی مواجه شوند....