zhpsЖурнал прикладной спектроскопииZhurnal Prikladnoii Spektroskopii0514-7506B. I. Stepanov Institute of Physics of the National Academy of Scienceszhps-2420Research ArticleАННОТАЦИИ АНГЛОЯЗЫЧНЫХ СТАТЕЙABSTRACTS ENGLISH-LANGUAGE ARTICLESСинтез наночастиц оксида цинка плазмоструйным методом с использованием экстракта Pseudomonas aeruginosa для подавления патогенных бактерийSynthesis of Zinc Oxide Nanoparticles by Plasma Jet with Pseudomonas Aeruginosa Extract for Inhibiting Pathogenic BacteriaMaktoofA. S.MaktoofAli Sh.

Багдад

Baghdad

ali.maktoof1204@sc.uobaghdad.edu.iqMohammedG. H.MohammedGhuson H.

Багдад

Baghdad

ghuson.mohammed@sc.uobaghdad.edu.iqYaaqoobL. A.YaaqoobLaith A.

Багдад

Baghdad

laith.yaaqoob@sc.uobaghdad.edu.iqКафедра физики, факультет естественных наук, Багдадский университетИракDepartment of Physics, College of Science, University of BaghdadIraqКафедра биотехнологии, факультет естественных наук, Багдадский университетИракDepartment of Biotechnology, College of Science, University of BaghdadIraq202628092026935725725Copyright © Maktoof A., Mohammed G., Yaaqoob L., 20262026Maktoof A., Mohammed G., Yaaqoob L.Maktoof A., Mohammed G., Yaaqoob L.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://zhps.ejournal.by/jour/article/view/2420

Наночастицы оксида цинка синтезированы в течение 15 мин с использованием плазменной струи аргона и экстракта бактерий Pseudomonas aeruginosa. С помощью рентгеновской дифракции подтверждено наличие высокочистой гексагональной фазы со средним размером кристаллитов 26.3 нм, а сканирующей электронной микроскопией с полевой эмиссией подтверждена топография поверхности со сферическими частицами размером до 46 нм. Это согласуется с данными атомно-силовой микроскопии, указывающими на средний размер зерен 46.81 нм. Состав и чистота материала дополнительно подтверждены энергодисперсионной рентгеновской спектроскопией, показавшей отсутствие примесей. Методом ИК-Фурье-спектроскопии выявлены максимумы поглощения Zn–O при 676, 608 и 477 см–1, а УФ-видимая спектроскопия показала оптическую ширину запрещенной зоны 3.4 эВ.

Для оценки антибактериальной эффективности с использованием как грамположительных бактерий Staphylococcus aureus, так и грамотрицательных бактерий Escherichia coli применена методика дисковой диффузии, продемонстрировавшая подавление роста этих бактерий. Предлагаемый метод позволяет эффективно синтезировать наночастицы оксида цинка, что делает его пригодным для разработки новых бактерицидных средств.

Zinc oxide nanoparticles were synthesized within 15 min using an argon plasma jet and Pseudomonas aeruginosa bacteria extract. X-ray diffraction confirmed a high-purity hexagonal phase with 26.3 nm as the average crystallite size. Field emission scanning electron microscopy verified the surface topography, revealing spherical particles with sizes up to 46 nm, which was consistent with atomic force microscopy, indicating an average grain size of 46.81 nm. The material’s composition and purity were further verified by energydispersive X-ray spectroscopy, showing no impurities. Fourier transform infrared spectroscopy identified  Zn–O absorption peaks at 676, 608, and 477 cm⁻1, and UV-Vis spectroscopy revealed an optical bandgap of 3.4 eV. Using both Gram-positive Staphylococcus aureus and Gram-negative Escherichia coli, the disc diffusion technique was used to assess antibacterial efficiency, demonstrating the inhibition of these bacteria. Overall, this cost-effective method is effective in efficiently synthesizing zinc oxide nanoparticles, making it suitable for developing novel bactericides.

плазменная струяPseudomonas aeruginosaнаночастицы оксида цинкаэнергия оптической запрещенной зоныантибактериальная активностьтонкая пленкаplasma jetPseudomonas aeruginosazinc oxide nanoparticleoptical bandgap energyantibacterial activitythin filmReferencesK. Guruviah et al., Nanomedicine J., 7, No. 4 (2020).K. Guruviah et al., Nanomedicine J., 7, No. 4 (2020).A. K. Zak, R. Razali, W. H. A. Majid, M. Darroudi, Int. J. Nanomedicine, 1399–1403 (2011).A. K. Zak, R. Razali, W. H. A. Majid, M. Darroudi, Int. J. Nanomedicine, 1399–1403 (2011).I. Khan, K. Saeed, I. Khan, Arab. J. Chem., 12, No. 7, 908–931 (2019).I. Khan, K. Saeed, I. Khan, Arab. J. Chem., 12, No. 7, 908–931 (2019).V. Arumugam, S. Subramaniam, V. Krishnan, Nanomedicine Res. J., 6, No. 2, 128–147 (2021).V. Arumugam, S. Subramaniam, V. Krishnan, Nanomedicine Res. J., 6, No. 2, 128–147 (2021).T. M. Rashid, M. I. Rahmah, W. K. Mahmood, et al., Plasmonics, 20, 8461–8472 (2025), https://doi.org/10.1007/s11468-025-02874-z.T. M. Rashid, M. I. Rahmah, W. K. Mahmood, et al., Plasmonics, 20, 8461–8472 (2025), https://doi.org/10.1007/s11468-025-02874-z.R. S. Mohammed, K. A. Aadim, K. A. Ahmed, Karbala Int. J. Mod. Sci., 8, No. 2, 88–97 (2022).R. S. Mohammed, K. A. Aadim, K. A. Ahmed, Karbala Int. J. Mod. Sci., 8, No. 2, 88–97 (2022).H. H. Abass, B. A. Hasan, Iraqi J. Phys., 19, No. 51, 41–53 (2021).H. H. Abass, B. A. Hasan, Iraqi J. Phys., 19, No. 51, 41–53 (2021).A. Manohar et al., J. Alloys Compd., 874, 159868 (2021).A. Manohar et al., J. Alloys Compd., 874, 159868 (2021).D. Segets, L. Martinez Tomalino, J. Gradl, W. Peukert, J. Phys. Chem. C, 113, No. 28, 11995–12001 (2009).D. Segets, L. Martinez Tomalino, J. Gradl, W. Peukert, J. Phys. Chem. C, 113, No. 28, 11995–12001 (2009).M. H. Jawad, M. R. Abdulameer, Indian J. Phys., 99, 4845–4850 (2025), https://doi.org/10.1007/s12648025-03738-2.M. H. Jawad, M. R. Abdulameer, Indian J. Phys., 99, 4845–4850 (2025), https://doi.org/10.1007/s12648025-03738-2.Q. Zhang et al., Sensors Actuators B Chem., 110, No. 2, 370–376 (2005).Q. Zhang et al., Sensors Actuators B Chem., 110, No. 2, 370–376 (2005).A. Belaidi et al., Sol. Energy Mater. Sol. Cells, 93, No. 6-7, 1033–1036 (2009).A. Belaidi et al., Sol. Energy Mater. Sol. Cells, 93, No. 6-7, 1033–1036 (2009).B. Dindar, S. Içli, J. Photochem. Photobiol. A Chem., 140, No. 3, 263–268 (2001).B. Dindar, S. Içli, J. Photochem. Photobiol. A Chem., 140, No. 3, 263–268 (2001).A. S. Hussein, M. Q. Fahem, A. J. Ghazai, et al., J. Inorg. Organomet. Polym. (2025), https://doi.org/10.1007/s10904-025-04015-9.A. S. Hussein, M. Q. Fahem, A. J. Ghazai, et al., J. Inorg. Organomet. Polym. (2025), https://doi.org/10.1007/s10904-025-04015-9.M. H. Jawad, M. R. Abdulameer, Iraqi J. Sci., 64, No. 3, 1210–1218 (2023), doi: 10.24996/ijs.2023.64.3.17.M. H. Jawad, M. R. Abdulameer, Iraqi J. Sci., 64, No. 3, 1210–1218 (2023), doi: 10.24996/ijs.2023.64.3.17.W. M. Mahmoud, T. S. Abdelmoneim, A. M. Elazzazy, Front. Microbiol., 7, 1746 (2016).W. M. Mahmoud, T. S. Abdelmoneim, A. M. Elazzazy, Front. Microbiol., 7, 1746 (2016).G. G. Jang et al., J. Mater. Chem. C, 3, No. 3, 644–650 (2015).G. G. Jang et al., J. Mater. Chem. C, 3, No. 3, 644–650 (2015).A. Kołodziejczak-Radzimska, T. Jesionowski, Materials (Basel), 7, No. 4, 2833–2881 (2014).A. Kołodziejczak-Radzimska, T. Jesionowski, Materials (Basel), 7, No. 4, 2833–2881 (2014).A. J. Hashim, H. M. M. Jaafar, H. N. Mohsion, et al., BioNanoSci., 15, 514 (2025), https://doi.org/10.1007/s12668-025-02137-5.A. J. Hashim, H. M. M. Jaafar, H. N. Mohsion, et al., BioNanoSci., 15, 514 (2025), https://doi.org/10.1007/s12668-025-02137-5.B. H. Abbas, N. K. Abdalameer, R. S. Mohammed, Iraqi J. Sci., 1999–2006 (2024).B. H. Abbas, N. K. Abdalameer, R. S. Mohammed, Iraqi J. Sci., 1999–2006 (2024).G. Ghssein, Z. Ezzeddine, Biology (Basel), 11, No. 12 (2022), doi: 10.3390/biology11121711.G. Ghssein, Z. Ezzeddine, Biology (Basel), 11, No. 12 (2022), doi: 10.3390/biology11121711.U. R. Hameed, L. A. Yaaqoob, Bionatura, 8, Issue 4, No. 1 (2023), http://dx.doi.org/10.21931/RB/CSS/2023.08.04.48.U. R. Hameed, L. A. Yaaqoob, Bionatura, 8, Issue 4, No. 1 (2023), http://dx.doi.org/10.21931/RB/CSS/2023.08.04.48.R. S. Ahmed, R. S. Mohammed, A. M. A. Majeed, A. Sudhakaran, Phys. Scr., 99, No. 11, 115901 (2024).R. S. Ahmed, R. S. Mohammed, A. M. A. Majeed, A. Sudhakaran, Phys. Scr., 99, No. 11, 115901 (2024).A. S. Hussein, S. Dulaimi, B. A. J. Al-Asady, et al., J. Mater. Sci.: Mater. Electron., 36, 2080 (2025), https://doi.org/10.1007/s10854-025-16110-1.A. S. Hussein, S. Dulaimi, B. A. J. Al-Asady, et al., J. Mater. Sci.: Mater. Electron., 36, 2080 (2025), https://doi.org/10.1007/s10854-025-16110-1.U. R. H. L. A. Yaaqoob, Iraqi J. Biotechnol., 21, No. 2 (2022).U. R. H. L. A. Yaaqoob, Iraqi J. Biotechnol., 21, No. 2 (2022).S. N. Rashid, M. M. Ibrahim, F. L. Mater, A. M. Hamad, Iraqi J Appl. Phys., 19, No. 2, 33–37 (2023).S. N. Rashid, M. M. Ibrahim, F. L. Mater, A. M. Hamad, Iraqi J Appl. Phys., 19, No. 2, 33–37 (2023).M. H. Jawad, K. A. Aadim, Iran J. Sci. (2025), https://doi.org/10.1007/s40995-025-01930-x.M. H. Jawad, K. A. Aadim, Iran J. Sci. (2025), https://doi.org/10.1007/s40995-025-01930-x.R. Gandotra, Y.-R. Chen, T. Murugesan, T.-W. Chang, H.-Y. Chang, H.-N. Lin, J. Alloys Compd., 873, 159769 (2021).R. Gandotra, Y.-R. Chen, T. Murugesan, T.-W. Chang, H.-Y. Chang, H.-N. Lin, J. Alloys Compd., 873, 159769 (2021).C. Wisetrinthong, S. Pinitsoontorn, P. Kidkhunthod, K. Wongsaprom, J. Phys.: Conf. Ser., 1144, 012078 (2018), doi: 10.1088/1742-6596/1144/1/012078 725-9C. Wisetrinthong, S. Pinitsoontorn, P. Kidkhunthod, K. Wongsaprom, J. Phys.: Conf. Ser., 1144, 012078 (2018), doi: 10.1088/1742-6596/1144/1/012078 725-9R. R. Alrubaye, G. H. Mohammed, Russ. Phys. J., 68, 1538–1547 (2025), doi: 10.1007/s11182-02503590-1.R. R. Alrubaye, G. H. Mohammed, Russ. Phys. J., 68, 1538–1547 (2025), doi: 10.1007/s11182-02503590-1.M. Gupta, R. S. Tomar, S. Kaushik, R. K. Mishra, D. Sharma, Front. Microbiol., 9, 2030 (2018).M. Gupta, R. S. Tomar, S. Kaushik, R. K. Mishra, D. Sharma, Front. Microbiol., 9, 2030 (2018).R. Y. Hong, J. Z. Qian, J. X. Cao, Powder Technol., 163, No. 3, 160–168 (2006).R. Y. Hong, J. Z. Qian, J. X. Cao, Powder Technol., 163, No. 3, 160–168 (2006).P. Mahajan, A. Singh, S. Arya, J. Alloys Compd., 814, 152292 (2020).P. Mahajan, A. Singh, S. Arya, J. Alloys Compd., 814, 152292 (2020).S. Alamdari et al., Appl. Sci., 10, No. 10, 3620 (2020).S. Alamdari et al., Appl. Sci., 10, No. 10, 3620 (2020).M. A. Abd, K. H. Razeg, R. M. S. Al-haddad, Tikrit J. Pure Sci., 24, No. 3, 91–94 (2019).M. A. Abd, K. H. Razeg, R. M. S. Al-haddad, Tikrit J. Pure Sci., 24, No. 3, 91–94 (2019).T. B. Adamu, A. M. Mengesha, M. A. Kebede, B. L. Bogale, T. W. Kassa, Results Chem., 10, 101724 (2024).T. B. Adamu, A. M. Mengesha, M. A. Kebede, B. L. Bogale, T. W. Kassa, Results Chem., 10, 101724 (2024).A. S. Hussein, F. S. O. Al Jasmi, M. H. Jawad, et al., Silicon, 18, 739–750 (2026), https://doi.org/10.1007/s12633-025-03553-8.A. S. Hussein, F. S. O. Al Jasmi, M. H. Jawad, et al., Silicon, 18, 739–750 (2026), https://doi.org/10.1007/s12633-025-03553-8.D. Singh et al., Front. Chem., 11, 1154128 (2023).D. Singh et al., Front. Chem., 11, 1154128 (2023).E. V. Ruiz-Duarte, J. P. Molina-Jiménez, D. A. Avila, C. O. Torres, S. D. Horta-Piñeres, Crystals, 15, No. 7, 640 (2025).E. V. Ruiz-Duarte, J. P. Molina-Jiménez, D. A. Avila, C. O. Torres, S. D. Horta-Piñeres, Crystals, 15, No. 7, 640 (2025).J. Liu, X. Huang, Y. Li, K. M. Sulieman, X. He, F. Sun, Cryst. Growth Des., 6, No. 7, 1690–1696 (2006).J. Liu, X. Huang, Y. Li, K. M. Sulieman, X. He, F. Sun, Cryst. Growth Des., 6, No. 7, 1690–1696 (2006).J. Y. Choi et al., Sci. Rep., 7, No. 1, 15392 (2017).J. Y. Choi et al., Sci. Rep., 7, No. 1, 15392 (2017).R. S. Mohammed, A. Sudhakaran, M. Y. A. Mostafa, G. Abbady, Appl. Phys. A, 130, No. 8, 533 (2024).R. S. Mohammed, A. Sudhakaran, M. Y. A. Mostafa, G. Abbady, Appl. Phys. A, 130, No. 8, 533 (2024).H. A. R. Abdullah, M. Q. Fahem, Z. T. Turki, et al., Eur. Phys. J. E, 48, 40 (2025), https://doi.org/10.1140/epje/s10189-025-00507-1.H. A. R. Abdullah, M. Q. Fahem, Z. T. Turki, et al., Eur. Phys. J. E, 48, 40 (2025), https://doi.org/10.1140/epje/s10189-025-00507-1.P. T. Thu et al., Inorganics, 12, No. 3, 80 (2024).P. T. Thu et al., Inorganics, 12, No. 3, 80 (2024).M. Alavi, M. R. Hamblin, Micro Nano Bio Asp., 2, No. 1, 20–25 (2023).M. Alavi, M. R. Hamblin, Micro Nano Bio Asp., 2, No. 1, 20–25 (2023).S. Ambika, M. Sundrarajan, J. Photochem. Photobiol. B Biol., 146, 52–57 (2015).S. Ambika, M. Sundrarajan, J. Photochem. Photobiol. B Biol., 146, 52–57 (2015).M. Q. Fahem, M. H. Jawad, R. O. Abdulsada, et al., Ionics, 31, 6475–6481 (2025), https://doi.org/10.1007/s11581-025-06333-x.M. Q. Fahem, M. H. Jawad, R. O. Abdulsada, et al., Ionics, 31, 6475–6481 (2025), https://doi.org/10.1007/s11581-025-06333-x.S. Gunalan, R. Sivaraj, V. Rajendran, Prog. Nat. Sci. Mater. Int., 22, No. 6, 693–700 (2012).S. Gunalan, R. Sivaraj, V. Rajendran, Prog. Nat. Sci. Mater. Int., 22, No. 6, 693–700 (2012).A. S. Rashid, I. K. Ibraheem, J. A Naser, S. S. Mohammad, J. Nanostructures, 15, No. 1, 180–189 (2025). 50. M. H. Jawad, A. A. Assi, A. M. Hameed, Plasmonics, 20, 7883–7894 (2025), https://doi.org/10.1007/s11468-025-02828-5.A. S. Rashid, I. K. Ibraheem, J. A Naser, S. S. Mohammad, J. Nanostructures, 15, No. 1, 180–189 (2025). 50. M. H. Jawad, A. A. Assi, A. M. Hameed, Plasmonics, 20, 7883–7894 (2025), https://doi.org/10.1007/s11468-025-02828-5.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.