Date of Award

5-2026

Document Type

Thesis

Degree Name

Master of Science in Chemistry

Department

Chemistry

First Advisor

Dr. Nayla Munawar

Second Advisor

Dr. Mohammed Qenawy

Abstract

This thesis focuses on the synthesis and functionalization of Carbon Dots (CDs) derived from date seeds, followed by their conjugation with different antibiotics for antimicrobial applications. Carbon dots have gained increasing popularity due to their unique optical characteristics, surface properties, and biocompatibility. On the other hand, the utilization of date seeds offers a sustainable route towards obtaining value-added nanomaterials from agricultural waste. The central aim of this project is to develop and characterize CDs from date seeds and investigate their possible use as antibiotic carriers to improve antibacterial efficacy. The CDs were prepared using a green, cost-effective method and characterized by UV–Vis spectroscopy, Fourier Transform Infrared (FTIR) spectroscopy, Dynamic Light Scattering (DLS), and High-resolution Transmission Electron Microscopy (HR-TEM). The successful conjugation of antibiotics, including novobiocin sodium salt, amoxicillin, and ampicillin, onto the CDs was confirmed through comprehensive physicochemical characterization, including FTIR spectroscopy, UV–Vis analysis, and DLS. Antimicrobial activity was assessed using well diffusion, Minimum Inhibitory Concentration (MIC), and time-kill assays, demonstrating significant bacterial growth inhibition. This work contributes to the development of sustainable nanocarriers that integrate enhanced antibiotic performance with environmentally friendly synthesis, offering promising applications in antimicrobial therapy. While further studies are required, the findings indicate that CD-based systems may provide a promising platform for improving antibiotic efficacy and supporting future strategies aimed at mitigating antimicrobial resistance.

Arabic Abstract

تحضير وتوظيف النقاط الكربونية الكمومية المستخلصة من نوى التمر لاقتران المضادات الحيوية وتطبيقاتها المضادة للميكروبات

تركز هذه الرسالة على تصنيع وتوظيف النقاط الكربونية الكمومية (CDs) المستخلصة من نوى التمر لاقتران المضادات الحيوية وتطبيقاتها المضادة للميكروبات. تُعد النقاط الكربونية الكمومية من المواد النانوية الناشئة التي تتميز بخصائص بصرية فريدة، وقابلية تعديل سطحي عالية، وتوافق حيوي متميز، في حين يوفر استخدام نوى التمر نهجاً مستداماً لتحويل المخلفات الزراعية إلى مواد نانوية ذات قيمة. يهدف هذا البحث إلى تصنيع وتوصيف النقاط الكربونية الكمومية المشتقة من نوى التمر، وتقييم إمكانيتها كنظام ناقل للمضادات الحيوية لتعزيز الفعالية المضادة للبكتيريا. تم تحضير النقاط الكربونية الكمومية باستخدام طريقة خضراء منخفضة التكلفة، وتم توصيفها باستخدام مطيافية الأشعة فوق البنفسجية-المرئية(UV–Vis)، ومطيافية الأشعة تحت الحمراء بتحويل فورييه(FTIR)، وتقنية التشتت الضوئي الديناميكي (DLS). وقد تم تأكيد الاقتران الناجح للمضادات الحيوية، بما في ذلك نوفوبيوسين صوديوم، وأموكسيسيلين، وأمبيسيلين، على سطح النقاط الكربونية الكمومية من خلال توصيف فيزيائي-كيميائي وحركي شامل، شمل مطيافية FTIR، وتحليل UV–Vis، وقياسات DLS، ودراسة حركية التفاعل. تم تقييم النشاط المضاد للميكروبات باستخدام اختبار الانتشار في الأوساط الصلبة، وتحديد أقل تركيز مثبط(MIC)، واختبار القتل الزمني، حيث أظهرت النتائج تثبيطاً ملحوظاً لنمو البكتيريا. كما أظهرت اختبارات السمية الخلوية توافقاً حيوياً مرضياً. تسهم هذه الدراسة في تطوير مواد نانوية مستدامة تجمع بين تعزيز فعالية المضادات الحيوية والتصنيع الصديق للبيئة، مما يفتح آفاقاً واعدة للتطبيقات في العلاج المضاد للميكروبات، وأنظمة توصيل الدواء، والاستشعار الحيوي. في حين أن هناك حاجة إلى مزيد من الدراسات، تشير النتائج إلى أن الأنظمة المعتمدة على النقاط الكربونية (CDs) قد تمثل منصة واعدة لتحسين فعالية المضادات الحيوية ودعم الاستراتيجيات المستقبلية الهادفة إلى الحد من مقاومة مضادات الميكروبات.

Download

Included in

Chemistry Commons

COinS