збірник наукових праць наносистеми, наноматеріали, нанотехнології 2023, том 21, випуск 3
English Українська
Отримати статтю →
Том рік сторінка
Випуски PACS Передплатникам Для авторів
Пошук →
Розширений пошук

Випуски

 / 

2023

 / 

том 21 / 

випуск 3

 


Завантажити повну версію статті (в PDF форматі)

С. М. Дибкова, Л. С. Рєзніченко, З. Р. Ульберг, В. І. Подольська, Т. Г. Грузіна, О. Б. Лютко, К. В. Вітрак, Л. М. Якубенко, Н. І. Грищенко
Антибактеріяльні властивості нанобіокомпозитних матеріялів на основі біогенних наночастинок срібла.
643–663 (2023)

PACS numbers: 81.07.Pr, 81.16.Fg, 87.16.-b, 87.19.xb, 87.64.-t, 87.85.jj,87.85.Rs

У роботі представлено експериментальні результати дослідження антибактеріяльних властивостей нанобіокомпозитного (НБК) матеріялу, який містив ультрадисперсне срібло, синтезоване за допомогою пробіотика Lactobacillus plantarum. Показано, що фізико-хемічні властивості поверхні НБК, які визначаються концентрацією наночастинок (НЧ) срібла і рН середовища, відіграють значну роль у його антимікробній активності. Максимальні значення сігма-потенціялу НБК знаходилися в діяпазоні рН 6,5–7,0 за вмісту срібла у 15–25 мг/г. Такі параметри забезпечили високу антибактеріяльну дію досліджуваного НБК. Методом визначення респіраторної активности (РА) тестового штаму бактерій E. coli K–А показано концентраційно залежну чутливість РА до досліджуваного НБК. Інгібувальна концентрація РА НБК становила 6–8 мкг/мл. Досліджено антибактеріяльну активність НБК щодо 17 штамів патогенних та умовно патогенних мікроорганізмів, які є загрозливими збудниками нозокоміяльних хвороб та ускладнень у хірургічній практиці. Майже всі тестовані штами проявили широкий рівень чутливости до НБК, інгібуючи ріст грам-(+) і грам-(-) бактерій. Показано підвищену активність НБК відносно клінічного ізоляту Staphylococcus aureus порівняно з музейним штамом. Мінімальні інгібувальні концентрації (МІК) НБК щодо досліджуваних тестових культур мікроорганізмів складали від 1,5 до 3,5 мкг/мл. Мінімальні бактерицидні концентрації (МБК) НБК складали діяпазон 8–22 мкг/мл. Одержані результати вказують на перспективність досліджуваного продукту «зеленої синтези» для медицини та ветеринарії завдяки поєднанню екологічно безпечного методу синтези, пролонгованої м’якої дії та низької токсичности, а також широкому спектру антимікробної активности НБК.

Ключові слова: нанобіокомпозит, наночастинки срібла, лактобактерії, антимікробна дія, респіраторна активність, дзета-потенціял.


References
  1. R. Mirzaei, P. Goodarzi, M. Asadi, A. Soltani, H. Ali Abraham Aljanabi, A. S. Jeda, S. Dashtbin, and S. Jalalifar, IUBMB Life, 72, No. 10: 2097(2020); https://doi.org./10.1002/iub.2356
  2. E. Sanchez-Lopez, D. Gomes, G. Esteruelas, L. Bonilla, A. L. Lopez-Machado, R. Galindo, A. Cano, M. Espina, M. Ettcheto, A. Camins, A. M. Silva, A. Durazzo, A. Santini, M. L. Garcia, and E. B. Souto, Nanomaterials, 10: 292 (2020); https://doi.org/10.3390/nano10020292
  3. M. G. Correa, F. B. Mart?nez, C. P. Vidal, C. Streitt, J. Escrig, C. L. de Dicastillo, Beilstein J. Nanotechnol., 11: 1450 (2020); https://doi.org/10.3762/bjnano.11.129
  4. S. A. Amer, H. M. Abushady, R. M. Refay, and M. A. Mailam, J. Genet. Eng. Biotechnol., 19: 13 (2021); https://doi.org/10.1186/s43141-020-00093-z
  5. R. Y. Pelgrift and A. J. Friedman, Adv. Drug Deliv. Rev., 65: 1803 (2013); https://doi.org/10.1016/j.addr.2013.07.011
  6. R. Singh, U. U. Shedbalkar, S. A. Wadhwani, and B. A. Chopade, Appl. Microbiol. Biotechnol., 99, No. 11: 4579 (2015); https://doi.org/10.1007/s00253-015-6622-1
  7. M. S. Mulani, E. E. Kamble, S. N. Kumkar, M. S. Tawre, and K. R. Pardesi, Front. Microbiol., 10: 539 (2019); doi:10.3389/fmicb.2019.00539
  8. S. M. Dybkova, V. I. Podolska, N. I. Grishchenko, and Z. R. Ulberg, Nanosistemi, Nanomateriali, Nanotehnologii, 18, No. 1: 189 (2020); https://doi.org/10.15407/nnn.18.01.189
  9. P. Garcia-Vello, G. Sharma, I. Speciale, A. Molinaro, S.-H. Im, and C. De Castro, Carbohyd. Polym., 233: 115857 (2020); https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2020.115857
  10. B. Raymond, Evol. Appl., 12: 1079(2019); https://doi.org/10.1111/eva.12808
  11. S. Scandorieiro, B. Rodrigues, E. Nishio, L. Panagio, A. de Oliveira, N. Dur?n, G. Nakazato, and R. Kobayashi, Front. Microbiol., 13: 842600 (2022); https://doi.org/10.3389/fmicb.2022.842600
  12. K. Unfried, C. Albrecht, and L. Klotz, Nanotoxicology, 1, No. 1: 52 (2007); https://doi.org/10.1080/00222930701314932
  13. A. P. V. F. Maillard, S. Gon?alves, N. C. Santos, B. A. L. de Mishima, P. R. Dalmasso, and A. Hollmann, Biochim. Biophys. Acta (BBA) – Biomembr., 1861, Iss. 6: 1086 (2019); https://doi.org/10.1016/j.bbamem.2019.03.011
  14. J. C. De Man, M. Rogosa, and M. E. Sharpe, J. Appl. Bacteriol., 23: 130 (1960); http://dx.doi.org/10.1111/j.1365-2672.1960.tb00188.x
  15. V. I. Podolska, E. Yu. Voitenko, N. I. Grishchenko, Z. R. Ulberg, A. G. Savkin, and L. N. Yakubenko, Nanostrukt. Materialoved. [Materials Science of Nanostructures], 2: 53 (2014) (in Russian).
  16. V. I. Podolska, O. Yu. Voitenko, O. G. Savkin, N. I. Grishchenko, Z. R. Ulberg, and L. M. Yakubenko, Nanostrukt. Materialoved. [Materials Science of Nanostructures], 1: 64 (2014) (in Russian).
  17. Metodychni Rekomendatsii ‘Vykorystannya Biobezpechnykh Nanochastynok Metaliv u Skladi Metalovmisnykh Probiotykiv dlya Pidvyshchennya Yikh Ehfektyvnosti’ [Methodical Recommendations ‘Using of Biosafe Nanoparticles into Composition with Metal-Containing Probiotics for Increasing of Their Efficiency’] (Kyiv: Public Veter. and Fito. Service of Ukraine: 2010) (in Ukrainian).
  18. S. S. Dukhin and B. V. Deryagin, Elektroforez [Electrophoresis] (Мoskva: Nauka: 1976) (in Russian).
  19. Metodychni Vkazivky ‘Vyznachennya Chutlyvosti Mikroorganizmiv do Antybakterialnykh Preparativ’ [Methodological Instructions ‘Determining the Sensitivity of Microorganisms to Antibacterial Preparations’] (Order of the Ministry of Health of Ukraine No. 167, dated April 5, 2007) (in Ukrainian).
  20. A. Roy, O. Bulut, S. Some, A. K. Mandal, and M. D. Yilmaz, RSC Adv., 9: 2673 (2019); https://doi.org/10.1039/C8RA08982E
  21. M. Balouiri, M. Sadiki, and S. K. Ibnsouda, J. Pharm. Anal., 6, No. 2: 71 (2016); https://doi.org/10.1016/j.jpha.2015.11.005
  22. Y. Y. Loo, Y. Rukayadi, M. Nor-Khaizura, C. H. Kuan, B. W. Chieng, M. Nishibuchi, and S. Radu, Front. Microbiol., 9: 1555 (2018); https://doi.org/10.3389/fmicb.2018.01555
  23. K. Chitra and G. Annadurai, BioMed Res. Int., 2014: Article ID 725165; https://dx.doi.org/10.1155/2014/725165
  24. K. Khalid, Int. J. Biosci., 1, No. 3: 1 (2011); Corpus ID: 33686670
  25. V. I. Podolska, O. Yu. Voitenko, Z. R. Ulberg, L. M. Yakubenko N. I. Grishchenko, and V. N. Ermakov, Khim. Fiz. Tekhn. Pov. [Chemistry, Physics and Surface Technology], 8, No. 2: 143 (2017) (in Ukrainian); doi:10.15407/hftp08.02.143
  26. P. Schar-Zammaretti, M.-L. Dillmann, N. D’Amico, M. Affolter, and J. Ubbink, Appl. Environ. Microbiol., 71, No. 12: 8165 (2005); https://doi.org/10.1128/AEM.71.12.8165-8173.2005
  27. D. G. Deryabin, L. V. Efremova, S. Vasilchenko, E. V. Saidakova, E. A. Sizova, P. A. Troshin, A. V. Zhilenkov, and E. A. Khakina, J. Nanobiotechnol., 50: 13 (2015); https://doi.org/10.1186/s12951-015-0112-6
  28. B. Buszewski, V. Railean-Plugaru, P. Pomastowski, K. Rafi?ska, M. Szultka-Mlynska, P. Golinska, M. Wypij, D. Laskowski, and H. Dahm, J. Microbiol. Immunol. Infect., 51, No. 1: 45 (2018); https://doi.org/10.1016/j.jmii.2016.03.002
  29. C. J. P. Boonaert and P. G. Rouxhet, Appl Environ Microbiol., 66, No. 6: 2548 (2000); https://doi.org/10.1128/AEM.66.6.2548-2554.2000
  30. M. M. Domingues, P. M. Silva, H. G. Franquelim, F. A. Carvalho, M. A. R. B. Castanho, and N. C. Santos, Nanomedicine, 10: 543 (2014); https://doi.org/10.1016/j.nano.2013.11.002
  31. S. S. Khan, A. Mukherjee, and N. Chandrasekaran, Colloids Surf. B, 87, No. 1: 129 (2011); https://doi.org/10.1016/j.colsurfb.2011.05.012
  32. N. Jain, A. Bhargava, M. Rathi, R. V. Dilip, and J. Panwar, PLoS One, 10, No. 7: e0134337 (2015); https://doi.org/10.1371/journal.pone.0134337
  33. A. D. Russell, J. Antimicrob. Chemother., 49, No. 4: 597? (2002); https://doi.org/10.1093/jac/49.4.597
  34. V. M. Britsun, N. V. Simurova, I. V. Popova, and O. V. Simurov, J. Org. Pharm. Chem., 19, No. 3: 3 (2021); https://doi.org/10.24959/ophcj.21.231997
  35. S. J. B. Dalir, H. Djahaniani, F. Nabati, and M. Hekmati, Heliyon, 6: e03624 (2020); https://doi:10.1016/j.heliyon.2020.e03624
  36. C. Rodriguez-Serrano, J. Guzman-Moreno, C. Angeles-Chavez, V. Rodr?guez-Gonzalez, J. J. Ortega-Sigala, R. M. Ramirez-Santoyo, and L. E. Vidales-Rodriguez, PLoS One, 15, No. 3: e0230275 (2020); https://doi:10.1371/journal.pone.0230275
  37. A. L. Urzedo, M. C. Goncalves, M. H. M. Nascimento, C. B. Lombello, G. Nakazato, and A. B. Seabra, ACS Biomater. Sci. Eng., 6: 2117 (2020); https://doi:10.1021/acsbiomaterials.9b01685
Creative Commons License
Усі статті ліцензовано на умовах Ліцензії Creative Commons із зазначенням авторства — без похідних 4.0 Міжнародна
©2003—2023 НАНОСИСТЕМЫ, НАНОМАТЕРИАЛЫ, НАНОТЕХНОЛОГИИ Институт металлофизики им. Г.В. Курдюмова Национальной Академии наук Украины.
Електрона пошта: tatar@imp.kiev.ua Телефони та адреса редакції Про збірник Угода користувача