Ученые из ИПЦ ПАН использовали гибридные наночастицы на основе серебра против бактерий группы ESKAPE, вызывающих многочисленные заболевания – от сепсиса до рака. Эти патогены включают: Enterococcus faecium, Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae, Acinetobacter baumannii, Pseudomonas aeruginosa и Enterobacter spp. Наночастицы также доказали свою эффективность против дрожжей Candida auris и Cryptococcus neoformans.
ТРИ ВИДА ЧАЯ И СЕРЕБРА
Исследователи под руководством проф. Ян Пачесны объединил наночастицы серебра, известные своими антибактериальными и противогрибковыми свойствами, и экстракты чая, богатые полифенолами, обладающие антиоксидантными свойствами.
Наночастицы серебра были получены с использованием трех сортов чая: черного чая (B-Tea), зеленого чая (G-Tea) и красного чая Пуэр (R-Tea). Чай служил агентом для осаждения наночастиц из раствора. В то же время это стабилизировало полученные структуры.
Первоначально наночастицы серебра, полученные в присутствии экстрактов чая (B-TeaNP, G-TeaNP и R-TeaNP), использовались для борьбы с грамотрицательными (E. coli) и грамположительными (E. faecium) бактериями, различающимися по строение клеточных оболочек.
Затем наночастицы были протестированы на возбудителях ESKAPE в соответствии с протоколом, обеспечивающим наиболее эффективное уничтожение бактерий, что показало снижение количества бактерий S. aureus (Staphylococcus aureus) до 55% и снижение количества бактерий E. aureus до 90%. клоаки – всего за 3 часа.
Наночастицы также продемонстрировали противогрибковую активность, что привело к снижению заболеваемости штаммом C. auris на 80 процентов и к снижению заболеваемости C. neoformans примерно на 90 процентов.
РАЗМЕР НЕ ТАК ВАЖЕН
Структуры различались по форме и размеру (от 34 до 65 нм) в зависимости от сорта чая, использованного при синтезе, и проявляли различную реакционную способность по отношению к микроорганизмам.
«Цитотоксический эффект наноматериалов часто связан с размером наночастиц, где более мелкие частицы обычно более цитотоксичны. Мы ожидали того же и для полученных наночастиц. Однако в исследованиях более мелкие наночастицы (...) показали наименьший антимикробный эффект. Несмотря на кажущееся противоречие, это согласуется с новыми исследованиями, которые показали, что размер не является основным фактором, влияющим на антимикробную активность наночастиц серебра», — сказал Сада Раза, первый автор исследования, цитируемый в пресс-релизе института.
ПОТЕНЦИАЛЬНЫЕ ЗАМЕНИТЕЛИ АНТИБИОТИКОВ
Оказалось, что использование экстрактов чая не только повышает эффективность серебра против бактерий и грибков, но и уменьшает количество самих наночастиц серебра. Такие «наноформулы» в будущем могут быть использованы для борьбы с инфекциями и даже — в некоторых случаях — заменить антибиотики.
«Наночастицы серебра, синтезированные с экстрактами чая, обладают более высокими антибактериальными свойствами, чем наночастицы серебра без добавок. Благодаря этому можно было использовать меньшие дозы наночастиц (...) Мы подтвердили, что в некоторых случаях синергетический эффект экстрактов чая и наночастиц серебра позволяет эффективность выше, чем в случае отдельных антибиотиков (ампициллина и пиперациллина) при тестировании в тех же концентрациях (0,1 мг/мл) и после относительно короткого времени воздействия — три часа», — отмечает Матеуш Вдовяк, соавтор работы. опубликовано в журнале Nanoscale Advances.
Хотя гибридные наночастицы не уничтожили все бактерии, по мнению исследователей, эффект значителен и может помочь в борьбе с так называемыми супербактерии с использованием гораздо меньших доз, чем другие коммерчески доступные соединения. Количество гибридных наночастиц серебра, необходимое для победы над бактериями или грибковыми инфекциями, крайне мало. Это делает их выгодными в будущем, считают ученые из ИПЦ ПАН.
Наука в Польше
цвет/бар/
