Главная Коллекция "Revolution" Биология и естествознание Гігієнічна оцінка антимікробної дії композитів з наночастками срібла

Гігієнічна оцінка антимікробної дії композитів з наночастками срібла

Методи дослідження антимікробної активності наночасток срібла та композитів на їх основі. Антимікробна дія та фізичні параметри композиту на основі каоліну та наночасток срібла. Оцінка ефективності антимікробної дії композитів з наночастками срібла.

Рубрика	Биология и естествознание
Вид	диссертация
Язык	русский
Дата добавления	02.12.2017
Размер файла	1,5 M

посмотреть текст работы

скачать работу можно здесь

полная информация о работе

весь список подобных работ

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Страница:

Размещено на http://www.allbest.ru/

НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ МЕДИЧНИХ НАУК УКРАЇНИ

ДЕРЖАВНА УСТАНОВА «ІНСТИТУТ ГРОМАДСЬКОГО ЗДОРОВ'Я

ім О. М. МАРЗЄЄВА НАМН УКРАЇНИ»

Дисертація

на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук

Гігієнічна оцінка антимікробної дії композитів з наночастками срібла

14.02.01 - гігієна та професійна патологія (біологічні науки)

Романенко Л.І.

Науковий керівник:

Сурмашева Олена Василівна,

доктор медичних наук

Київ - 2016

ЗМІСТ

ПЕРЕЛІК УМОВНИХ СКОРОЧЕНЬ

ВСТУП

РОЗДІЛ 1. ВЛАСТИВОСТІ НАНОЧАСТОК СРІБЛА ТА АСПЕКТИ ЇХ ЗАСТОСУВАННЯ В КОМПОЗИЦІЙНИХ СИСТЕМАХ

1.1 Використання срібла у медицині

1.2 Біологічні та фізико-хімічні властивості наночасток срібла

1.2.1 Методи отримання наночасток срібла

1.2.2 Антимікробна активність наночасток срібла

1.2.3 Дія наночасток срібла на клітини теплокровних організмів

1.3 Композиційні системи на основі наночасток срібла

1.3.1 Композити на основі наночасток срібла та антибіотиків

1.3.2 Модифікації наночасток срібла із сполуками різних фізичних властивостей та хімічного складу

РОЗДІЛ 2. ОБ'ЄКТИ І МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕННЯ

2.1 Об'єкти дослідження

2.2 Методи дослідження

РОЗДІЛ 3. ВИВЧЕННЯ ВЛАСТИВОСТЕЙ КОМПОЗИЦІЙ НА ОСНОВІ НАНОЧАСТОК СРІБЛА ТА АНТИБІОТИКІВ

3.1 Визначення антимікробної активності колоїдного розчину наносрібла «Срібний щит-1000» різними методами

3.1.1 Визначення бактерицидної активності колоїдного розчину наносрібла «Срібний щит-1000» методом розведень

3.1.2 Визначення бактерицидної активності колоїдного розчину наносрібла «Срібний щит-1000» методом дифузії в агар

3.1.3 Визначення бактерицидної активності колоїдного розчину наносрібла «Срібний щит-1000» суспензійним методом

3.2 Вивчення антимікробної дії композицій на основі наночасток срібла та антибіотиків

3.2.1 Визначення антимікробної дії антибіотиків, як складових композитів

3.2.2 Визначення антимікробної активності композитів на основі наночасток срібла та антибіотиків

3.3 Розробка математичної моделі залежності антимікробної дії наночасток срібла «доза - час - ефект»

РОЗДІЛ 4. ВИВЧЕННЯ АНТИМІКРОБНОЇ АКТИВНОСТІ ТКАНИН, ІМПРЕГНОВАНИХ НАНОЧАСТКАМИ СРІБЛА ТА МІДІ

РОЗДІЛ 5. ВИВЧЕННЯ ВЛАСТИВОСТЕЙ КАОЛІНА ЯК ПРИРОДНОГО НАНОСОРБЕНТА ТА КОМПОЗИТУ З НАНОСРІБЛОМ

5.1 Визначення адсорбційної активності препарату «Кремневіт» на основі каоліна

5.2 Антимікробна активність композиту на основі «Кремневіта» та наносрібла

ВИСНОВКИ

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ

ПЕРЕЛІК УМОВНИХ СКОРОЧЕНЬ

НЧ - наночастки

НЧ Ag - наночастки срібла

НЧ Cu - наночастки міді

МБК - мінімальна бактерицидна концентрація

МІК - мінімальна інгібуюча концентрація

КУО - колонієутворююча одиниця

МО - мікроорганізми

СКБ - соево-казеїновий бульон

ТСА - триптон-соєвий агар

УФ - ультрафіолетове випромінювання

ПАР - поверхневоактивні речовини

АТСС - American Type Culture Collection, Американська колекція типових культур

ВООЗ - Всесвітня організація охорони здоров'я

ВСТУП

Актуальність теми

В умовах зниження імунологічної резистентності організму, збільшення числа стійких до протимікробних препаратів штамів мікроорганізмів, для профілактики і лікування інфекційно-запальних захворювань необхідні нові підходи і нові лікарські засоби, які відрізняються більш високою ефективністю.

Антибіотики відносяться до лікарських засобів, активність яких знижується у часі в звґязку з розвитком резистентності мікроорганізмів. Це біологічне явище, яке реєструється вже через 1-3 роки після початку застосування нових препаратів, особливо часто відбувається в умовах стаціонару. Проблемами антибіотикорезистентності у багатьох країнах займаються на державному рівні. Пошук нових препаратів для подолання резистентності - шлях, направлений на попередження та подолання поширення антибіотикостійких штамів бактерий.

Одним із перспективних напрямків вдосконалення лікарських засобів є дослідження в сфері нанобіотехнології, наноконструювання продуктів нового покоління із заданими властивостями. Наночастки (НЧ) і наноматеріали володіють комплексом фізичних, хімічних властивостей і біологічною дією, які радикально відрізняються від властивостей цієї речовини у формі суцільних фаз або макроскопічних дисперсій [1, 2].

Існують препарати металів і неметалів в нанорозмірному діапазоні, що володіють біоцидними властивостями. Це, в першу чергу, препарати наносрібла, які в останні роки знаходять широке застосування в медичній галузі, оскільки срібло у вигляді наночасток дозволяє в сотні разів знизити концентрацію метала при збереженні всіх його бактерицидних та противірусних властивостей [3, 4]. Було доведено, що срібло чинить сильну біоцидну дію на більшість мікроорганізмів; за цієї причини срібловмісні препарати використовувалися для обробки опіків і профілактики різноманітних інфекцій. Деякі солі срібла та їх похідні використовувались як антибактеріальні агенти.

На сьогодні у сфері нанотехнологій відомі практичні та теоретичні розробки, направлені на отримання комбінованих препаратів заданої дії. Синергічний або адитивний ефект композитів залежить від фізико-хімічних особливостей компонентів композиту. Відомі розробки щодо створення модифікацій наночасток срібла з різними сполуками, які мають на меті отримання композитів з вираженою антимікробною дією [5, 6, 7].

Вчені Ірану вивчили комплексну дію наночасток срібла з різними антибіотиками. Було встановлено, що антибактріальна активність пеніциліну G, амоксициліну, еритроміцину, кліндоміцину і ванкоміцину збільшується в присутності наночасток срібла проти двох досліджуваних штамів: Escherіchіa colі (E. colі), Staphylococcus aureus (S. aureus). Найбільше підсилення ефекту спостерігалося для ванкоміцину, пеніциліну G та амоксициліну проти S. aureus [8]. За даними іншого джерела, при поєднанні амоксициліну з наночасками срібла антибактеріальний ефект препарату проти E. colі зростав у порівнянні із ізольованим застосуванням амоксициліну [9].

Ще одним прикладом вдалого використання наночасток срібла, які мали антимікробні властивості, є створення імпрегнованих НЧ тканин. За даними літератури, за допомогою різних методів можуть бути отримані текстильні матеріали з антимікробними властивостями шляхом введення різних функціональних антибактеріальних агентів у волокна або тканини. Тканини з НЧ срібла та одяг з цих тканин, можуть використовуватися для запобігання або мінімізації інфікування патогенними мікроорганізмами.

Розвиток нанотехнологій з вивченням властивостей наноматеріалів дозволяє залучати в процес створення композитів все більшої кількості різновидів сполук. Серед них відомий з давніх часів каолін (Bolus alba), який справедливо розглядається як природний нанооб'єкт, і саме такий підхід дозволив надзвичайно поширити його застосування на новій науковій основі. З фізичної точки зору, перш за все, це використання високодисперсних фракцій глини, а також розробка методів для отримання якомога більшої кількості нанорозмірних часток в її гранулометричному складі. Звідси випливають перспективи використання каоліну в якості компоненту нанокомпозиту з перевагою його як природної сполуки, хімічний склад якої та біоенергетична властивість споріднені з організмом людини. Крім того, глинисті мінерали володіють високою адсорбційною та іонообмінною активністю, що відповідає вимогам до ентеросорбентів [10].

Наведені вище приклади демонструють можливість створення унікальних за комбінованою дією композитів на основі наночасток срібла. Синергічний ефект композиту на основі наносрібла вказує на те, що антибактеріальні агенти можут бути більш потужними в поєднанні, ніж сума їх індивідуальних эфектів. Синергічна дія антибактеріальних агентів може зменшити необхідність застосування високих дозувань та мінімізувати побічні ефекти, зокрема антибіотиків. Адитивний ефект складових композиту вказує на можливість підсилити антимікробну дію наносрібла специфічною дією другої складової та отримати унікальну за фізико-хімічними і біологічними властивостями комбінацію [11].

Одним із завдань сучасної гігієни є пошук засобів для профілактики розповсюдження мікроорганізмів з множинною лікарською стійкістю до антимікробних засобів. Дані наведених вище посилань вказують на перспективність досліджень щодо створення композитів на основі наносрібла з вираженим антимікробним ефектом та унікальною комбінованою дією. Цей напрямок отримав чималий розвиток в наукових дослідженнях, проте до сих пір не одержав належного вивчення в Україні.

Зв'язок роботи з науковими программами, планами, темами. Дисертаційну роботу виконано в рамках науково-дослідної роботи в ДУ «Інститут гігієни та медичної екології імені О.М. Марзєєва НАМН України»: «Наукове обґрунтування антимікробної дії наноматеріалів в композиційних системах» (шифр теми АМН. 25.12, № державної реєстрації (ДР) 0112U001051), яка виконувалась в лабораторії санітарної мікробіології у 2012 - 2014 роках.

Мета і завдання дослідження. Метою роботи була гігієнічна оцінка ефективності антимікробної дії композитів з наночастками срібла, отриманих різними методами.

Відповідно до поставленої мети дослідження вважали за доцільне вирішення наступних завдань:

1. Визначити ефективні методи дослідження антимікробної активності наночасток срібла та композитів на їх основі.

2. Вивчити антимікробну активність в комбінації з наночастками срібла антимікробних препаратів різних хімічних груп.

3. Встановити антимікробну дію тканин, імпрегнованих наночастками срібла та міді.

4. Вивчити антимікробну дію та фізичні параметри композиту на основі каоліну та наночасток срібла.

5. Надати гігієнічну оцінку ефективності антимікробної дії композитів з наночастками срібла та міді, отриманих різними методами.

Об'єкт дослідження: антимікробна активність композитів з наночастками срібла та наночастками міді (НЧ Ag та НЧ Cu).

Предмет дослідження: складові композитів (концентрований колоїдний розчин наночасток срібла у гліцерині «Срібний щит-1000»; антимікробні препарати «Стрептоміцин», «Канаміцин», «Офлоксацин», «Цефазолін»); бавовняні тканини, імпрегновані НЧ або іонами Ag та/або Cu; препарат каоліну «Кремневіт» з наночастками срібла; азотнокисле срібло (AgNO₃); тест-штами умовно-патогенних мікроорганізмів.

Методи дослідження. При виконанні роботи застосовувалися мікробіологічні, фізичні, хіміко-аналітичні, гігієнічні, статистичні і математичні методи дослідження. Обробка результатів проводилася з використанням програм Microsoft Excel 2007, «STATISTICA 10.0».

Наукова новизна одержаних результатів. За результатами проведених досліджень вперше в Україні:

- обґрунтовано застосування наноматеріалів у якості антимікробних компонентів композиційних систем, отриманих за допомогою модуля плазмового диспергування, методом електронно-променевої конденсації металевого срібла у вакуумі та термічного відновлення іонів срібла або міді на поверхні бавовняних тканин;

- визначено ефективні мікробіологічні методи дослідження антимікробної активності модифікацій НЧ Ag та композитів на їх основі;

- доведено ефект синергізму при взаємодії НЧ Ag «Срібний щит» і антибіотиків груп аміноглікозидів та цефалоспоринів;

- встановлено антимікробну активність та можливість багаторазового використання бавовняних тканин, імпрегнованих НЧ Ag та НЧ Cu, отриманих методом термічного відновлення іонів металів;

- встановлені фізичні параметри та висока антимікробна дія композиту на основі каоліну та НЧ Ag.

Практичне значення одержаних результатів. За матеріалами дисертації розроблено та впроваджено наступні нормативно-методичні документи:

1. Деклараційний патент на корисну модель «Спосіб одержання бактерицидного матеріалу на основі нанорозмірного композиту срібла і міді» (UA №102532 U, Заявл. 06.03.15, опубл. від 10.11.15, Бюл. № 21);

2. Деклараційний патент на корисну модель «Спосіб одержання бактерицидного матеріалу на основі нанорозмірного срібла» (UA №101592, заявл. 06.03.15, опубл. від 25.09.15, Бюл. № 18);

3. Деклараційний патент на корисну модель «Композит з антимікробною дією та адсорбційною активністю» (UA №103107; заявл. 06.03.15, опубл. від 10.12.15, Бюл. №23);

4. Інформаційний лист «Метод контролю антимікробної активності розчинів з наночастками срібла» (м. Київ, 2015, № 357).

Результати досліджень можуть бути використані фармакологами, гігієністами, мікробіологами, епидеміологами та іншими спеціалістами, які працюють в області нанотехнологій, з метою розробки антимікробних композитів в різноманітних формах лікарських засобів, перев'язувального матеріалу, одягу для медичного персоналу, пакувального матеріалу тощо.

Матеріали дисертаційної роботи впроваджено в науково-практичну роботу лабораторії медичної мікробіології з музеєм патогенних для людини мікроорганізмів ДУ Інститут епідеміології та інфекційних хвороб ім. Л.В. Громашевського НАМН України». Матеріали дисертації впроваджені у навчальний процес кафедри гігієни та мікробіології Вінницького національного медичного університету імені М.І. Пирогова, кафедри мікробіології, вірусології та імунології Національного медичного університету імені О.О. Богомольця МОЗ України, кафедри гігієни та екології Національної медичної академії післядипломної освіти імені П.Л. Шупика.

Особистий внесок здобувача. Автором особисто здійснено інформаційний пошук та аналіз наукової літератури за даною проблемою, визначено мету та задачі досліджень, обрано методики досліджень, проведено планування експериментів та їх виконання в повному обсязі, здійснено аналіз та узагальнення отриманих результатів, сформульовано висновки.

Апробація результатів дисертації. Матеріали дисертаційної роботи викладено та обговорено на наукових форумах різного рівня: XІ Международная научно-техническая конференция «Екологическая и техногенная безопасность. Охрана водного и воздушного бассейнов. Утилизация отходов» (Бердянськ. 10-14 червня 2013); науково-практична конференція «Профілактична медицина» (м. Київ, 2014 р.); семінар «Проблеми нанотоксикології і нанобезпеки» (м. Київ, 2015 р.); науково-практична конференція «Актуальні питання гігієни та екологічної безпеки України» (Марзєєвські читання, м. Київ, 2015 р.), семінар «Конструктивні та функціональні наноматеріали для медицини» (Наукова рада з нових матеріалів при комітеті Міжнародної асоціації Національної академій наук України, м. Київ, 2016 р.).

Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 17 наукових праць, із яких: 5 - у наукових періодичних фахових виданнях України, 1 - у науковому фаховому виданні інших держав, 11 - у матеріалах та тезах науково-практичних конференцій. Матеріали дисертації відображено у 3 деклараційних патентах на корисну модель та інформаційному листі.

Структура та обсяг дисертації. Дисертаційна робота викладена на 130 сторінках машинописного тексту (обсяг основного тексту 114 сторінок), ілюстрована 40 таблицями, 12 рисунками. Дисертація складається зі вступу, огляду літератури, розділу, що присвячений опису об'єктів і методів досліджень, 3 розділів власних досліджень, обговорення результатів, висновків і переліку використаних джерел, який включає 150 посилань, з них 45 кирилицею та 105 латиною.

РОЗДІЛ 1. ВЛАСТИВОСТІ НАНОЧАСТОК СРІБЛА ТА АСПЕКТИ ЇХ ЗАСТОСУВАННЯ В КОМПОЗИЦІЙНИХ СИСТЕМАХ

1.1 Використання срібла у медицині

З давніх часів для лікування опіків, ран та бактеріальних інфекцій серед неорганічних антибактеріальних агентів найбільш широко використовувалося срібло [12, 13]. Одним із найпоширеніших препаратів іонного срібла, відомого з давнини, є нітрат срібла (відомий під назвою «Ляпіс»). Застосування ляпісу в медицині (приблизно з XVII ст. під назвою «адський камінь») грунтується на його антисептичній припікальній дії.

Для знезаражування води у лікуваль-них та профілактичних цілях в медицині тривалий час застосовувалась «срібна вода». Метод був запропонований у 1930 р. Л. А. Кульським. Іони срібла можна одержати за рахунок електрохімічного окиснення срібних електродів або переведення у розчин будь-яких роз-чинних солей срібла (комплексних сполук). Доведена можливість обробки іонним сріблом не тільки води і продуктів харчування, а також застосування срібла в різних галузях медицини.

У 60-х роках минулого століття препарати срібла почали використовувати для лікування опіків (спочатку 0,5 % розчин срібла нітрату, а пізніше 1% крем сульфадіазину срібла) [14, 15]. За рахунок активного сполучення з тканинними білками нітрат срібла створює в ранах захисний шар неактивних сполук. Це зумовлено здатністю нітрату срібла зсідати білки, перетворюючи їх у нерозчинні сполуки. Таким чином, огортаючи нервові закінчення, з'єднання металу запобігають подразливій дії ексудату, який викликає запалення. Цим зумовлені в'яжучі й аналгезивні властивості нітрату срібла.

Відомі препарати на основі аміачного срібла, які можуть вільно циркулювати в крові. До таких препаратів належить створений Єрмолаєвим П. Є. «Амарген Єрмолаєва», який в лікувальних установах продовжують використовувати й донині [16].

Однак, тривале застосування 0,5% розчину срібла нітрату може викликати глибокі порушення, викликані втратою електролітів. Ця побічна дія, пов'язана з доброю розчинністю срібла нітрату, наступає у результаті реакції з фізіологічними рідинами. Іони срібла можуть проникати в кров, з'єднуватись з хлоридами, викликаючи їх зниження та дефіцит. Утворений нерозчинний AgCl в організмі може відновлюватись до металевого срібла і бути причиною побічних реакцій. Сульфадіазин срібла має низький ступінь розчинності, в результаті чого при місцевому застосуванні концентрація препарату у рані зберігається на постійному рівні. Срібла нітрат і сульфадіазин срібла вимагають високої частоти аплікації та інактивуються рановою рідиною, а у випадку сульфадіазину срібла спостерігається утворення псевдо-струпу, який повинен бути усунутий перед повторним нанесенням крему. При лікування опіків препарати з сульфадіазином срібла переважно застосовуються двічі на день, а з срібла нітратом до 12 разів на день, що приводить до механічного травмування рани та виникнення дискомфорту у пацієнта [17].

Також отримали застосування в медичній практиці колоїдні системи металевого срібла (або низькомолекулярних нерозчинних солей та оксидів), стабілізовані високомолекулярними продуктами. Протаргол і коларгол належать до захищених колоїдів і являють собою колоїдний оксид срібла, захищений продуктами гідроліза білка. Завдяки захисту гідрофобних колоїдів макромолекулами, вони мають цінні технологічні властивості, зокрема спонтанність розчинення. У препаратах «Коларгол» і «Протаргол» срібло знаходиться в неіонізованому стані, тому вони не викликають подразнення тканин, яке виникає внаслідок хімічної взаємодії іонів важкого металу з тканинними білками. Дані лікарські засоби володіють більше бактеріостатичною, ніж бактерицидною дією. Оскільки розмір частинок захищених колоїдів такий, що вони не проходять через фізіологічні мембрани, вони не можуть всмоктуватись, і їх препарати проявляють тільки місцеву дію. Були виявлені й недоліки за рахунок недостатньої стабілізації часток, що значно знижувало активність препаратів [18].

В Україні станом на початок 2013 року є зареєстрованими препарати срібла, які містять як активні фармацевтичні інгредієнти солі сульфонамідів, зокрема: сульфадіазин срібла (Аргедин Босналек, 1% крем, виробництва Босналек д.д.» (Боснія і Герцеговина), Сульфаргін, 1% мазь, виробництва Таллінського фармацевтичного заводу (Естонія), Дермазин, 1% крем, виробництва «Салютас Фарма ГмбХ», підприємства компанії Сандоз (Німеччина), та Ебермін, 1 % мазь, яка містить, крім сульфадіазину срібла, також епідермальний фактор росту людський рекомбінантний (рлЕФР), виробництва Центру Генної Інженерії і Біотехнології, Республіка Куба); сульфатіазол срібла (Аргосульфан, 2% крем, виробництва Єльфа» (Польща). Вказані лікарські засоби відносяться до групи сульфаніламідних засобів; відповідно до інструкцій для медичного застосування препарати мають широкий спектр антибактеріальної активності, що включає майже всі види мікроорганізмів, які спричиняють інфікування ранової поверхні шкіри; активні щодо грампозитивних і грамнегативних бактерій, грибів роду Candida і дерматофітів. Бактерицидні властивості даних препаратів обумовлені активністю іонів срібла, які діють на мембрани та клітинні стінки бактерій. Іони срібла вивільняються у рані поступово в результаті дисоціації сульфадіазину або сульфатіазолу срібла, забезпечуючи постійну протимікробну дію. Бактерицидна активність іонів срібла доповнюється бактеріостатичним ефектом сульфадіазину або сульфатіазолу, що також вивільняються в процесі дисоціації [19].

1.2 Біологічні та фізико-хімічні властивості наночасток срібла

Різноманітні методи синтезу наноматеріалів дозволяють отримувати НЧ різних розмірів, форми, морфологічних особливостей та, навіть, стабільності. Речовини, інертні у формі звичайного металу, стають реакційно активними у вигляді наночасток .

Зміни біологічних та фізико-хімічних властивостей у наночасток розміром 100 нм або меньше відбуваються за рахунок факторів, основними з яких є:

- збільшення питомої поверхні наночасток підсилює їх реакційну спроможність та каталітичні властивості, що в свою чергу призводить до збільшення продукції вільних радикалів і здатності генерувати активні форми кисню, які приймають участь у руйнуванні біологічних структур; підвищені каталітичні властивості наносрібла стають фактором більшого токсичного впливу на бактерії, ніж іони срібла ;

- за рахунок малих розмірів НЧ здатні вбудовуватись в мембрани, проникати в середину клітини та змінювати функціонування біоструктур;

- висока адсорбційна здатність. Сорбційні матеріали у нанорозмірному діапазоні здатні адсорбувати на одиницю своєї маси набагато більше речовини, ніж мікроскопічні дисперсії ;

- акумуляція наночасток в живих організмах за рахунок відсутності механізмів розпізнавання та виведення нанооб'єктів захисними системами організмів;

- здатність до агломерації. Чим менше розмір наночасток, тим сильніший ефект щодо виникнення агломератів, тобто приєднання частинки до частинки, що ускладнює їх застосування. Це об'єднання може призвести до втрати властивостей, пов'язаних з нанорозмірною природою частинок. Тому надто важливо працювати зі стабілізованими частками [20 - 26].

В якості стабілізаторів використовуються наступні сполуки [27, 28]:

- наноструктуровані полімерні матеріали (полівінілпіролідон, полі- етиленгліколь та ін.):

- мінеральні матриці (оксид алюмінію, цеоліт, біла глина та ін.);

- білки природного походження (казеїн, желатоза);

- гідрогелеві полісахариди (альгинати, хітин, хітозан).

Вказаний перелік не є вичерпним, тому пошуки в цьому напрямку тривають. Не рідко застосовують комбіновані стабілізатори з двух-трьох компонентів. Вважається, що стабілізація - важливий розділ в галузі нанотехнологій. Стабілізатор повинен відповідати наступним вимогам: сприяти тривалій стабільності колоїдного розчину; не знижувати активність наночасток; бути нетоксичним для клітин теплокровних [29]. Поряд з хімічними речовинами стабілізації НЧ можна досягти за допомогою фізичних факторів. Серед них поширеною є обробка НЧ ультразвуком.

На активність НЧ впливають супутні умови середовища, в якому вони знаходяться або з яким контактують. Органічні та деякі неорганічні сполуки можуть знизити антимікробну дію або іншу біологічну активність. Такі фізико-хімічні умови середовища як pH та температура підсилюють або знижують біологічну дію наночасток в залежності від їх параметрів [30].

1.2.1 Методи отримання наночасток срібла

Антимікробний ефект срібла може бути збільшений шляхом застосування його у вигляді наносрібла. Нанотехнологія являє собою нову галузь науки з великими можливостями застосування у різних галузях промисловості, а саме - електроніці, наномедицині, косметиці, продуктах харчування тощо.

Методи отримання наноструктур можна умовно розділити на три категорії - фізичні, хімічні та біологічні. Процеси отримання наноматеріалів включають етап синтезу та, за необхідності, етап стабілізації. Застосування різних стабілізаторів дозволяє завершити етап синтезу наноструктур й отримати НЧ, придатні до подальшого використання в нанотехнологіях [31, 32].

Структура наночасток одних і тих же розмірів, одержаних різними методами, може відрізнятися. У випадку отримання наночасток методом диспергування в структурі частинок зберігається структура вихідного зразка. НЧ, отримані шляхом агрегації атомів, можуть мати інше просторове розташування атомів. Наприклад, при розмірі 2-4 нм спостерігається зменшення параметра решітки.

Основні фізичні методи отримання наночасток:

1. Електронно-променена технологія: плазмове, анодне, магнетронне і т. д., в залежності від способу створення газового середовища, осадження на підкладку або винесення із зони реакції, наприклад, газовим потоком.

2. Методи лазерного випаровування.

3. Контрольована кристалізація.

4. Ерозійно-вибухове диспергування і подрібнення.

5. Пластична деформація.

Електронно-променева технологія отримання наночастинок металів у водорозчинній матриці базується на одночасному випаровуванні електронним променем у вакуумі металу та матеріалу матриці з наступною їх конденсацією на підкладці. Технологія дозволяє отримувати наночастинки розміром від 15 до 100 нм. Формування наночастинок на поверхні підкладки є нерівнономірним процесом та залежить від ряду факторів, наприклад: температури охолоджувальної підкладки, ступеня розведення інертним газом, швидкості досягнення поверхні підкладки, швидкість конденсації і т. д. Метод електронно-променевої технології дозволяє комбінувати вид наночасток та підложки і, тим самим, здійснювати ряд нових і незвичайних хімічних синтезів [33].

Для синтезу наноструктурованих матеріалів методом хімічної соконденсации розроблено ряд спеціальних кріореакторов. На кріореакторах, створених в РФ, США і Японії, отримують наноматеріали, які використовуються в якості каталізаторів, феромагнетиків, плівкових матеріалів, антикорозійних покриттів. Наприклад, на одній з установок два метали випаровують у вакуумі і конденсують на підкладку, яка охолоджується рідким азотом. Конденсат, що утворився, спресовують при високому тиску і перетворюють у біметалічний нанокомпозит. В установці плазмового осадження в зону плазми разом з інертним газом - носієм вводяться з'єднання металів. В зоні плазми утворюються наночастинки, які при виході із зони плазми контактують з органічним мономером і утворюють стабілізовані полімером наночастинки оксидів, нітритів, карбідів металів [34].

Методами іонно-променевої імплантації отримують впорядковані наноструктури з квантових точок, званих гетероструктурами. Подібні гетероструктури можуть бути використані в якості сенсорів, логічних пристроїв, лазерних джерел нового покоління. В установках іонно-променевої імплантації систему з квантових точок покривають шаром інертного матеріалу, а потім знову наносять основний активний матеріал другого шару. В цьому другому шарі відбувається самозбірка квантових точок, пов'язаних із становищем у першому шарі активного матеріалу. Багаторазове напилення призводить до отримання необхідної гетероструктури.

При газофазному отриманні наноматеріалів частинки металів з тигля - випарника направляються на фільтр, з якого вони видаляються потоком газу. В результаті компактування - укрупнення наночастинок можливо серійне отримання нанопоруватих матеріалів. У разі використання методу лазерного випаровування для нанесення покриття на різні частинки, використовуються різноманітні лазери, що працюють в імпульсному або безперервному режимах [35].

Хімічні методи. До основних хімічних методів отримання наноматеріалів відносяться наступні:

- хімічна конденсація парів;

- одержання золів шляхом рідкофазного відновлення (у тому числі електрохімічне осадження і синтез в нанореакторах);

- радіоліз;

- матричний синтез.

Хімічний синтез стабільних металевих наночасток срібла відрізняється великим різноманіттям. Заслуговує на увагу метод біохімічного та радіаційно-хімічного відновлення в розчині іонів металів (термічного або радіаційного відновлення металовмісних сполук, температури або синтезу у зворотньо-міцелярних розчинах). Міцела -- це кристалик дисперсної фази з оточуючим його подвійним електричним шаром. Тверда фаза, яка міститься всередині міцели, називається агрегатом, агрегат з потенціалвизначаючими іонами -- ядром міцели. Ядро разом з адсорбційним шаром утворює частинку або гранулу, яка оточена дифузним шаром. Утворення наночасток здійснюється в полярному ядрі міцели, більш організованому середовищі, яке сприяє формуванню наноструктурних агрегатів. Але, оболонка міцели утворює певні обмеження для росту цих агрегатів, що сприяє отриманню часток малих розмірів. В якості відновника, як правило, використовують цитрат натрію, борогідрид натрію, гідразин, додецилсульфат натрію, поліоксиетилен, сорбітан моноолеат, полівініловий спирт, полівінілпіролідон, органічні відновники (альдегіди чи вуглеводні) тощо. В радіаційно-хімічному методі синтезу в ролі відновника виступає сольватований електрон або ж інші відновлювальні радикал. Біохімічний метод має переваги в тому, що в якості відновника використовуються природні біологічно активні сполуки - рослинні пігменти з групи флавоноїдів, що спрощує синтез стабільних на повітрі часток, розширює асортимент металів, з яких утворюються НЧ. [36-38].

Біосинтез (зелений синтез) наносрібла привернув широку увагу в зв'язку із зростаючою потребою в екологічно чистих методах синтезу, в яких використовують мікроорганізми (МО) та їх біоструктури: пептиди, вуглеводи, різні види бактерій, грибів, дріжджів, водоростей і рослин. Так, за використання бактерій (Bacillus licheniformis, Staphylococcus aureus, Pseudomonas stutzeri) і грибів (Fusarium semitactum, Fusarium oxysporum, Aspergillus р., Aspergillus flavus) були синтезовані НЧ срібла, золота, платини, паладію [39 - 42].

Основною перевагою біогенного синтезу порівняно з іншими методами є можливість уникнути під час безпосереднього проведення зеленого синтезу роботи з органічними розчинниками і токсичними реагентами. Також, синтезовані за допомогою біосинтезу, НЧ більш стабільні, ніж, наприклад, синтезовані хімічним способом, і вони можуть залишатися стабільними протягом тривалого періоду часу. Крім того, використовуючи природній цикл розмноження клітин біологічний синтез робить можливим пролонговане отримання наночасток нетоксичної концентрації нітрату срібла, оскільки мікробні клітини можуть продовжувати розмножуватись, однак, недоліком біосинтезу є те, що процес очищення може призвести до появи резистентних бактерій і бактеріального забруднення, що має бути причиною прояву обережності за медичного застосування [43, 44].

1.2.2 Антимікробна активність наночасток срібла

Одним з перспективних напрямків вдосконалення лікарських та дезінфікуючих засобів є дослідження в сфері нанобіотехнології, наноконструювання продуктів нового покоління із заданими властивостями. Доведено, що важливою є морфологія НЧ, в залежності від якої створюють композиції з органічних та неорганічних матеріалів. Від вказаних характеристик залежить доступність НЧ до біологічної системи, токсичність відносно неї та адресність застосування. Чітко простежується така закономірність: чим менша НЧ, тим більша її токсичність для мікроорганізмів та клітин прокаріотів. У зворотній залежності знаходиться доза, яка контактує з органічним об'єктом: чим менша доза, тим менша токсичність і навпаки. Досягнення науки останніх десятиліть в цій галузі дозволили отримати чисті НЧ багатьох металів. НЧ визначають як дисперсії часток або тверді частинки з розміром в діапазоні 10-100 нм. НЧ можуть знаходитися в рідкому середовищі або в матриці. Остання може інкапсулювати НЧ або прикріплювати їх до своїх частинок [45].

В галузі медицини найбільш поширене вивчення дії НЧ срібла (НЧ Ag) завдяки загальновідомій антимікробній активності AgNO₃. Проведені дослідження не тільки довели наявність такої дії, але й виявили значно вищу бактерицидну та бактеріостатичну активність порівняно з йонним сріблом [46, 47].

На сьогодні виявлена токсичність НЧ відносно багатьох видів мікроорганізмів. Встановлено, що НЧ срібла володіють високою токсичністю до мікроорганізмів та мають противірусну дію [48 - 51].

З іншого боку, срібло має низьку токсичність до клітин людини та з набагато меншою ймовірністю викликає резистентність бактерій у порівнянні з антибіотиками [52, 53]. Антимікробна активність залежить від взаємодії двох складових: виду мікроорганізму, його стійкості до антимікробних агентів, чисельності, збільшення популяції, з одного боку, та властивостей наночасток з другого [54 - 58].

1.2.3 Дія наночасток срібла на клітини теплокровних організмів

НЧ, як вказано вище, мають унікальні фізико-хімічні властивості. Найбільш важливою характеристикою НЧ є їх розмір та розподіл за розмірами. Досягнення в галузі нанотехнологій та методів визначення характеристик НЧ дозволили виявити також з'вязок форми наночасток та біологічної дії.

Найбільш активними є НЧ малих розмірів, до 10 нм, з усіченою трикутною формою. Найменш активними вважаються сферичні НЧ у формі стрижнів. Внаслідок можливого проникнення НЧ за рахунок їх малих розмірів в середину клітини постає питання стосовно можливих цитотоксичних ефектів. Експериментальні дослідження на культурах клітин вказують на таку можливість. В останні роки цьому питанню приділяється належна увага [59 - 61].

Ряд дослідників спостерігали запальну реакцію в клітині внаслідок генерації активних форм кисню (АФК), що в свою чергу викликало окислювальний стрес та призводило до апоптозу, порушення внутрішньоклітинних компонентів, процесів секреції, діяльності деяких генів, індукції внутрішньоклітинного окислювального стресу та його негативних наслідків [62 - 64].

Перелік негативних процесів не є вичерпним. Слід відмітити, що основні повідомлення стосуються досліджень на моделях клітин людини, а не клінічних спостережень. Дія НЧ на клітини людини, як і намікроорганізми, залежить від багатьох чинників. Найбільш вагомими слід вважати розмір НЧ та їх дозу. Дослідниками Calson C. et al. доведено, що зменшення розмірів НЧ від 55 нм до 15 нм та збільшення дози в межах 10-75 мкг/см³ призводило до виникнення окисного стресу та послідовної загибелі альвеолярних макрофагів, застосованих в якості експериментальної моделі. Спостереженнями дії НЧ Ag з розмірами 5, 20 та 50 нм на чотирьох моделях культур клітин людини встановлена наявність токсичності наночасток розміром до 50 нм, яка проявлялась морфологічними змінами та порушенням цілості мембран [65 - 67].

Поряд з можливими негативним наслідками застосування НЧ, в останні роки НЧ Ag розглядають як такі, що здійснюють протизапальну дію. Особливо при загоєнні ран, опіків і можуть бути використані для виготовлення лікувальних засобів [68].

Таким чином, слід зазначити, що НЧ срібла мають потенціал токсичності. Тому при розробці препаратів з високими концентраціями та малими розмірами НЧ необхідно враховувати ці властивості.

1.3 Композиційні системи на основі наночасток срібла

Розвиток нанотехнологій дозволив вивчати антимікробну дію НЧ багатьох металів, як кожного окремо, так і в різних сполученнях. На особливу увагу заслуговують НЧ срібла, золота, міді, заліза, цинку. Пошук практичного застосування зосередився на створенні композитів, тобто препаратів, складовою яких є НЧ з антимікробною дією, та додатково різні сполуки, на яких адсорбовані НЧ. Більша частина композитів містить у своєму складі НЧ срібла як найбільше вивчених та таких, до яких надто повільно виникає резистентність мікроорганізмів, і саме це посприяло інтенсивній розробці різних препаратів із застосуванням іонного срібла, а в наш час - з НЧ срібла. Антимікробна активність НЧ значно вища за іони. Необхідно також вказати, що технологія отримання металевих НЧ срібла має свої переваги [69].

Модифікація наночасток срібла переслідує дві основні цілі [70 - 73]:

1. Підвищення бактерицидності або токсичності за рахунок тенденції ліганда до збільшення взаємодії НЧ з клітинами. До таких лігандів належать сполуки: поліетиленамід, хітозан, глюкозамін та ін.

2. Поєднання дії НЧ срібла та іншої складової композита (різні носії мікро- та макроелементів, сорбенти, іонообмінники, нановолокна), яка виконує свою важливу функцію.

1.3.1 Композити на основі наночасток срібла та антибіотиків

Незважаючи на отримання все більшої чисельності антимікробних препаратів, застосування профілактичних та гігієнічних заходів внутрішньолікарняні інфекції залишаються важливою проблемою медицини.

Більшість антимікробних сполук, серед яких левову частку займають антибіотики негативно впливають на багато функцій організму людини. Перш за все - це виникнення дисбактеріозів, імунодефіциту та ін. Але головним недоліком антибіотиків є швидке формування резистентності мікроорганізмів до них. Це в свою чергу веде до розвитку хронічних інфекційних процесів, різних ускладнень та інфікування хворих і медичного персоналу резистентними штамами [74, 75].

У відповідності із «Глобальною стратегією ВООЗ із стримання резистентності до антимікробних препаратів» (Женева 2001) одним із шляхів подолання лікарської резистентності є розробка та впровадження в практику нових антимікробних засобів. Тому актуальним є пошук перспективних біологічно активних сполук, які ефективні стосовно полірезистентних збудників інфекційних хвороб [76, 77].

Ситуація, що виникла, призвела до потреби пошуку препаратів широкого спектру одночасної дії на бактерії, віруси, гриби, які крім того , і це вважається найголовнішим, не викликають резистентності мікроорганізмів.

До найбільш актуальних розробок композитів належать композиції металів з антибіотиками. До теперішнього часу антибіотикотерапія залишається основною стратегією у боротьбі з інфекційною захворюваністю, яка, незважаючи на розробку комплексів профілактичних заходів, залишається на високому рівні. Цьому сприяє, як вже вказувалось, формування резистентності мікроорганізмів до антибіотиків. Лабільність генетичного апарату збудників обумовлює доволі високу швидкість росту антибіотикорезистенстності, особливо серед грамнегативних бактерій [78].

Новою стратегією в боротьбі з резистентністю мікроорганізмів можна вважати застосування наночасток деяких металів у комплексі з антибіотиками. Як відомо, НЧ металів, в залежності від розміру, форми, концентрації, можуть проявляти токсичну дію на клітини організму, що призводить до обмеження їх застосування. Але останні дослідження показали, що поєднання металочасток з антибіотиками не тільки знижує токсичність обох агентів по відношенню до клітин людини, зменшуючи потребу в великих дозах, але також збільшує бактерицидність. Сполучення антибіотиків з НЧ відновлює їх здатність вбивати бактерії, які набули резистентності до них [79].

Серед наявних наночасток металів при створенні композитів сріблу належить одне з провідних місць. Вагомою перевагою срібла є низька ймовірність виникнення резистентності у мікроорганізмів до цього бактерициду [80].

Дослідження антибіотичної дії НЧ Ag у поєднанні з антибіотиками набули поширення з початку 2000-х років. На сьогодні відомі результати ефектів дії НЧ в комбінації з такими антибіотиками як пеніцилін, амоксицилін, еритроміцин, кліндаміцин, ванкоміцин, хлорамфеніксол, іміпенем, ципрофлоксацин, триметаприм. При цьому найбільше спостерігали явище синергізму. Значно менше зустрічаються нейтральна дія та антагонізм. Результати досліджень свідчать про зменшення мінімальної інгібуючої концентрації (МІК) антибіотиків у декілька разів, одночасно значно зменшується доза НЧ, що призводить до зниження токсичності таких препаратів [81 - 85]. Досягнення в цій галузі дозволяють робити обгрунтовані висновки щодо перспективності подальшого розвитку такого напрямку та дають підставу проводити клінічні випробування.

Одним із відносно нових нанопродуктів є синтетично отриманий на основі кремнію ентеросорбент із різними торговими назвами. Відомо, що цей препарат має адсорбуючу дію, безпечний за перорального застосування та є перспективним матеріалом для створення нових композитів, в тому числі з НЧ металів та антибіотиками.

В Україні отриманий композит високодисперсного кремнезему з НЧ Ag, який має високу антимікробну активність до Pseudomonas aeruginosa (P. aeruginosa), S. aureus, E. coli, Candida albicans (C. albicans): за чотири години контакту редукція досягала 4,0 - 5,0 lg [86].

Модифікація цефалоспоринових антибіотиків ІІІ-ІV покоління - цефтазидиму, цефотаксиму, цефепіму, цефтриаксону здійснювалася за допомогою механічної обробки сумішей антибіотиків і колоїдного діоксину кремнію в шаровому млині у різних співвідношеннях антибіотик / SiO₂. В результаті застосування механохімічної технології отримання композицій антибіотик / SiO₂ відбувалося багаторазове збільшення частини найбільш біологічно активних часток нано-SiO₂,які є «носіями» антибіотика, що призводило до збільшення антибактеріальної активності отриманих композицій [87, 88]. Для визначення терапевтичної ефективності механомеханічно модифікованих наночасток діоксиду кремнію у комбінації з антибіотиком цефтазидимом моделювали експериментальний сепсис у мишей. Для індукції сепсису мишам внутрішньовенно вводили 24-годинну культуру P. aeruginosa. Було встановлено, що на восьму добу експерименту виживання мишей, які отримували механокомпозит із співвідношенням антибіотик / нано-SiO₂ 50:1, склало 100 %. В групі мишей, які отримували нативний цефтазидим, виживання тварин було 50 %. У контрольній групі, яка не отримувала лікування, смертність тварин досягла 100 % [87]. Тобто експеримент in vivo досконально підтверджує доцільність робіт в цьому напрямку.

1.3.2 Модифікації наночасток срібла із сполуками різних фізичних властивостей та хімічного складу

Бурхливий розвиток науки з вивчення властивостей наноматеріалів та нанотехнологій залучає в цей процес все більшу кількість різновидів сполук.

В останні роки з'явились повідомлення щодо застосування в композитах сполук з різними фізико-хімічними властивостями. Поштовхом до цього послужили багато причин, пов'язаних зі станом навколишнього середовища, широким застосуванням хімічних речовин, якістю харчових продуктів та таке інше, що негативно впливає на стан здоров'я населення.

Цілком природне бажання вчених якомога більше знизити вплив цих факторів. Тому виникла ідея змінити композити срібла з антибіотиками і останні замінити природними або штучними сполуками, які біологічно сумісні з організмом людини, а наносрібло при цьому буде виконувати свою антимікробну дію широкого спектру. При створенні таких композитів важливим є вибір носія НЧ як важливої складової препарату. Для цього використовують органічні та неорганічні носії: активоване вугілля, різні алюмосилікати, природні та інші тканини, полімери, колоїдні розчини кремнієвої кислоти, окисли різних елементів та металів [89].

Найбільш поширеним є розробки композитів для нанесення на ушкоджену та неушкоджену шкіру, слизові оболонки, рани, опіки як лікувальні та профілактичні засоби. Особливу увагу приділяють біополімерам. НЧ срібла включають в біологічні мембрани різної природи, такі як хітозан, ксантановий біополімер, поліестер, метилцелюлоза. Багато з них пройшли випробування в декількох біологічних моделях при опіках різного ступеня. Встановлена наявність не тільки високої антимікробної дії, а й прискорення загоення ран [90 - 93].

З перелічених біополімерів слід виділити саме хітозан з наносріблом , а також його сполучення з іншими компонентами, які прискорюють загоєння ран та опіків шкіри. Біосумісність хітозану з іншими сполуками привертає увагу бігатьох дослідників. Відомо його поєднання з Zn, Cu, ТіО₂ [94 - 99].

В цьому напрямку активно проводять дослідження B.S.Anisha et.al [100]. Автори використовували хітозангіалуронову кислоту з НЧ срібла. Отримано перевґязувальний матеріал, який випробували для лікування діабетичних виразок стопи, особливо тих, що індуковані антибіотикорезистентними штамами мікроорганізмів.

Серед різноманітних композитів з НЧ срібла та органічними полімерами слід вказати композит на основі куркум-агару. НЧ розміром від 154 до 20 нм виявляли значну антимікробну дію на грампозитивну та грамнегативну мікрофлору. Крім антимікробної дії автори відмічають антиоксидантні ефекти за рахунок агару та зручність застосування такої консистенції композиту в різних медичних та косметичних цілях. Це один з прикладів, як вже вказувалось, важливої ролі кожної складової композиту [101].

До ефективних загоюючих засобів ран та опіків відноситься також композит гідротованих мембран целюлози з НЧ срібла, отриманих хімічним шляхом. НЧ рівномірно адсорбуються на поверхні нанофібрил целюлози, мають сферичну форму, розмір 8 ± 2 нм і високу антимікробну активність. При цьому целюлоза вбирає в себе рідину з продуктами розпаду та метаболізму тканин. Крім того, целюлоза біосумісна з клітинами теплокровних, що в цілому характеризує такий композит як високоефективний [102].

Можна навести ще багато прикладів розробки та вивчення властивостей композитів з НЧ срібла на основі біополімерів, що підтверджує перспективність їх застосування.

До числа новітніх матеріалів відносяться також тканини з напиленнями або імпрегнованими мікро- та НЧ срібла, або - срібла та міді.

Існує декілька способів отримання бавовняних тканин з НЧ срібла. Найбільш простим та дешевим способом отримання тканин з НЧ є застосування температурного фактора. Демонстрацією можуть слугувати слідуючі дослідження. Тканину, просичену азотнокислим сріблом, завантажують в автоклав та задають температуру 121 °С протягом 15 хв. Залишкова кількість альдегідного радикала крохмалю відновлює нітросрібло до металевих наночасток, які одночасно закріплюються на тканині [103]. Міцні антимікробні тканини, імпрегновані наносріблом отримані при застосуванні гідролізованої ксантанової камеді [104]. Цікавим є також варіант обробки нетканного льняного волокна наносріблом та йього стабілізація фітопрепаратом. Застосування вказаних тканинних повґязок, за даними авторів, вдвічі скорочує процес загоювання ран [105].

В останній час зґявилось багато повідомлень щодо використання в композитах різних мінералів. Останні приваблюють тим, що володіють високою адсорбційною та дезінфікуючою властивостями [106]. Сорбційна ємність мінералів визначається здатністю утримувати та видаляти сполуки та окремі елементи і залежить від величини поверхні пор сорбентів. В залежності від розмірів радіуса пор, вони діляться на три типи: мікропори з радіусом менше 1,5 нм, мезопори з радіусом від 1,5 до 200 нм, макропори - більше 200 нм. Вибір сорбента з тою чи іншою пористою структурою дозволяє впливати на характер сорбції, і тим самим визначає терапевтичний ефект. За використання мінеральних сорбентів в нанокомпозитах з НЧ срібла відбувається поєднання сорбційно-детоксікаційних властивостей з антибактеріально-вірулоцидними властивостями наносрібла. Перевагою мінеральних сорбентів також є їх природний склад, наявність важливих для організму мікро- та макроелементів.

Мінеральний адсорбент для медичних цілей повинен відповідати ряду специфічних вимог, зокрема, бути біологічно інертним, промислово доступним, економічно рентабельним [107].

Методи нанесення срібла на мінерал застосовуються самі різні: від обміна катіонів Na⁺ в каркасі структури мінерала на Ag⁺ з розчину AgNO₃аж до напилення часток Ag у вакуумі на неорганічну підложку [108, 109].

Найбільш поширений хімічний метод отримання НЧ срібла, поєднаних з частками мінеральних сорбентів. Прикладом можуть бути композити з монморилонітом при застосуванні двох відновників: формальдегіду та боргідриду [110]. При застосуванні боргідриду отримано рівномірне розподілення дисперсних часток Ag з вузьким діапазоном розмірів - від 3 до 13 нм. Отриманий композит в обох випадках містив 2,4 мас % і 5,3 мас % НЧ Ag, що свідчить про достатньо високу якість композиту та широку сферу йього можливого застосування. Бактерицидна дія наносрібла в мінеральному композиті призводить до швидкого подолання інфекційного процесу. В той же час сорбційні якості мінералів (каолін), цеоліт, монтмораланіт та ін. забезпечують видалення токсичних продуктів деградації тканин, мікробних клітин, ексудатів, нанообмінні властивості мінералів сприяють оптимізації йонного складу міжклітинної рідини в рані. Все це сприяє прискоренню загоєння рани і вказує на перевагу композитів з мінералами [111 - 113].

При отриманні НЧ срібла хімічним методом використовують в якості так званої «твердої підложки» багато різних сполук. Дуже перспективне застосування дрібнодисперсних фракцій різних мінералів. Так, K. Sameli et al НЧ срібла закріплював на частинках тальку розміром 7,5 - 13.1 нм [114]. Така комбінація забезпечувала стабільний стан розчину. Автори рекомендують отриманий композит використовувати в різних галузях хімічної та біологічної промисловості. Аналогічним способом було отримано композит НЧ Ag з каолінітом [115]. НЧ діаметром 5,6 - 10,5 нм також адсорбувались на поверхні частинок каолініту, що за думкою дослідників було обумовлено тим, що проміжок між пластинками каолініта був значно менше 9,8 - 7,2 нм. Хімічний метод застосований також для отримання НЧ срібла з цеолітом [116]. Поряд з добре вивченим хімічним методом отримання НЧ при створенні композитів останнім часом набуває розвиток застосування ?-опромінення та ультразвука. В роботі Shameli K. et al. [117] НЧ срібла були синтезовані у міжпластинчатому просторі монтморилоніта з використанням ?-опромінення без будь-якого відновника. НЧ з діаметром 21,5 - 30,6 нм. Введення наночасток срібла після їх відновлення в нанопористу решітку цеоліту було здійснено в процесі обробки цеоліту ультразвуком [118].

...

Страница:

диссертация "Гігієнічна оцінка антимікробної дії композитів з наночастками срібла" скачать

Подобные документы

Значення газообміну для дітей 3-7 років
Обґрунтування особливостей газообміну в організмі дітей 3-7 років. Характеристика розвитку організму дитини дошкільного віку. Вікові особливості дихання дитини: будова, дихальні рухи, газообмін у легенях. Гігієнічна оцінка фізичного розвитку дитини.

курсовая работа [1,2 M], добавлен 25.09.2010
Дослідження динаміки зміни якості води у озері Басів Кут
Стан забруднення атмосферного повітря у Рівненський області. Оцінка екологічного стану озера Басів Кут. Вимоги до якості води і методи гідрохімічних досліджень визначення органолептичних властивостей води. Дослідження якості поверхневих вод озера.

учебное пособие [739,8 K], добавлен 24.10.2011
Біохімічне дослідження процесу стомлення у підлітків
Біологічне значення стомлення, методи його дослідження. Вивчення біохімічних основ стомлення у підлітків та його діагностування доступними засобами. Виявлення зміни в активності слини учнів внаслідок стомлення під час фізичних та розумових навантажень.

курсовая работа [116,8 K], добавлен 21.01.2017
Методи мікробіології
Взаємодія барвників із структурами бактеріальної клітини. Ріст і розмноження бактерій. Культивування вірусів в організмі тварин. Фізичні методи дезінфекції. Гетерогенність популяцій мікроорганізмів. Бактеріостатичний, бактерицидний ефект дії антибіотиків.

контрольная работа [60,4 K], добавлен 24.02.2012
Дослідження особливості пристосувань рослин для запилення комахами
Проведення дослідження особливостей пристосувань певних видів рослин до ентомофілії. Оцінка господарської цінності, значення та можливості використання комахозапилення у практичній діяльності людини. Вивчення взаємної адаптації квитків та їх запилювачів.

контрольная работа [3,0 M], добавлен 11.11.2014
Склад та продукція фітопланктону р. Случ Житомирської області
Історія вивчення автотрофної компоненти річки Случ. Видове та внутрішньовидове різноманіття водоростевих угруповань. Еколого-географічна характеристика фітопланктону та оцінка якості води. Оцінка інформаційного різноманіття екологічного стану річки.

дипломная работа [2,5 M], добавлен 22.01.2015
Ідентифікація Coleochlamys-подібних водоростей наземних біотопів Антарктиди
Фізико-географічна характеристика Антарктиди. Перші дослідження Coleochlamys-подібних водоростей, їх морфологічний і молекулярно-філогенетичний аналіз. Водорості наземних біотопів району дослідження, їх загальний опис та оцінка екологічного значення.

курсовая работа [1,8 M], добавлен 21.06.2014
Дослідження придатності закритих водойм півдня України для вирощування білого амура (на прикладі рибогосподарського ставка в с. Кам’яна Балка Миколаївського району Миколаївської області)
Дослідження екологічних умов обстежуваної водойми, вмісту біогенних елементів в донних відкладах. Оцінка видового складу риб обстежуваного ставка та можливої конкуренції між видами. Результати біометричних та анатомічних спостережень білого амура.

курсовая работа [4,4 M], добавлен 12.02.2016
Будова, функції та методи дослідження мітохондрій
Мітохонрдрії як органоїди клітини, їх будова та функції. Розміри, форма, загальна схема організації мітохондрій. Локалізація ферментної системи мітохондрій. Методи дослідження мітохондрій: електронна мікроскопія; інтерференційне мікроскопування.

курсовая работа [398,9 K], добавлен 21.09.2010
Інтродукція парків м. Миколаєва
Географічне положення та історико-культурний потенціал м. Миколаєва. Дослідження видового біорізноманіття та ареалів походження деревних листяних інтродуцентів парків і скверів міста. Оцінка рясності насаджень, успішності та перспективності інтродукції.

курсовая работа [156,7 K], добавлен 19.04.2015
Морфологічні властивості мікроорганізмів
Основні концепції виду в бактеріології. Особливості визначення систематичного положення мікроорганізмів. Значення морфологічних властивостей в сучасній систематиці мікроорганізмів. Механізм ідентифікації мікроорганізмів на основі морфологічних ознак.

курсовая работа [5,8 M], добавлен 30.01.2016
Концепція нескінченності й космологічна еволюція
Космологічні моделі Всесвіту, наукові роботи О. Фрідмана, Г. Гамова. Стандартна модель еволюції Всесвіту на основі рівняння теорії відносності Ейнштейна та уявлення про кривизну простору. Філософсько-світоглядні проблеми космологічної еволюції.

реферат [21,1 K], добавлен 19.06.2010
Характеристика видового складу тварин літоралі р. Случ в межах м. Березного
Природно-екологічні умови Березнівського району. Біологічні особливості видового складу тварин - гідробіонтів річки Случ. Облік водної ентомофауни. Кількісна оцінка видового складу тварин літоралі р. Случ. Методика дослідження тварин літоралі р. Случ.

дипломная работа [6,6 M], добавлен 29.11.2011
Роль гербарних зразків у розвитку біологічної науки на території України (друга половина ХІХ - початок ХХ ст.)
Історія гербарної справи та флористичних досліджень в Україні. Вивчення таксономічного складу синантропної флори на основі рослинних зразків Й.К. Пачоського. Гербарні колекції в природничих музеях, їх значення для науково-просвітницької діяльності.

статья [25,7 K], добавлен 07.08.2017
Умовні рефлекси
Основі регуляції різноманітної діяльності організму. Функції нервової та ендокринної систем. Реакція організму на будь-яке подразнення. Механізм утворення умовних рефлексів. Роль підкіркових структур та кори великого мозку. Гальмування умовних рефлексів.

реферат [30,7 K], добавлен 30.03.2012
Динаміка перельоту птахів
Загальна характеристика птахів: лелека білий, бусол, або чорногуз, гуска сіра, шпак звичайний, зозуля звичайна, ластівка сільська. Перельоти птахів та методи дослідження цього процесу. Аналіз спостережень за строками прильотів вказаних видів птахів.

реферат [28,1 K], добавлен 21.09.2010
Вищі водні рослини в системі рослинного світу
На основі вивчених еколого-біологічних властивостей рослин водних та прибережно-водних біоценозів проведення визначення стану їхніх ценозів русла річки Сіверський Донець. Визначення видів біоіндикаторів водного середовища, екологічні особливості видів.

курсовая работа [63,9 K], добавлен 07.05.2009
Черепно-мозкові нерви
Місцезнаходження ядер черепно-мозкових нервів. Місця входу та виходу на основі мозку черепно-мозкових нервів, зони їх іннервації. Нюховий, зоровий, окоруховий, блоковий, трійчастий та очний нерви. Гілки трійчастого нерва. Блукаючий та додатковий нерви.

презентация [304,7 K], добавлен 01.02.2014
Структурно-функціональні особливості легень у людини на етапах онтогенезу
Вивчення ембріогенезу легень та періодизації їх формування на основі даних макро-, мікро морфологічного і гістохімічного аналізів. Основні етапи розвитку легень у людини в постнатальному періоді, їх функціональні зміни. Легені на пізніх етапах онтогенезу.

курсовая работа [56,0 K], добавлен 06.11.2010
Зміна активності ферментів системи антиоксидантного захисту у нирках щура за дії гістаміну
Антиоксидантна система як захист проти вільних радикалів. Гістамін:історія вивчення, структура, шляхи синтезу і вивільнення. Визначення активності супероксиддисмутази, каталази, глутатіонпероксидази, вплив на неї наявності гістаміну в нирці щура.

курсовая работа [1,7 M], добавлен 22.06.2014

Другие документы, подобные "Гігієнічна оцінка антимікробної дії композитів з наночастками срібла"

весь список подобных работ

скачать работу можно здесь

сколько стоит заказать работу?

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.