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:

Таблиця 3.8

Визначення антимікробної дії композиту колоїдного розчину «Срібний щит-1000» в комбінації з антибіотиком «Стрептоміцин»

Концентра-ція розчину «Срібний- щит-1000», мкг/см3	Концен-трація антибіотика, мкг/см3	Тест-мікроорганізми
		S. aureus	E. coli	P. aeruginosa	C. albicans
		МІК	МБК	МІК	МБК	МІК	МБК	МІК	МБК
30,0	25,0	-*	-	-	-	-	-	-	+/-
20,0		-	-	-	-	-	-	-	+
15,0		-	-	-	+/-	-	-	+/-	+
12,0		-	-	-	+/-	-	-	+	+
30,0	10,0	-	-	-	-	-	-	+/-	+/-
20,0		-	+	+	+	+/-	+/-	+	+
15,0		+**	+	+	+	+	+	+	+
12,0		+	+	+	+	+	+	+	+
30,0	5,0	-	-	+/-***	+	+	+	+/-	+/-
20,0		-	+	+	+	+	+	+	+
15,0		+	+	+	+	+	+	+	+
12,0		+	+	+	+	+	+	+	+
30,0	1,0	-	-	+/-	+	+	+/-	+/-	+/-
20,0		-	+	+	+	+	+	+	+
15,0		+	+	+	+	+	+	+	+
12,0		+	+	+	+	+	+	+	+

Примітки:

1)* - відсутність росту тест-культур;

2)** + наявність росту тест-культур;

3)*** +/- ріст стійких колоній в незначній кількості.

Згідно отриманих результатів, представлених в табл. 3.8 встановлено, що композиційна система на основі колоїдного розчину наносрібла «Срібний щит-1000» з антибіотиком «Стрептоміцин» проявляє антмікробний ефект по відношенню до тест-штамів S. aureus, E. сoli, P. aeruginosa при використанні менших концентрацій вихідних інгредієнтів. Найбільш чутливими до дії композиту виявились тест-штами S. aureus та P. аeruginosa. МІК для цих мікроорганізмів реєструвалася у композиційній суміші із вмістом антибіотика 10,0 мкг/см³ та розведенням наносрібла у два рази (30,0 мкг/см³) по відношенню до тест-штаму P. аeruginosa і три рази (20,0 мкг/см³) по відношенню до тест-штаму S. aureus. Також нижчою була МБК композиту у порівнянні із антимікробною дією складових компонентів суміші. Так, у відношенні S. aureus і P. аeruginosa, суміш із вмістом антибіотика 10,0 мкг/см³ та розведенням наносрібла у два рази (30,0 мкг/см³) проявляла мінімальний бактерицидний ефект.

Щодо тест-штаму E. сoli МІК композиту зафіксовано із вмістом антибіотика 10,0 мкг/см³ та розведенням наносрібла у два рази (30,0 мкг/см³); МБК - із вмістом антибіотика 25,0 мкг/см³ та розведенням наносрібла у три рази (20,0 мкг/см³) та вмістом антибіотика 10 мкг/см³і розведенням наносрібла у два рази (30 мкг/см³).

Різниці між антимікробною дією досліджуваного композиту та його складових на тест-штам C. аlbicans ми не виявили.

Таблиця 3.9

Визначення антимікробної дії композиту колоїдного розчину «Срібний щит-1000» в комбінації з антибіотиком «Канаміцин»

Концентра-ція розчину «Срібний щит-1000», мкг/см3	Концен-трація антибі-отика, мкг/см3	Тест-мікроорганізми
		S .aureus	E. coli	P. aeruginosa	C. albicans
		МІК	МБК	МІК	МБК	МІК	МБК	МІК	МБК
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
30,0	25,0	-*	-	-	-	-	-	-	-
20,0		-	-	-	-	-	-	-	-
15,0		-	-	-	-	+/-***	+/-	-	-
12,0		-	-	-	-	+/-	+/-	+/-	+/-
30,0	10,0	-	-	-	-	-	-	-	-
20,0		-	-	-	-	-	-	-	-
15,0		-	-	-	-	+/-	+/-	-	-
12,0		-	-	-	-	+**	+/-	+/-	+/-
30,0	5,0	-	-	-	-	-	-	-	-
20,0		-	-	-	-	-	-	-	-
15,0		-	-	-	-	+/-	+/-	-	-
12,0		-	-	-	-	+/-	+/-	+/-	+/-
30,0	1,0	-	-	-	-	-	-	-	-
20,0		-	-	-	-	-	-	-	-
15,0		-	-	-	-	+/-	+/-	-	-
12,0		-	-	-	-	+/-	+/-	+/-	+/-

Примітки:

1)* - відсутність росту тест-культур;

2)** + наявність росту тест-культур;

3)*** +/- ріст стійких колоній в незначній кількості.

За результатами досліджень (табл. 3.9) антимікробної активності композиційної системи на основі колоїдного розчину наносрібла «Срібний щит-1000» з антибіотиком «Канаміцин» межу антимікробної дії відносно тест-штамів S. aureus та E. сoli ми не встановили.

Таблиця 3.10

Визначення антимікробної активності розчину «Срібний щит-1000» у поєднанні з антимікробним препаратом «Офлоксацин» по відношенню до тест-мікроорганізму E. coli

Час експо-зиції	Дослід («Срібний щит-1000» 7,5 мкг/см3 + «Офлоксацин»), КУО/см3	Контроль «Офлоксацину», КУО/см3	Контроль розчину «Срібний щит-1000», КУО/см3 (7,5 мкг/ см3)	Контроль культури E. coli, КУО/см3
	концентрація препарату, мкг/см3	концентрація препарату, мкг/см3
	0,1	0,05	0,025	0,1	0,05	0,025
5 хв	62	87	94	77	109	96	90	88
2 год	26	32	35	30	98	115	44	113
4 год	23	18	20	20	55	96	14	99
24 год	0	0	0	1	2	4	0	> 330

З аналіза активності композиційної суміші (табл. 3.10) «Срібний щит-1000» в концентрації 7,5 мкг/см³у поєднанні з антимікробним препаратом «Офлоксацин» слідує, що повне знезараження від E. coli у досліді відбувалося при концентрації антимікробного препарату від 0,1 до 0,025 мкг/см³ через 24 години дії випробуваного зразка. Такий же ефект здійснювало наносрібло (відсутність росту). За дії одного «Офлоксацина» через 24 години був зафіксований бактеріостатичний ефект, (виявлені поодинокі колонії E. coli). Оскільки бактерицидна дія композиційної суміші й наносрібла співпадали, можна припустити, що антимікробна дія композиту відбувалася за рахунок наносрібла. Тобто, бажаного ефекта зниження МБК не виявлено, що свідчить про неперспективність подальшого дослідження композиції.

Таблиця 3.11

Визначення антимікробної активності розчину «Срібний щит-1000» у поєднанні з антибіотиком «Цефазолін» по відношенню до тест-мікроорганізму S. aureus

Час експо-зиції	Дослід («Срібний щит-1000» 7,5 мкг/см3 + «Цефазолін»), КУО/см3	Контроль «Цефазоліну», КУО/см3	Контроль розчину «Срібний щит-1000», КУО/см3 (7,5 мкг/ см3), КУО/см3	Контроль культури S. aureus, КУО/см3
	концентрація антибіотику, мкг/см3	концентрація антибіотику, мкг/см3
	3,125	1,56	0,78	0,39	3,125	1,56	0,78	0,39
5 хв	0	4	58	51	0	26	50	57	54	70
4 год	0	0	0	1	0	20	42	52	32	69
24 год	0	0	0	0	0	0	4	5	0	27

За результатами випробувань розчину «Срібний щит-1000» в концентрації 7,5 мкг/см³ у поєднанні з антибіотиком «Цефазолін» (табл. 3.11), відсутність росту тест-мікроорганізму S. aureus у досліді виявлена через 4 години за концентрації 0,78 мкг/см³, що в 4 раза нижче МБК антибіотика (3,125 мкг/см³). В той же час наносрібло через чотири години не проявило бактеріостатичного чи бактерицидного ефекту. Такі результати дозволяють говорити про взаємодію складових композиту, що оцінюється нами як наявність синергізму.

Більш детальний аналіз результатів табл. 3.11 засвідчив щодо необхідності продовжити дані дослідження, зокрема у визначенні ефективності за більш короткі проміжки часу (1, 2, 3 години) та зменшення концентрації наночасток срібла до 3,75 мкг/см³. Отримані результати наведені в табл. 3.12.

Таблиця 3.12

Визначення антимікробної активності колоїдного розчину «Срібний щит-1000» у поєднанні з антибіотиком «Цефазолін» по відношенню до тест-мікроорганізму S. aureus

Час експо-зиції	Дослід («Срібний щит-1000» 3,75 мкг/см3+ «Цефазолін»), КУО/см3	Контроль «Цефазоліну», КУО/см2	Контроль розчину «Срібний щит-1000», КУО/см3 (3,75 мкг/см3), КУО/см3	Контроль культури S. aureus, КУО/ см3
	концентрація антибіотика, мкг/см3	концентрація антибіотика, мкг/см3
	3,125	1,56	0,78	0,39	3,125	1,56	0,78	0,39
5 хв	0	20	40	48	0	21	25	33	55	57
1 год	0	5	6	7	0	18	30	37	17	55
2 год	0	0	0	2	0	11	28	26	10	54
3 год	0	0	0	2	0	10	24	30	5	50

Як слідує з даних таблиці 3.12, активність композиційної суміші вища, ніж ізольована дія розчину «Срібний щит-1000» у концентрації 3,75 мкг/см³ та антибіотика «Цефазолін» у визначених раніше концентраціях. Бактерицидний ефект суміші спостерігався вже через дві години за концентрації антибіотика 0,78 мкг/см³. Цей результат підтверджує наявність синергічного ефекту за сукупної дії колоїдного розчину «Срібний щит-1000» у поєднанні з антибіотиком «Цефазолін» та уточнює параметри щодо можливості використання більш низької концентрації наносрібла і отримання бажаного результату вже через 2 години експозиції.

За отриманими даними можна констатувати, що суспензійний метод придатний для проведення скринінгу антимікробної дії колоїдного розчину «Срібний щит-1000», антибіотиків та композицій на їх основі; результати контролю МБК антибіотиків суспензійним методом співпадають з результатами досліджень антибіотиків методом серійних розведень.

Узагальнюючи результати випробувань антимікробної дії композиційних систем на основі колоїдного розчину срібла «Срібний щит-1000» з антибіотиками груп аміноглікозидів та цефалоспоринів відносно тест-мікроорганізмів, можна констатувати перевищення сукупної дії композитів порівняно їз дією його складових факторів, тобто явище синергізму. В експерименті застосування розчину наносрібла у комбінації з антибіотиками дозволило зменшити концентрації складових композиту при збереженні всіх його бактерицидних властивостей.

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

Результати будь-якого медико-біологічного дослідження набувають значно більшої наукової значущості, якщо вони піддаються повноцінній статистичній та математичній обробці. Найбільш ефективний і значимий математичний прийом полягає в побудові математичної моделі досліджуваного процесу. Модель дозволяє наблизитися до теоретичного розуміння явища, описати процес у вигляді математичних функцій, отримати прогноз результату при зміні рівня факторів і часу їх впливу, провести аналіз властивостей моделі та отримати нові результати без проведення додаткових експериментів.

На основі отриманих значень антимікробної дії композиту розчину НЧ Ag в гліцерині «Срібний щит-1000» у комбінації з антибіотиком «Цефазолін» запропоновано математичну модель швидкості відмирання тест-мікрооргані-змів при зміні часу дії і концентрації композиційної суміші та її компонентів.

На першому етапі проведення експериментів була виконана оцінка ізольованої антимікробної дії колоїдного розчину наносрібла «Срібний щит-1000» (табл. 3.3). Оскільки факторами, що впливають на процес відмирання мікроорганізмів (МО) (y), були концентрація розчину (С) і час його дії (t), модель опису процесу мала наступний загальний вигляд:

y = y ({a},С,t ), (3.1)

де: {a} - набір параметрів моделі.

Виходячи з виду графіків динаміки (рис.3.1) і загальних теоретичних уявлень про динаміку процесів загибелі тест-мікроорганізмів, в якості математичної моделі y(t) була обрана експоненціальна функція:

y = y₀(C) exp[-б(C) t], (3.2)

де y₀(C) - початкове значення функції при t=0 y0=y(t=0); б(C) - швидкість відмирання МО.

Рис. 3.1. Приклад емпіричної кривої динаміки відмирання тест-мікроорганізмів

Величину y₀ прийняли рівною середньому значенню в контролі:

y₀ (C) = y₀ = const=62,75 КУО/см³.

Модель (3.2) набула вигляду залежності функції від параметра швидкості б:

y = y₀ exp[-б(C) t], (3.3)

Середні значення цього параметра, а також їх помилки (S_б ), коефіцієнти Стьюдента (t_б ) і вірогідності (p_б) для кожної концентрації (С) були розраховані за вихідними даними числовими методами (Левенберга-Марквардта) за допомогою програмного продукту STATISTICA 10.0 і наведені в табл. 3.13.

Таблиця 3.13

Результати розрахунку параметра швидкості математичної моделі (3.3) для досліджених концентрацій розчину «Срібний щит-1000»

С (мкг/cм3)	Статистичні характеристики
	б	Sб	tб	pб
15	0,020	0,004	5,527	0,012
7,5	0,011	0,002	6,424	0,008
3,75	0,011	0,003	4,444	0,021
1,875	0,010	0,001	7,813	0,004

З таблиці слідує, що значення параметра б для всіх досліджених концентрацій C були достовірні (p < 0,05), що свідчить про адекватність запропонованої моделі.

Далі була досліджена залежність б(С) параметра швидкості від концентрації розчину «Срібний щит-1000» . У відповідності з графіком б(С) та з урахуванням малої кількості точок для побудови моделі та опису цієї залежності була обрана проста лінійна функція:

б(С)= a+bC , (3.4)

Для спрощення подальших побудов використовували граничні умови. Очевидно, що при відсутності впливу швидкість відмирання МО буде дорівнювати нулю, (б(С=0)= 0), тобто в моделі (3.4) повинен бути відсутній вільний член і залежність б(С) набуває найбільш простий вигляд:

б(С)= bC, (3.5)

Значення параметрів b і їх статистичні характеристики, розраховані за МІК, наведені в табл. 3.14

Таблиця 3.14

Значення параметрів моделі зміни швидкості процесу відмирання МО при зміні концентрації розчину «Срібний щит-1000»

Параметр	Статистичні характеристики
	среднє	похибка	t	p
b	0,0025	0,0003	8,15	0,001

Отримані значення параметрів y₀=62,75 і b=0,0025 можна вважати початковими наближеннями загальної функції «концентрація - час - ефект» для дії розчину «Срібний щит-1000»:

y = y₀ exp (btC), (3.6)

Використовуючи початкові наближення, можна отримати чисельними методами точні значення параметрів моделі (табл. 3.15).

Таблиця 3.15

Результати розрахунків параметрів функції (3.6)

Параметри	Статистичні характеристики
	среднє	похибка	t	p
y0	58,178	3,3026	17,62	< 0,001
b	0,0026	0,0005	5,59	< 0,001

Отже, в остаточному вигляді модель залежності відмирання МО за дії розчину «Срібний щит-1000» запишеться у такому вигляді:

y = y₀exp (btC)= 58,18 exp(-0,0026 t С), (3.7)

Графік цієї функції представлений на рис 3.2.

Рис.3.2. Графічне представлення залежності відмирання тест-мікроорганізмів при зміні часу і концентрації розчину «Срібний щит-1000»

Змістовне використання отриманої моделі полягало в розрахунку такого прогнозного значення концентрації С*, при якому відбувалося б повне відмирання МО практично відразу ж після початку впливу (t*).

С*=(-ln(y*/y₀))/(bt*), (3.8)

Оскільки за умовами проведення експерименту перший час реєстрації тест-мікрорганізмів відбувається на 5-й хвилині, а чутливість методу вимірювання тест-мікрорганізмів - на рівні 15 (КУО/см³), можна вважати граничними значеннями t*=5 хв y*=14 (КУО/см³). При підстановці цих значень в отриману функцію можна отримати середнє критичне значення. Однак, практично більш значущим є мінімальне значення C*_min, яке знаходиться на нижній межі довірчого інтервалу його зміни. Підставляючи у формулу (3.8) відповідні граничні значення параметрів y₀ і b, отримуємо C*_min=73,15 мкг/см³.

Для перевірки адекватності цієї моделі і верифікації її параметрів був проведений додатковий експеримент. З урахуванням похибки методики і зручності постановки досліду була використана критична концентрація C*_min=70(мкг/см³). В результаті експерименту було встановлено, що дійсно при такій концентрації антибіотика повне відмирання МО (y < 14 КУО/см³) відбувалося вже на 5-й хвилині впливу. Таким чином, була доведена адекватність побудованої математичної моделі і встановлена критична концентрація розчину «Срібний щит-1000», що призводить до необхідного ефекту.

Наступним етапом було дослідження антимікробної дії композиційної суміші розчину НЧ Ag «Срібний щит-1000» (3,75 мкг/см³) і антибіотика «Цефазолін» (див. табл. 3.12).

Як і раніше, вважалося, що характеристиками, які впливають на процес відмирання МО (y), були концентрація діючого чинника (3.3) і час його дії (t). Тобто модель в загальному вигляді записувалася так само як і (3.1).

Графіки динаміки процесів загибелі мікроорганізмів так само, як і в першій частині дослідження, мали вигляд спадаючих експонент.

Виходячи з умов експерименту і при наявності значень у контролі ми допустили, що в нульовий момент часу всі значення y₀ будуть рівні середньому в контролі, тобто вважаємо, що для всіх моделей y₀= 54,00 (мкг/см³).

В такому випадку побудова математичних моделей знову буде зводитися тільки до розрахунку параметра швидкості б. Значення б і їх статистичні характеристики (помилки -S_б, коефіцієнти Стьюдента - t_б і достовірності - p_б) були розраховані, як і раніше, за вихідними даними числовими методами (Левенберга-Марквардта) за допомогою програмного продукту STATISTICA 10.0 і наведені в табл.3.16.

Таблиця 3.16

Значення статистичних характеристик параметрів швидкості б при дії розчину «Срібний щит-1000» в комбінації з антибіотиком «Цефазолін»

Фактор	С (мкг/см3)	Статистичні характеристики
		б	Sб	tб	pб
композит	1,56	0,199	0,029	6,882	0,006
	0,78	0,048	0,008	6,031	0,009
	0,39	0,031	0,004	8,443	0,003
«Цефазолін»	1,56	0,189	0,128	1,472	0,238
	0,78	0,153	0,219	0,701	0,534
	0,39	0,005	0,002	2,295	0,105

Далі була досліджена залежність б(С) дії тільки антибіотика «Цефазолін» і дії композиту антибіотика з розчином «Срібний щит-1000»

Як і раніше, у відповідності з графіком б(С) в якості моделі була обрані лінійні функції без вільного члена:

б(С)= bC, (3.9)

де b - параметр функції.

Значення цих параметрів, розраховані за МБК, а також їх статистичні характеристики наведені в табл. 3.17

Таблиця 3.17

Значення параметрів моделі процесу відмирання мікроорганізмів за дії композиту і антибіотика

Фактор	Статистичні характеристики
	середнє	похибка	t	p
Композит	0,142	0,024	5,93	0,01
Антибіотик	0,121	0,008	15,885	0,001

Оскільки значення параметра моделі достовірні, обрану модель можна вважати адекватною.

Значення b, а також прийняті за y₀ середні в контролі були використані в якості початкових наближень при розрахунку повної моделі (3.6).

Результати уточнення, виконані, як і раніше, методом Левенберга-Марквардта з допомогою програмного продукту STATISTICA 10.0, наведені в табл.3.18.

Таблиця 3.18

Результати розрахунків параметрів функції (3. 6)

Параметри	Статистичні характеристики
	середнє	похибка	t	p
y0	60,098	1,516	39,65	<0,001
b композита	0,118	0,011	10,32	<0,001
b антибіотика	0,012	0,003	3,54	0,003

Тобто математична модель «концентрація - час - ефект» для дії композиту запишеться у вигляді:

y = y₀ exp(-btC)= 60,098exp(-0,118t C), (3.10)

Аналогічно, модель за ізольованої дії антибіотика буде мати вигляд:

y = y₀ exp(-btC)= 60,098exp(-0,012t C), (3.11)

З таблиці слідує, що швидкісний параметр b для композиту на порядок більше, ніж для антибіотика. Ставлення цих значень (k) можна вважати характеристикою порівняльної ефективності дії композиту порівняно з ізольованою дією антибіотика:

k = b композита / b антибиотика = 0,118/0,012 = 9,72.

Використовуючи вихідну таблицю результатів цього етапу експериментального дослідження (табл. 7), можна також виконати побудову моделі для ізольованого дії розчину «Срібний щит-1000» та аналіз її параметрів. Оскільки розчин діяв в одній концентрації (С = 3,75 мкг/см³), модель мала вигляд:

y = y₀ exp(-bt), (3.12)

Результати розрахунків наведені в табл. 3.19.

Таблиця 3.19

Значення параметрів моделі процесу відмирання мікроорганізмів при дії розчину «Срібний щит-1000»

Параметри	Статистичні характеристики
	середнє	похибка	t	p
y0	59,768	2,323	25,73	< 0,001
b	0,0048	0,0006	8,58	0,003

Значення параметра y₀ для моделі (3.12) не відрізнялося достовірно від y₀ в моделях (3.10), (3.11). А значення параметра b було істотно менше, ніж в попередніх моделях.

За аналогією з підходами, прийнятими в токсикології, можна оцінити характер комбінованованої дії композиту (розчину «Срібний щит-1000» й антибіотика «Цефазолін») порівняно з сумою їх ізольованої дії. А саме, якщо результат спільної дії менше суми ефектів ізольованих впливів, то прийнято говорити про антагонізм. Приблизна рівність сумі свідчить про сумацію. Результат спільної дії, який більше за суму окремих ефектів, свідчить про синергізм (потенціювання).

Якщо вважати, що параметр b характеризує антимікробну активність діючих речовин, то в нашому дослідженні можна однозначно стверджувати, що композит проявляє синергічний ефект:

b композиту >> (b антибіотика + b розчину), оскільки

0,118 >> (0,012 + 0,0048) = 0,0168.

Висновки до розділу 3

1. Експериментальними дослідженнями трьох прийнятих в мікробіології методів встановлено, що для вивчення бактерицидної дії препарату «Срібний щит-1000» найбільш ефективним є суспензійний метод, який дозволяє уникнути супутніх інгібуючих факторів і з найбільшою вірогідністю встановити наявну в препараті «Срібний щит-1000» бактерицидність.

2. Результати випробувань антимікробної дії композиційних систем на основі колоїдного розчину срібла «Срібний щит-1000» з антибіотиками груп аміноглікозидів та цефалоспоринів відносно тест-мікроорганізмів показали перевищення сукупної дії композитів відносно сум його складових факторів, тобто явище синергізму. В експерименті застосування розчину наносрібла у комбінації з антибіотиками дозволило знизити концентрації складових композиту при збереженні його бактерицидних властивостей; за три години контакту бактерицидний ефект суміші наносрібла з антибіотиком „Цефазолін” спостерігався вже через дві години при концентрації антибіотика 0,78 мкг/см³, що в 4 рази нижче МБК самого антибіотику в даному досліді (3,125 мкг/см³).

3. Запропоновано математичну модель швидкості відмирання тест-мікроорганізмів за зміни часу дії і концентрації розчину наносрібла «Срібний щит-1000». Розраховані її параметри за експериментальними даними. За допомогою математичної моделі визначено мінімальну діючу бактерицидну концентрацію цього розчину. Додатковий експеримент, в якому була досліджена ця концентрація розчину, продемонстрував відсутність його дії, що свідчить про адекватність математичної моделі і справедливість розрахунків, одержаних з її допомогою.

Результати досліджень, наведені в даному розділі, були представлені в наступних публікаціях

1. Сурмашева О.В. Антимікробна дія комбінованого застосування наночасток срібла та антибіотиків / Сурмашева О.В., Романенко Л.І., Росада М.О., Ніконова Н.О. та ін. // Гігієна населених місць. - 2015. - № 66. - С. 126-131.

2. Сумісна дія наночасток срібла в композиції з антибіотиком / Сурмашева О.В., Романенко Л.І., Ніконова Н.О., Москаленко А.Ю. // Актуальні питання гігієни та екологічної безпеки України: зб. тез. доп. наук.-практ. конф. (Київ, 23- 24 травня 2012 р.) - К., 2012. - Вип. 12. - С. 99-100.

3. Сучасні напрямки науково-дослідних робіт в лабораторії санітарної мікробіології в сфері нанотехнологій / Сурмашева О.В., Міхієнкова А.І., Корчак Г.І., Романенко Л.І. // Інфекційні хвороби: невичерпні проблеми (діагностика, етіопатогенетичні особливості, лікування, профілактика): Зб. тез доп. наук.-практ. конф. 10-11 жовтня 2013 р. - К., 2013. - С 45-49.

4. Бактерицидна активність наночасток срібла та міді / Сурмашева О.В., Міхієнкова А.І., Ніконова Н.О., Романенко Л.І., Олійник З.А. // Інфекційні хвороби: невичерпні проблеми (діагностика, етіопатогенетичні особливості, лікування, профілактика): Зб. тез доп. наук.-практ. конф. 10-11 жовтня 2013 р. - К., 2013. - С. 32-36.

5. Антимикробное действие нанокомпозитов / Сурмашева Е.В., Корчак Г.И., Романенко Л.И., Михиенкова А.И., Олийнык З.А., Кистерская Л.Д., Логинова О.Б., Садохин В.П. // Экологическая и техногенная безопасность. Охрана водного и воздушного бассейнов. Утилизация отходов: Сб. тез. докл. XІ Международной науч.-техн. конф. Бердянск, 10-14 июня 2013.- Бердянск, 2013.- С. 275-282.

6. Романенко Л.І. Оцінка придатності мікробіологічних методів при визначенні антимікробних властивостей композицій на основі наносрібла та антибіотиків / Романенко Л.І., Ніконова Н.О., Логінова О.Б. // Медичні науки: напрямки та тенденції розвитку в Україні та світі: Зб. тез наук. робіт учасників між нар. наук.-практ. конф. Одеса, 23-24 травня, 2014 р. -Одеса, 2014. - С.17-19.

7. Сурмашева О.В. Антимікробна дія суміші наночасток срібла та антибіотика / Сурмашева О.В., Романенко Л.І., Логінова О.Б. // Профілактична медицина. - 2014. - № 3-4. - С. 82-84.

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

Наявність антимікробної дії у бавовняних тканин досліджували методом агарових пластин» згідно Методам испытаний дезинфицирующих средств для оценки их безопасности и эффективности» (Москва, 1998 г.).

Імпрегновані НЧ срібла та міді тканини були отримані співробітниками Інституту хімії поверхні ім. О.О. Чуйка НАНУ методом термічного відновлення іонів срібла або міді на поверхні бавовняних тканин [143, 144]. Базові концентрації водних розчинів (10,79 - 0,01 мг/см³) для імпрегнації тканин готували з нітрату срібла (для одержання матеріалу з НЧ Ag) або водних розчинів нітрату срібла і сульфату міді (для одержання матеріалу з НЧ Ag/Cu). Контролем слугували тканини, просочені іонами срібла або міді, і зразки тканин, не просочених НЧ та іонами металів.

Антимікробна активність випробуваних бавовняних тканин була не однаковою і напряму залежала від концентрації активних речовин. Зони затримки росту становили до 6,0 мм, що продемонстровано по відношенню до тест-мікрорганізму P. аeruginosa на рисунку 4.1.

Рис. 4.1. Зони затримки росту тест-мікрорганізму P. аeruginosa під дією НЧ та іонів Ag та/або Cu, імпрегнованих розчинами у концентрації 10,79 мг/см³ (№1 - контроль необробленої тканини, №2 - НЧ Ag, №3 - іони Ag, №8 - НЧ Ag та Cu, №9 - іони Ag та Cu, №10 - НЧ Cu, № 11 - іони Cu).

Для встановлення мінімальної антимікробної дії імпрегнованих бавовняних тканин були досліджені зразки, які містили іони або НЧ срібла у нижчих концентраціях (таб. 4.1).

Таблиця 4.1

Визначення антимікробної активності тканин, імпрегнованих іонами або НЧ срібла у різних концентраціях

Назва зразку	Концен-трація, мг/см3	Тест-мікроорганізми, зона затримки росту, мм
		S. aureus	P. аeruginosa	E. coli
Тканина, контроль	-	0	0	0
НЧ срібла на тканині	1,08	2,0	2,0	1,0
Іони срібла на тканині	1,08	3,0	4.0	0,0
НЧ срібла на тканині	0,11	2,0	1,5	1,0
Іони срібла на тканині	0,11	3,0	3,0	1,0
НЧ срібла на тканині	0,01	0,0	0,0	0,0
Іони срібла на тканині	0,01	0,0	0,0	0,0

Як свідчать результати випробування тканин, імпрегнованих НЧ срібла та іонами срібла у концентраціях від 1,08 до 0,01 мг/см³, антимікробна активність зразків по відношенню до тест-мікроорганізмів S. aureus, E. coli,

P. аeruginosa реєструвалася у діапазоні від 1,08 до 0,11 мг/см³; зони затримки росту становили 1 - 4 мм. Бавовняні тканини, імпрегновані НЧ та іонами срібла у концентрації 0,01 мг/см³, не проявляли бактерицидний ефект до використаних тест-мікроорганізмів, що дало підставу не використовувати їх в подальших дослідах.

Визначення антимікробної дії модифікацій імпрегнованих бавовняних тканин (з НЧ срібла та міді або комбінації срібла і міді, та тканин, просочених іонами металів у концентрації 1,08 мг/см³) свідчать про те, що антимікробна дія по відношенню до використаних тест-мікроорганізмів у зразків неоднакова. Тканини, просочені НЧ або іонами міді, антимікробною активністю по відношенню до тест-мікроорганзмів S. aureus, P. аeruginosa та C. albicans не володіли; зони затримки росту навколо та під зразками були відсутні.

Тканини, просочені НЧ або іонами срібла мали антимікробну активність до вивчених тест-мікроорганізмів. Отримані результати наведені на рисунках 4.2 - 4.5.

Рис. 4.2. Зони затримки росту мікроорганізмів тканинами, імпрегнованими НЧ срібла

Найбільш чутливим до дії імпрегнованих НЧ срібла тканин виявився тест-мікроорганізм C. albicans. Зони затримки росту мікроорганізма складали від 5,5 мм, за концентрації срібла 10,79 мг/см³, та зменшувалась до 3,0 мм, при зменшенні концентрації до 0,11 мг/см³. Тест-мікроорганізми S. aureus та P. аeruginosa були більш стійкими до дії наносрібла; зони затримки росту за різних концентрацій НЧ складали від 1 до 3 мм.

Антимікробна активність тканин, просочених іонами срібла до тест- мікроорганізмів S. aureus, P. аeruginosa та C. albicans була тотожна дії тканин з НЧ срібла (рисунок 4.3)

Рис. 4.3. Зони затримки росту мікроорганізмів тканинами, імпрегнованими іонами срібла

Зразки бавовняних тканин, імпрегнованих комбінацією НЧ або іонів, а саме, НЧ срібла і міді та іонами срібла і міді, виявили більшу антимікробну активність по відношенню до тест-мікроорганізмів S. aureus та P. аeruginosa ніж попередньо описані імпрегновані тканини (див. рисунки 4.4 - 4.5)

Рис. 4.4. Зони затримки росту мікроорганізмів тканинами, імпрегнованими НЧ срібла та міді

Рис. 4.5. Зони затримки росту мікроорганізмів тканинами, імпрегнованими іонами срібла та міді

Зони затримки росту при різних концентраціях НЧ складали від 6 мм, для тест -мікроорганізму S. aureus, та від 4,5 мм для тест-мікроорганізму P. аeruginosa; найбільш стійким тест-мікроорганізмом була E. coli.

Визначення антимікробної активності імпрегнованих бавовняних тканин після 14 тижнів зберігання показало збереження бактерицидної дії зразків щодо E. сoli, S. аureus, P. aeruginоsa та C. albicans. Отримані результати наведені в табл. 4.2.

Таблиця 4.2

Визначення антимікробної активності імпрегнованих міддю та/або сріблом тканин після зберігання

Назва зразка	Период зберігання,тижні	Тест-мікроорганізми, зона затримки роста, мм
		S. aureus	P. aeruginоsa	E. coli	C. albicans
Тканина, контроль	14	0	0	0	0
НЧ срібла на тканині		2,0	2,0	2,0	5,5
Іони срібла на тканині		3,0	4,0	4,0	6,0
НЧ срібла та міді на тканині		4,0	3,0	5,0	6,0
Іони срібла та міді на тканині		5,0	4,0	5,0	6,0

Для перевірки стійкості імпрегнованих тканин до багаторазового використання зразки, просочені НЧ срібла, а також срібла та міді були випрані у пральній машині із застосуванням прального порошка «Gala» у режимі швидкого прання ( 30 хв) (рис. 4.6).

Рис. 4.6. Зони затримки росту імпрегнованих тканин по відношенню до тест-мікроорганізма P. aeruginоsa після прання (№ 1 - НЧ Ag до прання, (№ 1.1 - НЧ Ag після прання, № 2 - НЧ Ag та Cu до прання, № 2.2 - НЧ Ag та Cu після прання).

Таблиця 4.3

Порівняльні дані визначення антимікробної активності імпрегнованих міддю та/або сріблом тканин до та після прання

Назва зразка	Концен-трація, мг/см3	Тест-мікроорганізми, зона затримки роста, мм
		S. aureus	P. aeruginosa	E. coli
		до прання	після прання	до прання	після прання	до прання	після прання
НЧ срібла на тканині	10,79	2,0	2,0	3,0	2,0	2,0	2,0
НЧ срібла та міді на канині		7,0	6,0	4,0	4,0	3,0	2,5
Іони срібла на тканині		2,0	0,0	2,0	0,0	3,0	0,0
Іони срібла та міді на тканині		6,0	0,0	5,0	0,0	4,0	0,0

За результатами досліджень (табл. 4.3) можна констатувати збереження антимікробних властивостей випраних зразків імпрегнованих тканин по відношенню до тест-мікроорганізмів E. сoli, S. аureus та P. aeruginоsa.

Довготривале збереження антимікробної властивості тканин з нанесеними іонами або НЧ срібла та змішаної системи Ag/Cu у концентраціях від 10,79 до 0,11 мг/см³ підтверджуються на дослідах з тест-мікроорганізмами E. сoli, S. аureus, C. albicans та P. aeruginоsa. Зразки з часу їх одержання зберігалися протягом 14 - 18 тижнів при кімнатній температурі на повітрі і проявляли антимікробну активність співставну з активністю свіжоприготованих зразків, що свідчить про можливість зберігання антимікробних властивостей імпрегнованих тканин тривалий час. Отже імпрегновані танини відповідали обов'язковій вимозі - зберігати антимікробну активність після прання.

Таким чином перевагою імпрегнованих НЧ тканин є той факт, що тканини, які були просочені іонами срібла та іонами срібла і міді після прання втрачали антимікробну активність.

Висновки до розділу 4

1. Встановлена висока антимікробна активність відносно тест-мікроорганізмів S.aureus, E.coli, P. аeruginosa та C. аlbicans зразків бавовняних тканин, імпрегнованих НЧ срібла, срібла та міді, отриманих економічним методом термообробки;

2. Виявлено ефект підвищення антимікробної активності сумісної дії срібла та міді. За концентрації наночасток 1,08 мг/см³у тканині зони затримки росту мікроорганізмів складали до 6 мм;

3. Високі антимікробні властивості тканин з нанесеними на них іонами срібла або у поєднанні срібла та міді дозволяють рекомендувати їх для зовнішнього використання в медицині як одноразового матеріалу;

4. Матеріали з НЧ, тобто термічно відновленими іонами срібла або срібла і міді на поверхні бавовняних тканин, можуть бути багатовикористаними, що має економічний ефект та зручність у застосуванні.

Результати досліджень, наведені в даному розділі, були представлені в наступних публікаціях

1. Антимикробное действие композитных смесей на основе наносеребра / Сурмашева О.В. Корчак Г.И. Романенко Л.И., Михиенкова А.И. // Екологічна безпека: проблеми та шляхи вирішення. IX Міжнародна науково-практична конференція: Зб. тез доп. - Алушта, 2013.- С. 64-67.

2. Бактерицидна активність наночасток срібла та міді / Сурмашева О.В., Міхієнкова А.І., Ніконова Н.О., Романенко Л.І., Олійник З.А. // Інфекційні хвороби: невичерпні проблеми (діагностика, етіопатогенетичні особливості, лікування, профілактика): Зб. тез доп. наук.-практ. конф. 10-11 жовтня 2013 р. - К., 2013. - С 32-36.

3. Stabilization of Cu and Ag Nanoparticles Using Cysteine and the Effect of this Amino Acid on their Bactericidal Activity / I. Petrik, N. Smirnova, A. Eremenko, L. Romanenko et аl. // International conference on vacuum microbalance and thermoalytical techniques (ICVMTT 34). - Kyiv. -2014. - p. 150.

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

5.1 Визначення адсорбційної активності препарату «Кремневіт» на основі каоліна

Моделлю каоліна (білої глини) слугував препарт «Кремневіт», який застосовується як біологічна добавка.

Як відомо, деякі зразки білої глини володіють бактерицидною активністю, тому вважали першорядним завданням виявити у дослідного препарату «Кремневіт» наявність такої дії, оскільки вона може суттєво впливати на результати досліджень та їх аналіз.

Результати, наведені в табл. 5.1, свідчать, що «Кремневіт» не пригнічує використані тест-мікроорганізми. Що стосується E. coli, то цей вид розмножувався як у контролі (фізіологічний розчин з pH 7,2), так і в суспензіях глин. E. coli невимоглива до поживних речовин, наявність фізіологічної активності у фізіологічному розчині є звичайним явищем.

S. aureus однаково відмирав і в досліді і в контролі, о...

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.