Nanoteknologi Sekarang - Siaran Pers: Nanopartikel Perak: Menjamin Teh Aman Antimikroba

Diterbitkan Ulang Oleh Plato

Followers: 0

Beranda > Tekan > Nanopartikel perak: menjamin keamanan antimikroba pada teh

Terkadang kunjungan paling sederhana ke apotek dapat memberikan hasil yang mengejutkan bahkan mereka yang memiliki imajinasi sangat maju. Para peneliti dari IPC PAS telah menghasilkan nanopartikel yang melawan patogen, termasuk bakteri yang resistan terhadap obat, jauh lebih efektif dibandingkan beberapa antibiotik. Foto milik apotek Lekoteka; Kredit gambar: Grzegorz Krzyzewski Sumber KREDIT IPC PAS, Grzegorz Krzyzewski

Sometimes the simplest visit to the pharmacy can lead to results that surprise even those with a highly developed imagination. Researchers from the IPC PAS have produced nanoparticles that fight pathogens, including drug-resistant bacteria, much more effectively than some antibiotics. Photo courtesy of Lekoteka pharmacy; Image credit: Grzegorz Krzyzewski

KREDIT
Source IPC PAS, Grzegorz Krzyzewski

Abstrak:
Dahulu kala, orang diyakini tidak akan terkalahkan terhadap penyakit akibat bakteri berkat antibiotik. Apakah ini terdengar seperti dongeng? Tentu saja! Tidak ada yang jauh dari kebenaran. Meskipun akses terhadap terapi antibiotik tersebar luas, banyak nyawa melayang akibat patogen yang tidak terlihat oleh mata. Kemampuan untuk mengembangkan obat yang dapat melawan strain bakteri yang resisten belum mampu mengimbangi penyebaran resistensi. Sejauh ini, inovasi untuk mengalahkan strain bakteri yang resisten terhadap antimikroba masih banyak diminati. Baru-baru ini, para peneliti di Institut Kimia Fisika Akademi Ilmu Pengetahuan Polandia (IPC PAS) mendemonstrasikan nanopartikel teh hijau-perak sebagai alat yang ampuh melawan patogen seperti bakteri dan ragi. Tujuan mereka adalah mengembangkan metode yang efisien untuk memerangi bakteri yang tidak terpengaruh oleh agen antimikroba, seperti antibiotik.

Partikel nano perak: menjamin teh aman antimikroba

Warsawa, Polandia | Diposting pada 17 November 2023

Menyusul penemuan antibiotik, terjadi perubahan kutukan umat manusia dengan mempercepat perkembangan pengobatan dan memperpanjang usia harapan hidup manusia. Keberhasilan penerapannya menyebabkan perkembangan pesat farmasi, menyediakan lebih banyak obat untuk melawan banyak patogen. Meski demikian, penggunaan antibiotik yang berlebihan telah menyebabkan munculnya resistensi terhadap senyawa tersebut dan menjadi salah satu ancaman kesehatan terbesar di dunia. Akibatnya, resistensi antibiotik muncul lebih cepat dibandingkan kemajuan antibiotik. Munculnya obat-obatan baru untuk memerangi patogen ini hanya terjadi dalam waktu singkat. Meskipun kita terlihat kalah, masih ada peluang untuk mengalahkan musuh yang tidak terlihat.

Halangan ini diteliti oleh tim ilmuwan dari IPC PAS di bawah pengawasan Prof. Jan Paczesny, yang mengusulkan nanoformulasi baru untuk digunakan melawan patogen yang tersebar luas dan menantang seperti bakteri ESKAPE (Enterococcus faecium, Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae, Acinetobacter baumannii, Pseudomonas aeruginosa dan Enterobacter spp.) dan patogen jamur bermasalah lainnya seperti Candida auris atau Cryptococcus neoformans. Mikroorganisme ini, yang diobati dengan antibiotik yang tersedia secara komersial, dengan cepat mengembangkan resistensi antibiotik. Para peneliti memilih ESKAPE sebagai kelompok sasaran karena patogen ini menyebabkan penyakit serius, mulai dari sepsis hingga kanker. Bagaimana? Di sinilah ceritanya dimulai.

A few months ago, Paczesny’s team decided to try combining silver nanoparticles, which are known for their antimicrobial and antifungal properties, and tea extracts rich in polyphenols additionally possessing antioxidant properties. The concept was built to enhance broad-spectrum efficacy against pathogens using green hybrid silver nanoparticles (AgNPs), which are significantly more effective than all ingredients and even more effective than certain antibiotics. Why are these hybrid particles so special? In their work, three well-known tea varieties: black tea (B-Tea), green tea (G-Tea) and Pu-erh tea (R-Tea) were used as a capping agent, which acts as a stabilizer to protect the synthesized particles from aggregation. In this way, the particles offer a high active surface area compared to other formulations. Additionally, such synthesis is eco-friendly for the use of natural ingredients during precipitation. The structures produced vary in shape and size from 34 to 65 nm, depending on the type of tea used during synthesis, and show different reactivity towards microorganisms.

Awalnya, nanopartikel perak yang diproduksi dengan adanya ekstrak teh (B-TeaNPs, G-TeaNPs dan R-TeaNPs) digunakan untuk mengobati strain bakteri Gram-negatif (E. coli) dan Gram-positif (E. faecium) untuk menguji efeknya. efek pada strain dengan morfologi selubung sel yang berbeda. Mereka mengamati interaksi antara nanopartikel yang diproduksi dan patogen untuk menentukan kemanjurannya, dan membandingkan hasilnya dengan antibiotik yang tersedia secara komersial. Patogen ESKAPE kemudian diuji sesuai dengan protokol untuk konsentrasi dan komposisi partikel yang paling efektif, menunjukkan penurunan jumlah sel bakteri hingga 25% pada E. faecium dan penurunan 90% pada kasus E. cloacae. . Menariknya, nanopartikel perak hijau juga menunjukkan aktivitas antijamur, menyebabkan penurunan 80% dalam jumlah sel C. auris yang layak dan penurunan sekitar 90% pada C. neoformans.

Penulis pertama, Sada Raza mengklaim “Terlebih lagi, ukuran nanopartikel biasanya berhubungan dengan efek sitotoksik bahan nano, dengan partikel yang lebih kecil menjadi lebih sitotoksik. Hal ini akan mendukung kontrol AgNP dan R-TeaNPs dibandingkan G-TeaNPs dan B-TeaNPs dalam percobaan kami. Hal ini tidak terjadi. Dalam sebagian besar percobaan, C-AgNPs dan R-TeaNPs menunjukkan kemanjuran antimikroba yang paling rendah. Hal ini sejalan dengan penelitian lain, yang menunjukkan bahwa ukuran bukanlah faktor utama yang mempengaruhi aktivitas antimikroba AgNP.”

Sifat antibakteri dan antijamur nanopartikel perak yang dibuat dengan ekstrak teh lebih besar dibandingkan nanopartikel perak saja karena tingginya kandungan senyawa fenolik, isoflavonoid (terutama katekin seperti epigallocationchin (EGC) dan epigallocationchin gallate (EGCG)). Kombinasi ini, menggunakan ekstrak teh yang aktif secara biologis dan nanopartikel perak dalam jumlah yang lebih kecil, tampaknya menjadi cara potensial untuk memerangi berbagai infeksi dan bahkan menggantikan antibiotik dalam beberapa aplikasi.

“Kami menemukan bahwa nanopartikel perak yang disintesis dengan ekstrak teh memiliki sifat antibakteri yang lebih tinggi dibandingkan nanopartikel perak saja. Oleh karena itu, TeaNPs dengan dosis lebih rendah dapat digunakan (0.1 mg mL−1). Kami mengkonfirmasi bahwa dalam beberapa kasus, efek sinergis dari ekstrak teh dan nanopartikel perak memberikan kemanjuran yang lebih tinggi dibandingkan antibiotik (ampisilin) ketika diuji pada konsentrasi yang sama (0.1 mg mL−1) dan setelah waktu pemaparan yang relatif singkat yaitu tiga jam. .” – komentar Mateusz Wdowiak, salah satu penulis karya ini.

Para peneliti menemukan bahwa nanopartikel hibrida antimikroba menghasilkan pengurangan bakteri secara signifikan dibandingkan dengan antibiotik atau senyawa secara terpisah. Meskipun tidak semua bakteri terbunuh, ini merupakan kemajuan signifikan yang dapat membantu pengobatan bakteri super dengan menggunakan dosis yang jauh lebih rendah dibandingkan senyawa lain yang tersedia secara komersial. Jumlah nanopartikel perak hibrida yang dibutuhkan untuk mengatasi infeksi bakteri atau jamur sangat rendah, sehingga hemat biaya, jadi kunci untuk menggunakannya dengan baik tidak hanya pada fungsionalitasnya, tetapi juga rendahnya biaya penerapannya.

Ini adalah pendekatan yang juga dapat diadaptasi untuk memerangi infeksi bakteri lain yang sulit diobati. Nanopartikel baru yang dikembangkan oleh para peneliti di IPC PAS dapat membawa kita selangkah lebih dekat untuk secara efektif membunuh bakteri super mematikan yang resistan terhadap obat, memberikan alternatif antibiotik terhadap bakteri Gram-negatif dan Gram-positif. Studi ini juga menunjukkan betapa masih banyak pekerjaan yang harus dilakukan di bidang ini. Senyawa yang digunakan secara terpisah kurang efektif dibandingkan senyawa hibrida hijau.

Ke depan, tujuan utama para peneliti adalah memanfaatkan nanopartikel dalam kehidupan sehari-hari, dimulai dengan aplikasi pertanian, menggantikan senyawa berbahaya yang digunakan di ladang untuk mengatasi infestasi pada tanaman dan mendekatkan kita pada pertanian organik. Dalam skala yang lebih besar, bahan yang diusulkan juga dapat digunakan dalam aplikasi biomedis, seperti bahan tambahan pembalut luka untuk melindungi terhadap bakteri Gram-negatif dan Gram-positif. Mereka berharap dapat menggunakan nanoteknologi untuk mengembangkan pengobatan yang lebih bertarget untuk bakteri super yang resistan terhadap obat.

Karya mereka dipublikasikan di jurnal Nanoscale Advances dan dibiayai oleh National Science Centre, Polandia, dalam hibah SONATA BIS nomor 2017/26/E/ST4/00041 dan Foundation for Polish Science dari European Regional Development Fund dalam proyek POIR. 04.04.00-00-14D6/18-00 'Platform sensor hibrida untuk sistem fotonik terintegrasi berdasarkan bahan keramik dan polimer (HYPHa)' (program TEAM-NET).

####

Untuk informasi lebih lanjut, silakan klik di sini

Kontak:
kontak Media

Marcin Bernatek
Institut Kimia Fisika dari Akademi Ilmu Pengetahuan Polandia
Kantor: 22 343 2000
Kontak Ahli

Prof.Jan Paczesny
Institut Kimia Fisika dari Akademi Ilmu Pengetahuan Polandia
Kantor: + 48 22 343 2071

Hak Cipta © Institut Kimia Fisika Akademi Ilmu Pengetahuan Polandia

Jika Anda punya komentar, silakan Kontak kita.

Penerbit rilis berita, bukan 7th Wave, Inc. atau Nanotechnology Now, semata-mata bertanggung jawab atas keakuratan konten.

Bookmark: