นาโนเทคโนโลยีตอนนี้ - ข่าวประชาสัมพันธ์: อนุภาคนาโนเงิน: รับประกันชาที่ปลอดภัยต่อการต้านจุลชีพ

เผยแพร่ซ้ำโดยเพลโต

ผู้ติดตาม: 0

หน้าแรก > ข่าวประชา > อนุภาคนาโนเงิน: รับประกันชาที่ปลอดภัยต่อการต้านจุลชีพ

บางครั้งการเยี่ยมชมร้านขายยาที่ง่ายที่สุดสามารถนำไปสู่ผลลัพธ์ที่น่าประหลาดใจแม้กระทั่งผู้ที่มีจินตนาการที่พัฒนาอย่างมาก นักวิจัยจาก IPC PAS ได้สร้างอนุภาคนาโนที่ต่อสู้กับเชื้อโรค รวมถึงแบคทีเรียที่ดื้อยา ได้มีประสิทธิภาพมากกว่ายาปฏิชีวนะบางชนิดมาก ได้รับความอนุเคราะห์จากร้านขายยา Lekoteka; เครดิตภาพ: Grzegorz Krzyzewski

เครดิต
ที่มา 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

เครดิต
ที่มา IPC PAS, Grzegorz Krzyzewski

นามธรรม:
กาลครั้งหนึ่ง ผู้คนเชื่อกันว่าสามารถเอาชนะโรคจากแบคทีเรียได้เพราะมียาปฏิชีวนะ เสียงนี้เหมือนเทพนิยายหรือไม่? ทั้งหมดนี้หมายความว่า! ไม่มีอะไรจะเพิ่มเติมจากความจริง แม้จะมีการเข้าถึงการรักษาด้วยยาปฏิชีวนะอย่างกว้างขวาง แต่หลายชีวิตก็สูญเสียไปเนื่องจากเชื้อโรคที่มองไม่เห็นด้วยตา ความสามารถในการพัฒนายาที่สามารถต่อสู้กับสายพันธุ์แบคทีเรียที่ดื้อต่อยาไม่ได้ตามทันการแพร่กระจายของการดื้อยา จนถึงขณะนี้ นวัตกรรมเพื่อเอาชนะสายพันธุ์แบคทีเรียที่ดื้อต่อยาต้านจุลชีพยังเป็นที่ต้องการสูง เมื่อเร็วๆ นี้ นักวิจัยจากสถาบันเคมีกายภาพแห่งสถาบันวิทยาศาสตร์แห่งโปแลนด์ (IPC PAS) ได้สาธิตอนุภาคนาโนเงินชาเขียวว่าเป็นเครื่องมืออันทรงพลังในการต่อต้านเชื้อโรค เช่น แบคทีเรียและยีสต์ เป้าหมายของพวกเขาคือการพัฒนาวิธีการที่มีประสิทธิภาพในการต่อสู้กับแบคทีเรียที่ไม่ได้รับผลกระทบจากสารต้านจุลชีพ เช่น ยาปฏิชีวนะ

อนุภาคนาโนเงิน: รับประกันชาที่ปลอดภัยต่อการต้านจุลชีพ

วอร์ซอ โปแลนด์ | โพสต์เมื่อวันที่ 17 พฤศจิกายน 2023

หลังจากการค้นพบยาปฏิชีวนะ ก็ได้เกิดการเปลี่ยนแปลงในคำสาปของมนุษยชาติโดยการเร่งการพัฒนายาและยืดอายุขัยของมนุษย์ การดำเนินการที่ประสบความสำเร็จนำไปสู่การพัฒนาร้านขายยาอย่างรวดเร็ว โดยจัดหายาต่อต้านเชื้อโรคหลายชนิดมากขึ้นเรื่อยๆ อย่างไรก็ตาม การใช้ยาปฏิชีวนะมากเกินไปทำให้เกิดความต้านทานต่อสารเหล่านี้ และกลายเป็นหนึ่งในภัยคุกคามด้านสุขภาพที่ใหญ่ที่สุดทั่วโลก เป็นผลให้เกิดการดื้อยาปฏิชีวนะได้เร็วกว่าความก้าวหน้าของยาปฏิชีวนะ การปรากฏตัวของยาชนิดใหม่บนขอบฟ้าเพื่อต่อสู้กับเชื้อโรคเหล่านี้ถือเป็นจุดประกายที่เกิดขึ้นในระยะสั้น แม้ว่าเราจะดูเหมือนเป็นฝ่ายพ่ายแพ้ แต่ก็ยังมีโอกาสที่จะเอาชนะศัตรูที่มองไม่เห็นได้

การผูกปมนี้ได้รับการวิจัยโดยทีมนักวิทยาศาสตร์จาก IPC PAS ภายใต้การดูแลของศาสตราจารย์ Jan Paczesny ซึ่งเป็นผู้เสนอสูตรนาโนใหม่เพื่อใช้กับเชื้อโรคที่แพร่หลายและท้าทาย เช่น แบคทีเรีย ESKAPE (Enterococcus faecium, Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae, Acinetobacter baumannii, Pseudomonas aeruginosa และ Enterobacter spp.) และเชื้อยีสต์ที่เป็นปัญหาอื่นๆ เช่น Candida auris หรือ Cryptococcus neoformans จุลินทรีย์เหล่านี้ได้รับการบำบัดด้วยยาปฏิชีวนะที่มีจำหน่ายทั่วไป ทำให้เกิดความต้านทานต่อยาปฏิชีวนะอย่างรวดเร็ว นักวิจัยเลือก ESKAPE เป็นกลุ่มเป้าหมายเนื่องจากเชื้อโรคเหล่านี้นำไปสู่โรคร้ายแรง ตั้งแต่การติดเชื้อไปจนถึงมะเร็ง ยังไง? นี่คือจุดเริ่มต้นของเรื่องราว

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.

เริ่มแรก อนุภาคนาโนเงินที่ผลิตเมื่อมีสารสกัดจากชา (B-TeaNPs, G-TeaNPs และ R-TeaNPs) ถูกนำมาใช้เพื่อรักษาสายพันธุ์แบคทีเรียแกรมลบ (E. coli) และแกรมบวก (E. faecium) เพื่อทดสอบ ส่งผลต่อสายพันธุ์ที่มีสัณฐานวิทยาของเปลือกเซลล์ต่างกัน พวกเขาศึกษาปฏิสัมพันธ์ระหว่างอนุภาคนาโนที่ผลิตขึ้นกับเชื้อโรคเพื่อตรวจสอบประสิทธิภาพ โดยเปรียบเทียบผลลัพธ์กับยาปฏิชีวนะที่มีจำหน่ายในท้องตลาด จากนั้น เชื้อโรค ESKAPE จะได้รับการทดสอบตามเกณฑ์วิธีเพื่อให้ได้ความเข้มข้นและองค์ประกอบของอนุภาคที่มีประสิทธิผลสูงสุด โดยเผยให้เห็นจำนวนเซลล์แบคทีเรียใน E. faecium ลดลงถึง 25% และในกรณีของ E. cloacae ลดลง 90% . สิ่งที่น่าสนใจคืออนุภาคนาโนเงินสีเขียวยังแสดงฤทธิ์ต้านเชื้อรา ส่งผลให้จำนวนเซลล์ที่มีชีวิตของ C. auris ลดลง 80% และ C. neoformans ลดลงประมาณ 90%

ผู้เขียนคนแรก Sada Raza อ้างว่า "ยิ่งกว่านั้น ขนาดของอนุภาคนาโนมักจะเกี่ยวข้องกับผลกระทบต่อเซลล์พิษของวัสดุนาโน โดยที่อนุภาคขนาดเล็กจะเป็นพิษต่อเซลล์มากกว่า สิ่งนี้น่าจะสนับสนุนการควบคุม AgNP และ R-TeaNP มากกว่า G-TeaNP และ B-TeaNP ในการทดลองของเรา นี่ไม่ใช่กรณี ในการทดลองส่วนใหญ่ C-AgNPs และ R-TeaNPs แสดงประสิทธิภาพในการต้านจุลชีพต่ำที่สุด ซึ่งสอดคล้องกับการศึกษาอื่นๆ ซึ่งแสดงให้เห็นว่าขนาดไม่ใช่ปัจจัยหลักที่ส่งผลต่อฤทธิ์ต้านจุลชีพของ AgNP”

คุณสมบัติต้านเชื้อแบคทีเรียและต้านเชื้อราของอนุภาคนาโนเงินที่ทำจากสารสกัดจากชามีคุณสมบัติมากกว่าอนุภาคนาโนของเงินเพียงอย่างเดียว เนื่องจากมีสารประกอบฟีนอลิก ไอโซฟลาโวนอยด์ในปริมาณสูง (โดยเฉพาะคาเทชิน เช่น เอพิกัลโลคาเตชิน (EGC) และเอพิกัลโลคาเทชิน แกลเลต (EGCG)) การผสมผสานเหล่านี้โดยใช้สารสกัดจากชาที่มีฤทธิ์ทางชีวภาพและอนุภาคนาโนเงินจำนวนเล็กน้อย ดูเหมือนจะเป็นวิธีที่มีศักยภาพในการต่อสู้กับการติดเชื้อหลายชนิด และยังสามารถแทนที่ยาปฏิชีวนะในการใช้งานบางอย่างได้อีกด้วย

“เราพบว่าอนุภาคนาโนเงินที่สังเคราะห์ด้วยสารสกัดจากชามีคุณสมบัติต้านเชื้อแบคทีเรียได้สูงกว่าอนุภาคนาโนของเงินเพียงอย่างเดียว ดังนั้น สามารถใช้ TeaNP ในขนาดที่ต่ำกว่าได้ (0.1 มก. มล.−1) เรายืนยันว่าในบางกรณี ผลการทำงานร่วมกันของสารสกัดจากชาและอนุภาคนาโนเงินทำให้มีประสิทธิภาพสูงกว่ายาปฏิชีวนะ (แอมพิซิลลิน) เมื่อทดสอบที่ความเข้มข้นเท่ากัน (0.1 มก. มล.−1) และหลังจากใช้เวลาสัมผัสค่อนข้างสั้นคือสามชั่วโมง ” – กล่าวโดย Mateusz Wdowiak ผู้ร่วมเขียนงานนี้

นักวิจัยพบว่าอนุภาคนาโนลูกผสมต้านจุลชีพส่งผลให้แบคทีเรียลดลงอย่างมีนัยสำคัญเมื่อเทียบกับยาปฏิชีวนะหรือสารประกอบแยกกัน แม้ว่าจะไม่ได้ฆ่าแบคทีเรียทั้งหมด แต่นี่เป็นการปรับปรุงที่สำคัญที่สามารถช่วยรักษา superbugs โดยใช้ขนาดที่ต่ำกว่าสารประกอบอื่นๆ ที่มีจำหน่ายในท้องตลาดมาก ปริมาณอนุภาคนาโนเงินไฮบริดที่จำเป็นในการเอาชนะแบคทีเรียหรือการติดเชื้อรานั้นต่ำมาก ทำให้คุ้มค่า ดังนั้นกุญแจสำคัญในการใช้งานให้ดีจึงไม่ใช่แค่ฟังก์ชันการทำงานเท่านั้น แต่ยังรวมถึงต้นทุนการใช้งานที่ต่ำอีกด้วย

เป็นแนวทางที่สามารถนำไปปรับใช้เพื่อต่อสู้กับการติดเชื้อแบคทีเรียที่รักษายากอื่นๆ ได้ อนุภาคนาโนใหม่ที่พัฒนาขึ้นโดยนักวิจัยที่ IPC PAS อาจนำเราเข้าใกล้การฆ่า superbugs ที่ดื้อยาถึงตายได้อย่างมีประสิทธิภาพอีกก้าวหนึ่ง โดยเป็นทางเลือกแทนยาปฏิชีวนะต่อแบคทีเรียแกรมลบและแบคทีเรียแกรมบวก การศึกษานี้ยังแสดงให้เห็นว่ายังมีงานที่ต้องทำอีกมากในสาขานี้ สารประกอบที่ใช้แยกกันมีประสิทธิภาพน้อยกว่าสารประกอบสีเขียวมาก

ในอนาคต เป้าหมายหลักของนักวิจัยคือการใช้อนุภาคนาโนในชีวิตประจำวัน โดยเริ่มจากการใช้งานทางการเกษตร แทนที่สารประกอบอันตรายที่ใช้ในทุ่งนาเพื่อเอาชนะการแพร่กระจายในพืช และนำเราเข้าใกล้การทำเกษตรอินทรีย์มากขึ้น ในระดับที่ใหญ่ขึ้น วัสดุที่นำเสนอยังสามารถนำไปใช้ในการใช้งานด้านชีวการแพทย์ เช่น สารเติมแต่งสำหรับปิดแผลเพื่อป้องกันแบคทีเรียแกรมลบและแบคทีเรียแกรมบวก พวกเขาหวังว่าจะใช้นาโนเทคโนโลยีเพื่อพัฒนาวิธีการรักษาที่ตรงเป้าหมายมากขึ้นสำหรับ superbugs ที่ดื้อยา

งานของพวกเขาได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร Nanoscale Advances และได้รับทุนสนับสนุนจากศูนย์วิทยาศาสตร์แห่งชาติ ประเทศโปแลนด์ ภายในโครงการ SONATA BIS เลขที่ 2017/26/E/ST4/00041 และ Foundation for Polish Science จาก European Regional Development Fund ภายในโครงการ POIR 04.04.00-00-14D6/18-00 'แพลตฟอร์มเซ็นเซอร์ไฮบริดสำหรับระบบโฟโตนิกแบบบูรณาการที่ใช้วัสดุเซรามิกและโพลีเมอร์ (HYPHa)' (โปรแกรม TEAM-NET)

####

สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมกรุณาคลิก โปรดคลิกที่นี่เพื่ออ่านรายละเอียดเพิ่มเติม

ติดต่อ:
ติดต่อสื่อ

มาร์ซิน เบอร์นาเทค
สถาบันเคมีเชิงฟิสิกส์ของสถาบันวิทยาศาสตร์แห่งโปแลนด์
สำนักงาน: 22 343 2000
ติดต่อผู้เชี่ยวชาญ

ศาสตราจารย์ ยาน ปาเซสนี
สถาบันเคมีเชิงฟิสิกส์ของสถาบันวิทยาศาสตร์แห่งโปแลนด์
สำนักงาน: + 48 22 343 2071

ลิขสิทธิ์ © สถาบันเคมีเชิงฟิสิกส์แห่งสถาบันวิทยาศาสตร์แห่งโปแลนด์

หากคุณมีความคิดเห็นโปรด ติดต่อ เรา

ผู้ออกข่าวประชาสัมพันธ์ไม่ใช่ 7th Wave, Inc. หรือ Nanotechnology Now มีหน้าที่รับผิดชอบต่อความถูกต้องของเนื้อหา แต่เพียงผู้เดียว

บุ๊คมาร์ค: