Công nghệ nano hiện nay - Thông cáo báo chí: Hạt nano bạc: Đảm bảo trà an toàn kháng khuẩn

Được xuất bản lại bởi Plato

Người theo dõi: 0

Trang Chủ > Ấn Bản > Hạt nano bạc: đảm bảo trà an toàn kháng khuẩn

Đôi khi việc ghé thăm hiệu thuốc đơn giản nhất có thể dẫn đến kết quả khiến ngay cả những người có trí tưởng tượng phát triển cao cũng phải ngạc nhiên. Các nhà nghiên cứu từ IPC PAS đã tạo ra các hạt nano chống lại mầm bệnh, bao gồm cả vi khuẩn kháng thuốc, hiệu quả hơn nhiều so với một số loại kháng sinh. Hình ảnh do nhà thuốc Lekoteka cung cấp; Nguồn hình ảnh: Grzegorz Krzyzewski

TÍN DỤNG
Nguồn 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

TÍN DỤNG
Nguồn IPC PAS, Grzegorz Krzyzewski

Tóm tắt:
Ngày xưa, người ta tin rằng bất khả chiến bại trước các bệnh do vi khuẩn là nhờ thuốc kháng sinh. Điều này nghe có vẻ giống như một câu chuyện cổ tích? Bằng mọi cách! Không gì có thể hơn được sự thật. Mặc dù được tiếp cận rộng rãi với liệu pháp kháng sinh, nhiều sinh mạng vẫn bị thiệt mạng do các mầm bệnh mà mắt thường không nhìn thấy được. Khả năng phát triển các loại thuốc có thể chống lại các chủng vi khuẩn kháng thuốc chưa theo kịp tốc độ lây lan của tình trạng kháng thuốc. Cho đến nay, những đổi mới để đánh bại các chủng vi khuẩn kháng thuốc kháng sinh đang có nhu cầu cao. Gần đây, các nhà nghiên cứu tại Viện Hóa lý thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Ba Lan (IPC PAS) đã chứng minh các hạt nano bạc trà xanh là một công cụ mạnh mẽ chống lại các mầm bệnh như vi khuẩn và nấm men. Mục tiêu của họ là phát triển một phương pháp hiệu quả để chống lại vi khuẩn không bị ảnh hưởng bởi các chất chống vi trùng, chẳng hạn như thuốc kháng sinh.

Hạt nano bạc: đảm bảo trà an toàn kháng khuẩn

Warsaw, Ba Lan | Đăng vào ngày 17 tháng 2023 năm XNUMX

Sau khi phát hiện ra thuốc kháng sinh, lời nguyền của loài người đã có sự thay đổi khi đẩy nhanh sự phát triển của y học và kéo dài tuổi thọ của con người. Việc thực hiện thành công của họ đã dẫn đến sự phát triển nhanh chóng của ngành dược, cung cấp ngày càng nhiều loại thuốc chống lại nhiều mầm bệnh. Tuy nhiên, việc lạm dụng kháng sinh đã dẫn đến sự xuất hiện tình trạng kháng các hợp chất này, trở thành một trong những mối đe dọa sức khỏe lớn nhất trên toàn thế giới. Kết quả là tình trạng kháng kháng sinh xuất hiện nhanh hơn sự tiến bộ của kháng sinh. Sự xuất hiện của các loại thuốc mới để chống lại những mầm bệnh này chỉ là một tia lửa ngắn hạn. Ngay cả khi chúng ta tưởng chừng như đang thua cuộc, vẫn có cơ hội đánh bại kẻ thù vô hình.

Vấn đề này được nghiên cứu bởi nhóm các nhà khoa học từ IPC PAS dưới sự giám sát của Giáo sư Jan Paczesny, người đã đề xuất các công thức nano mới để sử dụng chống lại các mầm bệnh phổ biến và đầy thách thức như vi khuẩn ESKAPE (Enterococcus faecium, Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae, Acinetobacter baumannii, Pseudomonas aeruginosa và Enterobacter spp.) và các mầm bệnh nấm men có vấn đề khác như Candida auris hoặc Cryptococcus neoformans. Những vi sinh vật này, được điều trị bằng kháng sinh có sẵn trên thị trường, sẽ nhanh chóng phát triển khả năng kháng kháng sinh. Các nhà nghiên cứu đã chọn ESKAPE làm nhóm mục tiêu vì những mầm bệnh này dẫn đến các bệnh nghiêm trọng, từ nhiễm trùng huyết đến thậm chí là ung thư. Làm sao? Đây là nơi câu chuyện bắt đầu.

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.

Ban đầu, các hạt nano bạc được tạo ra với sự có mặt của chiết xuất trà (B-TeaNP, G-TeaNP và R-TeaNP) được sử dụng để xử lý các chủng vi khuẩn Gram âm (E. coli) và Gram dương (E. faecium) để kiểm tra khả năng kháng khuẩn. tác dụng lên các chủng có hình thái vỏ tế bào khác nhau. Họ đã xem xét sự tương tác giữa các hạt nano được sản xuất và mầm bệnh để xác định hiệu quả, so sánh kết quả với các loại kháng sinh có sẵn trên thị trường. Các mầm bệnh ESKAPE sau đó được kiểm tra theo một quy trình về nồng độ và thành phần của các hạt hiệu quả nhất, cho thấy số lượng tế bào vi khuẩn ở E. faecium giảm tới 25% và giảm 90% trong trường hợp của E. cloacae . Điều thú vị là các hạt nano bạc màu xanh lá cây cũng cho thấy hoạt tính kháng nấm, dẫn đến giảm 80% số lượng tế bào sống sót của C. auris và giảm khoảng 90% đối với C. neoformans.

Tác giả đầu tiên, Sada Raza tuyên bố “Hơn nữa, kích thước của hạt nano thường liên quan đến tác dụng gây độc tế bào của vật liệu nano, với các hạt nhỏ hơn sẽ gây độc tế bào nhiều hơn. Điều này sẽ ưu tiên kiểm soát AgNP và R-TeaNP hơn G-TeaNP và B-TeaNP trong các thử nghiệm của chúng tôi. Đây không phải là trường hợp. Trong hầu hết các thí nghiệm, C-AgNP và R-TeaNP cho thấy hiệu quả kháng khuẩn thấp nhất. Điều này phù hợp với các nghiên cứu khác, chứng minh rằng kích thước không phải là yếu tố chính ảnh hưởng đến hoạt động kháng khuẩn của AgNP”.

Đặc tính kháng khuẩn và kháng nấm của hạt nano bạc được tạo ra từ chiết xuất trà cao hơn so với hạt nano bạc do hàm lượng cao các hợp chất phenolic, isoflavonoid (đặc biệt là catechin như epigallocatechin (EGC) và epigallocatechin gallate (EGCG)). Những sự kết hợp này, sử dụng chiết xuất trà có hoạt tính sinh học và lượng nhỏ hạt nano bạc, dường như là một cách tiềm năng để chống lại một loạt bệnh nhiễm trùng và thậm chí thay thế kháng sinh trong một số ứng dụng.

“Chúng tôi đã chứng minh rằng các hạt nano bạc được tổng hợp với chiết xuất từ trà có đặc tính kháng khuẩn cao hơn so với các hạt nano bạc đơn thuần. Do đó, có thể sử dụng liều lượng TeaNP thấp hơn (0.1 mg mL-1). Chúng tôi xác nhận rằng trong một số trường hợp, tác dụng hiệp đồng của chiết xuất trà và hạt nano bạc cho phép mang lại hiệu quả cao hơn so với kháng sinh (ampicillin) khi được thử nghiệm ở cùng nồng độ (0.1 mg mL-1) và sau thời gian tiếp xúc tương đối ngắn là ba giờ. .” – Mateusz Wdowiak, đồng tác giả của tác phẩm này nhận xét.

Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng các hạt nano lai kháng khuẩn giúp giảm đáng kể số lượng vi khuẩn so với các loại kháng sinh hoặc hợp chất riêng biệt. Mặc dù không phải tất cả vi khuẩn đều bị tiêu diệt nhưng đây là một cải tiến đáng kể có thể hỗ trợ điều trị siêu vi khuẩn bằng cách sử dụng liều lượng thấp hơn nhiều so với các hợp chất thương mại khác. Lượng hạt nano bạc lai cần thiết để khắc phục tình trạng nhiễm vi khuẩn hoặc nấm là cực kỳ thấp, khiến chúng có hiệu quả về mặt chi phí, vì vậy, chìa khóa để sử dụng tốt chúng không chỉ là chức năng mà còn là chi phí ứng dụng thấp.

Đó là một cách tiếp cận cũng có thể được điều chỉnh để chống lại các bệnh nhiễm trùng do vi khuẩn khó điều trị khác. Các hạt nano mới được phát triển bởi các nhà nghiên cứu tại IPC PAS có thể đưa chúng ta tiến một bước gần hơn tới việc tiêu diệt hiệu quả các siêu vi khuẩn kháng thuốc chết người, cung cấp giải pháp thay thế cho kháng sinh chống lại vi khuẩn Gram âm và Gram dương. Nghiên cứu này cũng cho thấy còn bao nhiêu việc phải làm trong lĩnh vực này. Các hợp chất được sử dụng riêng biệt kém hiệu quả hơn nhiều so với hỗn hợp xanh.

Trong tương lai, mục tiêu chính của các nhà nghiên cứu là sử dụng các hạt nano trong cuộc sống hàng ngày, bắt đầu từ các ứng dụng nông nghiệp, thay thế các hợp chất có hại được sử dụng trên đồng ruộng để khắc phục sự lây nhiễm ở thực vật và đưa chúng ta đến gần hơn với canh tác hữu cơ. Ở quy mô lớn hơn, vật liệu được đề xuất cũng có thể được sử dụng trong các ứng dụng y sinh, chẳng hạn như chất phụ gia băng vết thương để bảo vệ chống lại vi khuẩn Gram âm và Gram dương. Họ hy vọng sẽ sử dụng công nghệ nano để phát triển các phương pháp điều trị nhắm mục tiêu hơn cho các siêu vi khuẩn kháng thuốc.

Công trình của họ đã được xuất bản trên tạp chí Nanoscale Advances và được tài trợ bởi Trung tâm Khoa học Quốc gia, Ba Lan, theo số tài trợ SONATA BIS 2017/26/E/ST4/00041 và Quỹ Khoa học Ba Lan từ Quỹ Phát triển Khu vực Châu Âu trong dự án POIR. 04.04.00-00-14D6/18-00 'Nền tảng cảm biến lai cho hệ thống quang tử tích hợp dựa trên vật liệu gốm và polymer (HYPHa)' (chương trình TEAM-NET).

####

Để biết thêm thông tin, xin vui lòng bấm vào tại đây

Liên hệ:
Phương tiện truyền thông Liên hệ

Marcin Bernatek
Viện Hóa lý của Viện Hàn lâm Khoa học Ba Lan
Văn phòng: 22 343 2000
Liên hệ với chuyên gia

Giáo sư Jan Paczesny
Viện Hóa lý của Viện Hàn lâm Khoa học Ba Lan
Văn phòng: + 48 22 343 2071

Nếu bạn có một bình luận, xin vui lòng Liên hệ chúng tôi.

Các tổ chức phát hành tin tức, không phải 7th Wave, Inc. hay Nanotech Now, chỉ chịu trách nhiệm về tính chính xác của nội dung.

Bookmark: