Ученые Лаборатории нейтронной физики в сотрудничестве с Институтом микробиологии и биотехнологии страны-участницы ОИЯИ – Молдовы – изучили, как себя ведут наночастицы серебра в организме животных, а также то, как они влияют на состояние их организма. Наночастицы серебра широко используются в различных областях промышленности, включая пищевую и производство косметики. Результаты проведенного исследования дают основания предполагать токсичность этих наночастиц, а могут в перспективе означать, что их использование придется ограничить или, как минимум, строго регламентировать.
Нанотехнологии – это новое направление науки и технологии, активно развивающееся в последние десятилетия. Наноматериалы все больше входят в жизнь человека, а наночастицы благодаря их уникальным свойствам усовершенствовали многие отрасли производства и потребления, включая медицину, где они используются для доставки лекарственных препаратов. Наиболее изученными на сегодняшний день являются наночастицы серебра (AgNPs), которые обладают выраженными антибактериальными свойствами при низкой токсичности и отсутствии негативного влияния на индигенную микрофлору животных. Свойства наночастиц также зависят от формы и размера частиц, что определяет их сферу применения или ограничения.
Серебро, наночастицы в изделиях как бактерицид — прорыв в науке или жесткий маркетинговый развод
Сотрудники Лаборатории нейтронной физики ОИЯИ совместно с коллегами из Института микробиологии и биотехнологии (Кишинев, Молдова) начали цикл работ по изучению токсичности наночастиц металлов для животных. Основной целью данного исследования стало изучение влияния немодифицированных (AgNPs) и модифицированных биомассой цианобактерии Spirulina platensis (AgNPs-Spirulina) наночастиц серебра на крыс при длительном пероральном введении. Модификация поверхности наночастиц (рис. 1) различными биомолекулами контролируемым образом необходима для изменения их свойств, таких как предотвращение агрегации или усиление антимикробного действия.
«В этом исследовании были рассмотрены как обычные наночастицы серебра, так и «усиленные», синезелеными водорослями, а именно спирулиной. Немодифицированные наночастицы серебра имеют свойство «слипаться», что приводит к изменению их физических, химических и антимикробных свойств. Чтобы избежать агрегации, мы попробовали добавить спирулину, которая нетоксична для живых организмов и хорошо изучена. Она, в отличие от многих цианобактерии, не вырабатывает в ответ на действие металлов и других поллютантов альготоксины», – комментирует руководитель исследования от ОИЯИ, начальник сектора нейтронного активационного анализа и прикладных исследований ЛНФ ОИЯИ Инга Зиньковская.
Рис. 1 Наночастицы серебра, модифицированные биомассой Spirulina platensis
Эксперименты с животными проводили в виварии лаборатории физиологии стресса, адаптации и общей санокреатологии Института физиологии и санокреатологии (Кишинев, Молдова). Животные были разделены на 4 группы с разным рационом питания: 1. группа отрицательного контроля (К1) — стандартный рацион; 2. группа положительного контроля (C2) — стандартный рацион с добавлением биомассы спирулины; 3. опытная группа 1 (AgNP) — стандартный рацион с добавлением AgNP; и 4. опытная группа 2 (AgNPs-Sp) – стандартный рацион с добавлением AgNPs-спирулина. Эксперимент длился 28 дней.
Современные доказательства эффективности нано серебра
Рис. 2 Содержание серебра в органах крыс: (A) животные, которым вводили AgNPs и AgNPs-Spirulina в течение 28 дней, измеренное сразу после окончания эксперимента; (B) животные, которым вводили AgNP в течение 28 дней измеренное после периода полувыведения; (C) животные, которым вводили AgNPs-Spirulina в течение 28 дней измеренное после периода полувыведения
С целью выявления действия наночастиц на крыс были проведены гематологические и биохимические тесты. Была обнаружена значительная разница в содержании эозинофилов в экспериментальной и контрольной группах.
Гематологические показатели крыс под действием наночастиц серебра существенно не изменились, за исключением содержания ретикулоцитов и эозинофилов, которое значительно увеличилось. Изменения биохимических показателей не выходили за пределы нормы. Однако изменение значений показателей функции почек и печени может указывать на возможную токсичность наночастиц серебра. Наночастицы серебра размером 8–20 нм могут легко проникать через гематоэнцефалический барьер, а их низкое выведение из мозга указывает на необратимость этого процесса.
«Наночастицы такого диапазона размеров наиболее часто используются в промышленности. Особенно в косметике. И хотя мы видим, что они не повлияли на формулу крови и на функциональное состояние органов животных, очевидно, что они накапливаются в мозге. Это требует пристального внимания, поскольку с течением времени накопленные наночастицы могут оказать токсический эффект, который отразится на когнитивных функциях мозга, — подвела итог Инга Зиньковская. — Таким образом, наночастицы серебра следует использовать с осторожностью. Исследования в данном направлении мы будем продолжать».
Источник: www.jinr.ru
Коллоидное наносеребро
Препараты AgBion представляют собой коллоидный раствор наночастиц серебра размером от 9 до 15 нм, стабилизированные молекулами поверхностно-активного вещества.
Принцип действия
Наночастицы серебра AgBion атакуют микроорганизмы сразу по нескольким направлениям, этим объясняется, что пока не обнаружено ни одного случая приспособления микроорганизмов к действию наночастиц серебра, в то время, как к действию любого антибиотика микроорганизмы приспосабливаются за 7-10 лет.
Преимущества применения препаратов AgBion
Способны подавлять наиболее адаптированные к внешним воздействиям микроорганизмы
Не содержат хлор-, ЧАС-содержащих компонентов
Экологически безопасны (IV класс опасности)
Не оказывают деструктирующего влияния на материалы обрабатываемых изделий
Условия хранения
Водные растворы AgBion-2 необходимо хранить в плотно закрытой таре производителя при температуре от 5 °С до 30 °С. При соблюдении условий хранения наночастицы сохраняют стабильность и свои биоцидные свойства в концентратах не менее 2-х лет.
По результатам комплексных исследований получены разрешительные документы:
Перспективные направления внедрения наносеребра AgBion в различные отрасли:
Источник: nanotech.ru
Наночастицы серебра
Наночастицы серебра – хорошие антисептики. Благодаря высокой электропроводности они активно используются в производстве товаров широкого потребления – пищевых добавок, одежды, бытовой техники, игрушек. В связи с этим важно выяснить, не вредят ли они здоровью людей и животных.
Московские исследователи выяснили, что водный раствор наночастиц серебра, который обладает бактерицидными и антивирусными свойствами и широко применяется в промышленности, губителен для млекопитающих, если его ввести с помощью инъекции.
Наночастицы серебра — хорошие антисептики. Благодаря высокой электропроводности они активно используются в производстве товаров широкого потребления — пищевых добавок, одежды, бытовой техники, игрушек. В связи с этим важно выяснить, не вредят ли они здоровью людей и животных. Исследователи из Института общей генетики им. Н. И. Вавилова под руководством Александра Рубановича при содействии коллег из НИИ общей патологии и патофизиологии РАМН и Научно-производственной компании «Наномет» выяснили, что инъекции наночастиц серебра убивают млекопитающих, но ионы серебра безвредны.
Наночастицы серебра авторы работы получили методом биохимического синтеза путем восстановления ионов металла биологически активным веществом из группы флавоноидов. Начальная концентрация наночастиц в водном растворе составляла 0.54 г/л. Действие раствора сравнивалось с действием ионов Ag+ в эквивалентных концентрациях, для чего использовался раствор азотнокислого серебра (начальная концентрация 0.85 г/л).
Молодые экспериментальные мыши, которым делались инъекции растворов серебра в разных формах и концентрациях, были разделены на несколько групп. Животные 30 суток содержались в виварии, где ученые наблюдали за их состоянием и ежедневно вели учет павших.
В первые часы после инъекции у грызунов, которым вкалывались наночастицы, снижалась двигательная активность, возникали судороги и паралич задних лапок. Смерть наступала через 12—24 часов после введения препарата. Специалисты предположили, что животных губило воздействие нанопрепарата на нервную ткань.
Грызуны, которым были введены ионы серебра, остались живы в полном составе, равно как и контрольная группа, которым вкалывали дистиллированную воду. Токсическое действие наночастиц на генетический материал ученые оценивали по количеству патологически измененных спермиев у самцов мышей и степени повреждения ДНК лимфоцитов и других клеток селезенки. Повреждающий эффект был достоверно доказан.
В дальнейших исследованиях авторы предполагают продолжать изучать генетический эффект наночастиц металлов у млекопитающих и растений. Александр Рубанович, руководитель работы, комментирует: «Исследования будут продолжены и расширены в двух направлениях: будут изучены генотоксические эффекты наночастиц других металлов (золото, цинк), а для детального выявления генетических эффектов будут использованы новые молекулярные тесты».
Источник: www.sunhome.ru