Нанотехнологии предоставляет возможность проектировать новые свойства материалов контролируя их размер в нанометрах. Нанотехнология является самым перспективным направлением для создания новых приложений в медицине. Лишь немногие нанопродукты в настоящее время используются в медицинских целях в том числе наиболее значительным является наносеребро.
Серебро (Ag) в медицинских целях было зарегистрировано ещё в 10 веке до н.э. Древние мудрецы обнаружили, что хранение воды, уксуса или вина в серебряных посудах продлевает их свежесть и время хранения. Серебро считается как пищевая добавка для здоровья в традиционной китайской и индийской аюрведической медицине.
Важность бактерицидного исследования наноматериалов увеличивается из-за появления новых устойчивых штаммов бактерий к самым мощным антибиотикам. Это большой стимул проведение исследований на основе хорошо известной активностью ионов серебра и серебряных соединений, в том числе наночастиц серебра разных размеров.
ВЫЖНЫЕ МОМЕНТЫ. Наночастицы & ионов серебра. Натуральные БАДы для здоровья. Коллоидные минералы
Наночастицы серебра разных размеров.
Источник: doctorsialasara.ru
Томские ученые доказали, что наночастицы серебра могут уничтожать раковые клетки
Катерина Кайгородова
14 апреля 2023 / Томский Обзор / Фото: пресс-служба ТПУ
Ученые Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий Томского политеха доказали, что наночастицы серебра, полученные при помощи облучения, способны эффективно уничтожать раковые клетки. Предполагается, что такие частицы можно будет использовать в комплексной терапии раковых патологий.
Как уточняют в пресс-службе вуза, обычно частицы получают методом химического восстановления из раствора. Специалисты Томского политеха совместно с коллегами из Томского национального исследовательского медицинского центра, Научно-производственного центра «Вектор-Вита» (Новосибирск) и Национального автономного университета Мексики использовали в исследовании наночастицы серебра, полученные с использованием облучения. Их производили в новосибирском центре «Вектор-Вита». Ученые получали наночастицы серебра диаметром менее 100 нанометров с помощью ускоренного электронного пучка высокоэнергетических электронов и стабилизировали поливинилпирролидоном или гидролизатом коллагена.
НАНОЧАСТИЦЫ ВНУТРИ НАС: ЧТО НАДО ЗНАТЬ?
Исследования проводились на базе Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий ТПУ. Ученые изучали цитотоксичность наночастиц и их способности вызывать в определенной концентрации гибель раковых клеток. В качестве биологической модели были использованы клеточные культуры разных опухолей — рака предстательной железы, яичников, молочной железы, толстой кишки, нейробластомы, лейкемии.
«Наночастицы серебра запускают особый механизм гибели клеток — апоптоз. Погибая, клетка как бы „упаковывает“ себя в компактные фрагменты, которые окружающие ткани и макрофаги начинают поглощать. Это не сопровождается большим воспалительным процессом, поскольку не происходит выхода из цитоплазмы, как это бывает при гибели клетки путем некроза. Таким образом, наночастицы позволяют уничтожать мягким способом опухолевые клетки широкого спектра. Полученные под действием электронного пучка наночастицы серебра оказывают более выраженное токсическое воздействие на опухолевые клетки», — поясняет доцент Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий Евгений Плотников.
Синтезированные таким способом наночастицы стабильны в водных растворах. Это позволяет обеспечивать их биодоступность и высокое биологическое действие, уничтожая активно-пролиферирующие клетки, в первую очередь опухолевые, и оказывая минимальное цитотоксическое действие на здоровые клетки организма.
«При оценке цитотоксического действия наночастиц было установлено, что начиная с их концентрации 1 мкг/мл и выше наблюдается полная гибель опухолевых клеток. В меньших концентрациях также наблюдается увеличение количества клеток в состоянии апоптоза. Таким образом, клетки под влиянием инновационных наночастиц серебра могут быть более чувствительными к комбинированной терапии цитостатиками и лучевому воздействию», — отмечает Евгений Плотников.
На следующем этапе исследования политехники планируют изучить комбинацию взаимодействия наночастиц серебра с другими известными методами терапии рака. Задача ученых — усилить их эффективность при сочетанном воздействии на опухолевые клетки.
Исследование проводится при поддержке гранта Российского научного фонда. Результаты работы ученых опубликованы в журнале Pharmaceutics (Q1; IF: 6,525).
Подписывайтесь на наш телеграм-канал «Томский Обзор».
- Образование и наука
- Томские новости
- ТПУ
Источник: obzor.city
Блог / Новости 
AgБион, наночастицы серебра, что это такое и зачем?
24.10.2012 11:48:57
В ряде авторитетных научных и медицинских организаций проводится комплексное изучение разработанных в РФ материалов и изделий, полученных с использованием наночастиц различной природы. Исследования биоцидной активности осуществляются с целью выявления как возможных областей применения данной продукции, так и ее потенциальной опасности для здоровья человека и состояния окружающей среды.
В ХХI веке одной из угроз человечеству признано распространение заболеваний, имеющих пандемический характер. Как правило, возбудители таких болезней, мутируя на генетическом уровне, быстро приспосабливаются к традиционным лекарственным препаратам и средствам для дезинфекции, приобретая к ним резистентность. В то же время современная наука и промышленность, используя классические методы и технологии, не успевают эффективно отреагировать на эти изменения.
В последние 10 лет в ответ на эту угрозу человечеству в медицине и санитарии получило развитие новое направление борьбы с инфекционными возбудителями – средства на основе биоцидных наноразмерных частиц. Ученые и медики США, Европы, России, Японии, Китая и многих других стран показали, что ряд металлов в виде наночастиц гораздо более эффективны, чем все их традиционно используемые формы (в т.ч. ионы).
Одним из объектов исследования стал коллоидный водный раствор наночастиц серебра «AgБион-2» в воде (ТУ 2499-003-44471019-2006), разработанный в Институте нанотехнологий Международного фонда конверсии (ИНАТ МФК) под руководством доктора технических наук, академика РАЕН Михаила Арсеновича Ананяна. Данные наночастицы серебра имеют сферическую форму, а их размер лежит в диапазоне 3–16 нм. Эта инновация защищена патентом РФ.
В Испытательном лабораторном Центре ГУ НИИ ЭЧиГОС им. А.Н. Сысина РАМН (аттестат аккредитации № ГСЭН.RU.ЦОА.234) проведена санитарно-микробиологическая оценка биоцидного действия материалов, применяемых в производстве балетной обуви, модифицированных рабочим раствором на основе препарата «AgБион-2», на следующие микроорганизмы: E.coli (ATCC 11229), Pseudomonas aeruginisae (ATCC 15442), Staphylococcus aureus, Bacillus Subtilis, Candida albicans.
Результаты экспериментальных исследований показали, что образцы бязи, а также двухслойного материала, модифицированные рабочим раствором на основе препарата «AgБион-2», обладают выраженным биоцидным действием в отношении широкого спектра микроорганизмов, что позволяет рекомендовать данный препарат к использованию в качестве активного инактивирующего средства в отношении патогенной микрофлоры в различных объектах окружающей среды, в том числе для модификации материалов, применяемых для изготовления балетной обуви.
В этом же центре исследовалось биоцидное действие препаратов на основе «AgБион-2», разбавленного в 10, 30, 100 и 300 раз на микроорганизмы E.coli, Pseudomonas aeruginosa, РНК-содержащие фаги MS-2; Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis и Candida albicans при их исходной концентрации в воде на уровне n=102–104/мл.
Показано, что исследуемые препараты на основе «AgБион-2» обладают выраженным биоцидным действием в отношении широкого спектра микроорганизмов, что проявлялось в виде их инактивации с различной интенсивностью – от полной инактивации до уменьшения концентрации микроорганизмов в 10000 раз.
Испытания биологической активности препарата «AgБион-2», а также материалов на его основе проведены и в других научных и медицинских организациях: Институте эпидемиологии и микробиологии им. Н.Ф. Гамалеи, Институте питания РАМН, ФГУН Центральный НИИ эпидемиологии Роспотребнадзора, НИИ вирусологии им. Д.И. Ивановского, в Государственном НИИ реставрации, Институте химии растворов РАН.
В АНО ИЛ «Финист» (аккредитованная испытательная лаборатория, Аттестат аккредитации № РОСС.1Ш.001.2ШМ28) и ГУ НИИЭМ им. Н.Ф. Гамалеи РАМН проведено испытание антимикробного действия препарата «AgБион-2» на следующие микроорганизмы из коллекции Института им. Н.Ф.
Гамалеи РАМН и Международной коллекции АТСС: Staphylococcus aureus (ATCC 6538), E.coli (ATCC 11229), Pseudomonas aeruginisae (ATCC 15442), Klebsiella pneumoniae, Candida albicans (ATCC 10231), Salmonella spp., Acinetobacter spp., Enterobacter spp. Исследования показали, что препарат «AgБион-2» проявляет бактерицидное действие по отношению ко всем испытуемым тест-микроорганизмам, взятым в дозах 106, 104 и 102 КОЕ.
В этой же лаборатории проведено исследование биоцидного действия водных акриловых красок и акриловых красок на основе органического растворителя, модифицированных 1% препарата «AgБион» по отношению к следующей группе болезнетворных микроорганизмов: Staphylococcus aureus (ATCC 6538), E.coli (ATCC 11229), Pseudomonas aeruginisae (ATCC 15442), Klebsiella pneumoniae, Candida spp., Enterococcus spp., Bacillus spp. Полученные в результате проведенных исследований данные свидетельствуют о полном уничтожении указанных микроорганизмов, нанесенных на модифицированные краски.
В Институте химии растворов РАН проведены исследования по оценке эффективности использования препарата «AgБион-2» для обеспечения биологической активности льносодержащих материалов. Биологическую активность препарата и целлюлозных материалов, обработанных им, оценивали по зоне задержки роста тест-культур Staphylococcus и E.coli при дозе не менее 106 КОЕ. Результаты исследований свидетельствуют о высокой биологической активности «AgБион-2» и возможности его использования для изготовления материалов медицинского назначения. Кроме того, указанный препарат снижает подверженность льносодержащих материалов биодеструкции и может быть использован для получения биологически активных льноволокон технического назначения.
Государственный НИИ реставрации провел испытания препарата «AgБион-2» в качестве дезинфекционного средства для обработки подвальных помещений и стен памятников архитектуры зараженных микромицетами: Penicillium species, Aspergillus versicolor, Cladosporium spp., Sporotrichum spp. и Мycelia sterilia. Исследования проводились на примере саркофагов и стен в Подземных палатах Архангельского собора Московского Кремля, а также – стен первого этажа дворца 18 века. Показано, что препарат, представляющий собой концентрат AgБион-2, разбавленный водой в 10 раз оказывает подавляющее действие на плесневые грибы. В течение почти двух месяцев экспериментальные площадки оставались незараженными. К концу второго месяца концентрация плесневых грибов была в 100 раз меньше, чем до обработки.
Исследования, проведенные в ФГУН Центральный НИИ эпидемиологии Роспотребнадзора, показали, что препарат «AgБион-2» представляет собой эффективное средство для борьбы с туберкулезом, дерматофитией и плесневыми грибами. В НИИ вирусологии им. Д.И. Ивановского было показано, что он уничтожает вирус полиомиелита и ВИЧ-1BRU.
В секторе прикладной экологии воды ИОНХ РАН исследована динамика выделения серебра из нетканого материала из ионообменного волокна, обработанного препаратом «AgБион-2», при пропускании через него воды. Было показано, что выделение исследованными материалами серебра в воду не превышает 0,05 мг/л, что удовлетворяет требованиям, предъявляемым СанПин 2.1.4.1074-01 к содержанию серебра в водах питьевого назначения. Исследованные материалы обеспечивают равномерное выделение серебра в раствор, что делает принципиально возможным их использование в составе бактерицидных добавок к водоочистным устройствам.
Экспертное заключение, выданное ГУ НИИ ЭЧиГОС им. А.Н. Сысина РАМН, рекомендует препарат «AgБион-2» к государственной регистрации в качестве средства для дезинфекции поверхностей в учреждениях различного профиля, обеззараживания воды в системах технического водоснабжения, оборотной воды в системах охлаждения оборудования.
В Институте питания РАМН проведена токсикологическая характеристика препарата «AgБион-2» в экспериментах на лабораторных животных. Исследования были проведены на 7 группах растущих крыс самцов линии Вистар, которым внутрижелудочно через зонд на протяжении 28 дней вводили тестируемые материалы. Полученные данные проведенных тестов свидетельствуют об отсутствии выраженного негативного воздействия наночастиц металлического серебра в составе препарата «AgБион-2» на состояние здоровья подопытных животных.
Таким образом, положительные заключения приведенных выше организаций свидетельствуют о том, что слабые концентрации коллоидных растворов наночастиц могут быть использованы как дезинфекционные средства широкого спектра действия в местах массового скопления людей, а материалы, модифицированные с помощью препарата «AgБион-2», действительно обладают высокими биоцидными свойствами и безопасны для человека.
Исследования, проведенные как специалистами ИНАТ МФК, так и сторонними организациями показали, что из них наиболее эффективны для уничтожения болезнетворных микроорганизмов частицы размером 9–15 нм.
В связи с этим впервые в стране налажено их производство для промышленного применения. Используются как дезинфектанты – в форме концентратов или в виде водных растворов концентратов, предназначенных для:
• дезинфекции помещений, предметов обстановки, санитарно-технического и другого оборудования, воды и т.д.;
• профилактической санитарно-гигиенической обработки помещений и оборудования;
• защиты от гнили и плесени строительных конструкций, подвалов, деревянных построек и конструкций и т.д.
Как биоцидная добавка – в форме субстанции, предназначенной для создания и производства новых материалов, покрытий и других видов продукции с биоцидными свойствами широкого спектра действия. Введение наночастиц серебра в объем материала или нанесение их на поверхность изделий позволяет придать им антивирусные, антибактериальные, антигрибковые свойства, что подтверждено соответствующими исследованиями.
В настоящее время идет работа по внедрению наночастиц серебра «AgБион-2» в промышленное производство биоцидной продукции нового поколения. В частности, совместно с белгородским заводом «Краски КВИЛ» налажено производство антимикробных красок с наночастицами серебра и осуществлен выпуск пробных партий водно-дисперсных биокрасок для стен и потолков, а также биологически активной эмали. Созданные лакокрасочные материалы, модифицированные наночастицами серебра, предназначены для окраски различных поверхностей в местах массового пребывания людей (в.т.ч. лечебно-профилактических, пенитенциарных, детских, спортивных и других учреждениях).
Краски предохраняют организм человека от биологического воздействия наиболее распространенных видов бактерий, вирусов и микробов. Способствуют снижению заболеваемости населения такими болезнями, как грипп в различных формах, гепатит А, острые формы туберкулеза. Устраняют необходимость ежедневного использования вредных для здоровья хлорсодержащих дезинфицирующих средств.
Эта серия новой продукции завода была представлена на 16-й Международной строительной и интерьерной выставке MOSBUILD 2010 – ведущего строительного форума не только России, но и Восточной Европы, состоявшегося в апреле 2010 г. в Экспоцентре Москвы. В настоящее время идет успешная апробация антимикробных нанокрасок в медицинских и других организациях г. Белгорода, в том числе в турбдиспансере.
Другое направление внедрения «AgБион-2»: всемирно известная компания Grishko, специализирующаяся на производстве обуви для танцев, совместно с ИНАТ МФК наладила выпуск новой конкурентоспособной на международном рынке модели пуантов «Miracle» с биоцидными свойствами подкладки и стельки. Новинка препятствуют развитию воспалительных процессов и способствуют более быстрому заживлению потертостей на ногах балерин. Пуанты прошли испытания в Японии, после этого была закуплена большая партия этой новой элитной продукции.
Перспективное направление в использовании биоцидных свойств наночастиц серебра – производство текстильной и полимерной продукции медицинского назначения. Прежде всего это раневые повязки и другие перевязочные материалы. Кстати, производимые в США раневые повязки с наносеребром уже широко используются американскими врачами. При этом им удается добиться ускорения заживления ран в два-три раза.
Наночастицы серебра «AgБион» неоднократно представлялись на международных и российских выставках, различных форумах и научно-практических конференциях. В последние годы они отмечены дипломами и медалями на всевозможных выставках. Среди них:
• Диплом 10-й Юбилейной специализированной выставки «Изделия и технологии двойного назначения. Диверсификация ОПК» за разработку и внедрение коллоидных растворов наночастиц серебра, Москва, ВВЦ 10 – 13 ноября 2009 г.
• Серебряная медаль XIII Московского международного Салона изобретений и инновационных технологий «АРХИМЕД» за разработку «Концентраты наночастиц серебра «AgБион», Москва 30.03.-02.04. 2010 г.
Источник: www.nanokras.ru