Представьте себе крошечные частицы, обладающие силой борьбы с вредными бактериями. Именно такими являются наночастицы серебра, и ученые в Казахстане нашли способ их создания, используя нечто неожиданное - цветочные экстракты!
Серебро имеет долгую историю использования в медицинских целях в различных странах, насчитывающую более 2000 лет. Оно играло важную роль в охране здоровья человека и было признано за свои мощные антимикробные свойства.
Открытие уникальных свойств серебра на наноразмерном уровне и синтез наночастиц серебра (AgNP) можно отнести к развитию нанотехнологий и прогрессу научных исследований в конце 20-го и начале 21-го веков.
Термин "нано" относится к чрезвычайно маленькому размеру этих частиц, которые меньше частицы пыли и не видны под обычным микроскопом.
Применение наночастиц серебра
Наночастицы серебра используются в различных областях благодаря своим уникальным физическим, химическим и биологическим свойствам. Вот некоторые из них:
- Медицина: антимикробные препараты, ранозаживление, противовоспалительные средства.
- Пищевая промышленность: антимикробные пленки для пищевых продуктов, консерванты.
- Потребительские товары: антибактериальная одежда и косметика, бытовая техника.
- Промышленные цели: очистка воды, катализаторы.
Однако, наночастицы серебра, добавленные в текстиль или другие продукты, могут легко попадать в сточные воды при стирке. Наночастицы серебра могут высвобождать ионы серебра, что может привести к потенциальному дисбалансу в экосистемах и живых организмах.
Трудности
синтеза наночастиц серебра
Синтез наночастиц серебра также может создавать проблемы, особенно с точки зрения его воздействия на окружающую среду. Традиционные методы синтеза часто включают использование токсичных химикатов и высокоэнергетических процессов, что приводит к потенциальному вреду для окружающей среды.
“В промышленности наночастицы синтезируются различными физическими и химическими методами, которые могут быть потенциально опасны для окружающей среды,” говорит Дмитрий Берилло из Казахского национального исследовательского технического университета им. К. И. Сатпаева.
Биосинтез наночастиц серебра с использованием растительного экстракта
“Основными факторами, влияющими на синтез наночастиц серебра, стабилизированных экстрактом цветков календулы лекарственной, являются температура, УФ-облучение, микроволновое облучение, pH среды и время реакции,” - сообщает Дмитрий.
В результате спектрофотометрического анализа было обнаружено, что с повышением температуры и времени воздействия различных факторов скорость синтеза и концентрация наночастиц серебра увеличиваются.
“Исследование показывает, что синтез наночастиц не требует высокотехнологичного оборудования, поэтому метод цветочного экстракта будет легче внедрить в производство,” - сообщает Дмитрий.
Результаты были опубликованы в журнале Surfaces and Interfaces.
Дмитрий говорит, что в Казахстане нет даже аптечного производства наночастиц серебра для лечения бактериальных заболеваний. “Монополия одного производителя на рынке приводит к завышенным ценам на фармацевтические препараты,” - говорит Дмитрий.
Потенциальные практические применения или последствия этого исследования?
«Суспензию наночастиц можно использовать для лечения хронических ран, таких как диабетическая стопа или раны, инфицированные полирезистентными бактериями, где антибактериальное лечение уже неэффективно», - говорит Дмитрий.
Дмитрий сообщает, что были проведены доклинические испытания на лабораторных животных, которые показали эффективность в лечении ран. «Необходимо оптимизировать пилотное производство и начать клинические испытания 1 фазы», - говорит Дмитрий.
Ссылка на исследование: link
В сторону устойчивого будущего:
Исследование Казахстана открывает многообещающие перспективы для будущего, где нанотехнологии и устойчивость идут рука об руку. Этот био подход к синтезу наночастиц серебра прокладывает путь к достижениям в различных секторах без ущерба для здоровья нашей планеты.
По мере продвижения мы надеемся что преимущества этой технологии будут максимально увеличены при минимизации воздействия на окружающую среду. Только тогда мы сможем по-настоящему использовать силу «цветочной силы» для создания более здорового и устойчивого будущего.
Мээрим Нурбаева, Science Central Asia News, редактор и писатель. Мээрим имеет степень PhD естественных наук Тюбингенского университета.