Исследование антибактериальных свойств лакокрасочных защитных покрытий, содержащих биоцидные наночастицы неспецифического действия против высокопатогенных штаммов бактерий
Нанотехнологии все чаще привлекаются в качестве современных методов борьбы с патогенными угрозами в сфере здравоохранения. Наночастицы оксидов некоторых металлов способны оказывать антибактериальное действие, в то же время оставаясь безопасными для клеток и тканей организма человека. В данной работе проводили исследование антибактериальных свойств лакокрасочных защитных покрытий, содержащих бикомпонентные наночастицы ZnO-Ag, относительно высокопатогенных штаммов бактерий. В результате проведенных испытаний на поверхности лакокрасочного материала и лакокрасочного состава, включающих наночастицы ZnO-Ag, наблюдалась полная инактивация высокопатогенных штаммов бактерий. Таким образом, исследуемые покрытия обладают антибактериальными свойствами согласно Р 4.2.3.676-20 и могут быть использованы как средства неспецифической защиты от угрозы распространения патогенных организмов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Ключевые слова
наночастицы ZnO-Ag,
антибактериальные покрытия,
лакокрасочные материалы и составы,
антибактериальная активность,
биологическая безопасностьАвторы
Прокопчук Анна Олеговна | Томский государственный университет | кандидат биологических наук, старший научный сотрудник | bio_1979@mail.ru |
Бакина Ольга Владимировна | Томский государственный университет | доктор технических наук, старший научный сотрудник | ovbakina@ispms.ru |
Лернер Марат Израильевич | Томский государственный университет | доктор технических наук, главный научный сотрудник | lerner@ispms.ru |
Пикущак Елизавета Владимировна | Томский государственный университет | кандидат физико-математичеких наук, старший научный сотрудник | pikushchak@gmail.com |
Алексеев Александр Юрьевич | Федеральный исследовательский центр фундаментальной и трансляционной медицины | кандидат биологических наук, руководитель лаборатории экспериментальной биологии патогенных микроорганизмов НИИ вирусологии | ayalekseev@frcftm.ru |
Скорупо Анна Сергеевна | Федеральный исследовательский центр фундаментальной и трансляционной медицины | лаборант НИИ вирусологии | skorupo.anna@yandex.ru |
Евплонова Елена Сергеевна | АО «Обьединение “Ярославствие краски”» | начальник Научно-технического центра | ntc2@yarkraski.ru |
Яковлев Николай Васильевич | АО «Обьединение “Ярославствие краски ”» | генеральный директор | yakovlev@yarkraski.ru |
Ворожцов Александр Борисович | Томский государственный университет | доктор физико-математических наук, профессор, заведующий лабораторией | abv1953@mail.ru |
Всего: 9
Ссылки
World Health Organization, Global Action Plan on Antimicrobial Resistance. 2015. URL: https://www.who.int/antimicrobial-resistance/global-action-plan/en.
Andersson D.I., Balaban N.Q., Baquero F., Courvalin P. et al. Antibiotic resistance: turning evolutionary principles into clinical reality // FEMS Microbiology Reviews. 2020. Vol. 44 (2). Р. 171-188. 10. 1093/femsre/fuaa001.
Qian M., Xu D., Wang J., Zaeim D., Han J., Qu D. Isolation, antimicrobial resistance and virulence characterization of Salmonella spp. from fresh foods in retail markets in Hangzhou, China // PLoS One. 2023. Vol. 18 (10). Art. № e0292621.
Park J.-H., Kim Y.-J., Binn K., Seo K.-H. Spread of multidrug-resistant Escherichia coli harboring integron via swine farm waste water treatment plant // Ecotoxicology and Environmental Safety. 2018. Vol. 149. Р. 36-42.
Christaki E., Marcou M., Tofarides A. Antimicrobial resistance in bacteria: mechanisms, evolution, and persistence // Journal of molecular evolution. 2020. Vol. 88 (1). Р. 26-40.
Coates A.R.M., Halls G., Hu Y.M. Novel classes of antibiotics or more of the same? // British Journal Pharmacology. 2011. Vol. 163. Р. 184-194.
Dutta R.K., Nenavathu B.P., Gangishetty M.K., Reddy A. V. Studies on antibacterial activity of ZnO nanoparticles by ROS induced lipid peroxidation // Colloids Surfaces B: Biointerfaces. 2012. Vol. 94 (1). Р. 143-150.
Sadiq I.M., Chandrasekaran N., Mukherjee A. Studies of effect of TiO2 nanoparticles on growth and membrane permeability of Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa and Bacillus subtilis // Current Nanosciense. 2010. Vol. 6. Р. 381-387.
Kumar A., Pandey A.K., Singh S.S., Shanker R., Dhawan A. Cellular response to metal oxide nanoparticles in bacteria // Journal of Biomedical Nanotechnology. 2011. Vol. 7. Р. 102-103.
Kumar A., Pandey A.K., Singh S.S., Shanker R., Dhawan A. Engineered ZnO and TiO2 nanoparticles induce oxidative stress and DNA damage leading to reduced viability of Escherichia coli // Free Radical Biology and Medicine. 2011. Vol. 51. Р. 1872-1881. 10.1016/j. freeradbiomed.2011.08.025.
Ansari M.A., Khan H.M., Khan A.A., Cameotra S.S., Saquib Q., Musarrat J. Interaction of Al2O3 nanoparticles with Escherichia coli and their cell envelope biomolecules // Journal of Applied Microbiology. 2014. Vol. 116. Р. 772-783. 10.1111/jam. 12423.
Agarwala M., Choudhury B., Yadav R.N.S.Comparative study of antibiofilm activity of copper oxide and iron oxide nanoparticles against multidrug resistant biofilm forming uropathogens // Indian Journal of Microbiology. 2014. Vol. 54. Р. 365-368.
Xie Y., He Y., Irwin P.L., Jin T., Shi X. Antibacterial activity and mechanism of action of zinc oxide nanoparticles against Campylobacter jejuni // Applied and Environmental Microbiology. 2011. Vol. 77 (7). Р. 2325-2331.
Ali A., Phull A.R., Zia M. Elemental zinc to zinc nanoparticles: is ZnO NPs crucial for life? Synthesis, toxicological, and environmental concerns // Nanotechnology Reviews. 2018. Vol. 5 (7). Р. 413-441.
Sondi I., Salopek-Sondi B. Silver nanoparticles as antimicrobial agent: a case study on E. coli as a model for Gram-negative bacteria // Journal of Colloid and Interface Science. 2004. Vol. 275. Р. 177-182.
Morones J.R., Elechiguerra J.L., Camacho A., Holt K. et al. The bactericidal effect of silver nanoparticles // Nanotechnology. 2005. Vol. 16 (10). Р. 2346-2353.
Jung W.K., Koo H.C., Kim K.W., Shin S. et al. Antibacterial activity and mechanism of action of the silver ion in Staphylococcus aureus and Escherichia coli // Applied and environmental microbiology. 2008. Vol. 74 (7). Р. 2171-2178.
Закс Л. Статистическое оценивание. М.: Статистика, 1976. 598 с.
Бакина О.В., Чжоу В.Р., Иванова Л.Ю., Казанцев С.О. Влияние содержания металлического серебра в наночастицах ZnO-Ag на их фотохимическую и антибактериальную активность // Журнал неорганической химии. 2023. T. 68, № 3. С. 401-410.
Dove A.S., Dzurny D.I., Dees W.R., Qin N. et al. Silver nanoparticles enhance the efficacy of aminoglycosides against antibiotic-resistant bacteria // Frontiers in Microbiology. 2023. Vol. 13. Art. № 1064095.