Основные результаты экспериментальной токсикологической оценки нанокомпозита пектин-серебро
Вы здесь
Аннотация:
Целью исследований являлись изучение особенностей биологического действия и оценка токсичности синтезированного в соответствии с принципами «зеленой» химии нанокомпозита пектин-серебро для обоснования возможности его безопасного применения в качестве антимикробного компонента в медицине и ветеринарии. Авторами представлены основные результаты экспериментальных исследований в объеме первичной токсикологической оценки нанокомпозита пектин-серебро, которые позволяют рекомендовать нанокомпозит как перспективный наноматериал для применения в медицине и ветеринарии.
Ключевые слова:
нанокомпозит, наночастицы, серебро, пектин, токсичность
обновлено: 26.05.2022
Комментарии - 9
Добрый день, Вадим Михайлович, спасибо за интересный доклад!
Какие необходимо провести еще исследования для возможности использования нанокомпозита пектин-серебро для медицинских изделий?
Планируете ли вы исследовать другие полисахариды в составе нанокомпозитов серебра?
Здравствуйте, спасибо за проявленный интерес к моему сообщению.
По Вашему первому вопросу. В случае практического применения нанокомпозита пектин-серебро в качестве компонента медицинских изделий существует необходимость в дополнительных исследованиях биологического действия в соответствии с национальными требованиями безопасности, предъявляемыми к медицинским изделиям и/или рекомендациями стандарта ISO 10993 (в частности изучение гемосовместимости, цитотоксичности, пирогенности нанокомпозита в составе медизделия) и общая оценка полученных результатов экспертами регулирующего органа.
По Вашему второму вопросу. Наши коллеги продолжают работу по совершенствования методов химического синтеза наночастиц и, прежде всего стабилизирующих оболочек, которые позволят получить коллоидную систему наночастица-оболочка с заданными физико-химическими свойствами (стабильность, гидродинамический размер, величина дзета-потенциала и др.). например, в настоящее время проводим токсикологические исследования нанокомпозитов пектин-хитозан с различным содержанием наночастиц серебра. Нанокомпозиты были получены путем химического восстановления нитрата серебра хитозаном в гидротермальных условиях. Согласно результатам, полученным с помощью просвечивающей электронной микроскопии нанокомпозит № 1 представляет собой монодисперсные наночастицы диаметром 5-10 нм, собранные в сферические агрегаты, размер которых достигает ~150 нм. С другой стороны, нанокомпозит № 2 кардинально отличается от нанокомпозита № 1 и представляет собой отдельные частицы со структурой «ядро (наночастица Ag0)-оболочка (хитозан)». Диаметр неорганического ядра в нанокомпозите № 2 составляет 10-40 нм, а толщина хитозановой оболочки – 20-25 нм (рис. 2б).
Спасибо за подробные ответы! Успехов в дальнейших исследованиях!
Глубокоуважаемый Вадим Михайлович! Спасибо за интересный материал.Каковы параметры острой токсичности нанокомпозита серебра, количество животных, используемых Вами в остром токсикологическом эксперименте? Планируется ли Вами хронический токсикологический эксперимент, так как основные негативные токсические эффекты металла связаны с длительным отложением в организме серебра, его соединений, серебряной пыли, коллоидного серебра или наночастиц серебра (аргироз или аргирия)? Спасибо!
Добрый день, уважаемый Олег Владимирович. Спасибо за Ваши вопросы.
По результатам острого токсикологического эксперимента при различных путях введения (внутрижелудочный, внутрибрюшинный и ингаляционный -на моделе интраназального введения крысам) нанокомпозит классифицирован как малоопасное вещество (DL50 более 5000 мг/кг, более 1250 мг/кг и более 50000 мг/м3 соответсвенно). В экспериментах для каждой тестируемой дозы было использовано 6 животных (аутбредные крысы).
Наши исследования выполняются в рамках совместной НИР с учеными-химиками из Академии наук Республики Беларусь. Коллеги синтезировали несколько нанокомпозитов по методу "зелёной химии" с различными стабилизирующими оболочками и физико-химическими свойствами и на данном этапе токсикологические исследования нанокомпозитов запланированы в объёме первичной токсикологической оценки (острая, подострая и субхроническая токсичность) с сравнительной оценкой результатов. В дальнейшем будет выбран один (возможно, два) нанокомпозит, обладающий наиболее оптимальными свойствами и характеристиками, который планируется изучить в хроническом эксперименте.
Вадим Михайлович, спасибо за представленный материал. Вы рекомендуете после проведенных исследований рекомендовать нанокомпозит пектин-Ag в качестве антимикробного наноматериала. А где конкретно и каким образом можно его использовать? Какая антимикробная активность характерна для данного нанокомпозита?
Здравтсвуйте, Марина Владимировна. Спасибо за Ваш вопрос. Что касается практического применения, то нанокомпозит пектин-Ag планируется использовать: 1) в медицине для создания антимикробных покрытий на медицинских устройствах (стентах, стомах, дренажах, противоожоговых и ранозаживляющих повязках/сетках и т.д.), что позволит избежать или уменьшить риск и частоту возникновения послеоперационных осложнений и вторичных внутрибольничных инфекций; 2) в ветеринарии для профилактики и лечения осложнений мастита крупного рогатого скота (совместно с традиционными антибиотиками, т.к. применение нанокомпозита позволяет уменьшить количество (дозу) антибиотика, сократить длительность курса антибиотикотерапии за счет синергизма действия на микроорганизмы.
В отношении антимикробной активности - в стандартном количественном суспензионном тесте на типовых культурах м/о антимикробная активность нанокомпозита (фактор редукции (RF) числа тест-микробов в опыте
по сравнению с контролем) составила 1.5-3.5 lg.
Добрый день, Вадим Михайлович, спасибо за интересный доклад. Существуют ли еще какие-нибудь нанокомпозиты, обладающие антимикробными свойствами и будут ли в дальнейшем в Ваших работах сравниваться уровни токсичного эффекта нанокомпозита пектин-серебро с другими нанокомпозитами подобного действия?
Здравствуйте, Алеся Вячеславовна. Спасибо за вопрос. Я уже кратко ответил в предыдущем ответ на вопрос, что учеными-химиками синтезировано несколько различных нанокомпозитов, отличающимися свойствами и стабилизирующими оболочками (носителями). На первом этапе проводим исследования нанокомпозитов в объеме первичной токсикологической оценки с сравнительной оценкой их токсичности, в дальнейшем думаем провести исследования в объеме полной токсикологической оценки одного/двух нанокомпозитов, которые будут обладать наилучшими физико-химическими, эксплуатационными и токсическими характеристиками.