by Benedette Cuffari, M. Sc.Apr 4 2017

jako najczęściej stosowany nanomateriał, nanosreber znalazł przydatne zastosowania w filtrach wody i powietrza, celach antybakteryjnych, foliach polimerowych w opakowaniach do żywności i wielu innych.

właściwości antybakteryjne nanosrebera zostały z powodzeniem zastosowane do różnych zabiegów zdrowotnych, w tym cewników dożylnych, moczowych i tchawiczych, rur intubacyjnych, cementów kostnych, wypełnień jamy ustnej, suplementów diety implantacji i opatrunków ran.

zdolność nanosrebera do zapobiegania rozprzestrzenianiu się infekcji wynika z uwalniania jonów srebra (Ag+) z powierzchni tego materiału, który jest zdolny do niszczenia związków zawierających siarkę i fosfor, takich jak DNA i białka obecne w bakteriach, grzybach lub wirusach1.

nanocząstki srebra (AgNP) stają się coraz bardziej popularne w takich produktach ze względu na jego zdolność do niszczenia patogenów o wyższej sile działania przy niższych stężeniach w porównaniu do stosowania masowych ilości srebra.

podczas gdy AgNP były często wykorzystywane do wyżej wymienionych celów medycznych, przedmioty codziennego użytku, takie jak szczoteczki do zębów, pasta do zębów, odzież, sprzęt AGD i butelki dla dzieci, skomercjalizowały zastosowanie nanosrebru jako zapobiegawczego i silnego środka antybakteryjnego2.

to rosnące zainteresowanie stosowaniem nanosrebrów i podobnych profilaktycznych środków przeciwdrobnoustrojowych jest bezpośrednim wynikiem szybkiego wzrostu oporności na antybiotyki, a także oporności na biocydy nowej generacji, która nadal stanowi problem dla wszystkich populacji.

jako jedno z największych zagrożeń dla globalnego zdrowia, bezpieczeństwa żywnościowego i rozwoju, oporność na antybiotyki jest naturalnym procesem, który szybko przyspiesza w wyniku niewłaściwego stosowania antybiotyków zarówno u zwierząt, jak i u ludzi.

infekcje takie jak gruźlica i zapalenie płuc stają się zatem coraz trudniejsze do wyleczenia w wyniku tej niebezpiecznej oporności, w której mechanizmy tego procesu szybko się rozwijają i rozprzestrzeniają na całym świecie3.

szkodliwa rzeczywistość oporności na antybiotyki jest już główną przyczyną zwiększonej śmiertelności, wyższych kosztów leczenia i dłuższych pobytów w szpitalu. Stosowanie metod zapobiegawczych, takich jak szczepienia, prawidłowe mycie rąk, dobre praktyki higieniczne żywności i stosowanie produktów przeciwbakteryjnych, takich jak te zawierające materiały nanosrebrowe, mają pewne obietnice w zmniejszaniu zagrożenia opornością na antybiotyki.

chociaż jest to prawdą, naukowcy są obecnie coraz bardziej zaniepokojeni możliwym zagrożeniem, że stosowanie takich produktów antybakteryjnych, szczególnie tych zawierających AgNP, może również prowadzić do jego odporności. Zagrożenie to towarzyszy szybkiemu i powszechnemu stosowaniu nanosrebrów, ponieważ ich zastosowanie stało się niemal podstawowym składnikiem w kilku różnych kategoriach zastosowań.

koncepcja odporności mikroorganizmów zarówno na srebro, jak i na materiały AgNP nie jest nowa. W rzeczywistości, jeden z najwcześniejszych doniesień o oporności szczepu Salmonella typhimurium został udokumentowany w 1970 roku, gdzie stwierdzono, że szczep ten zawiera dziewięć determinantów oporności, znanych jako geny SIL2.

podobnie, badanie z 2013 r.wykazało zdolność wszechobecnych bakterii z gatunku Bacillus do nie tylko rozwijania wysokiej tolerancji na AgNP, ale także wykazywania zwiększonej proliferacji po przedłużonym wcześniejszym narażeniu bakterii na AgNP.

w kierunku kontynuowania tych badań zespół nanobiologów pod kierownictwem dr Cindy Gunawan z iThree Institute w University of Technology Sydney w Australii zbadał dostępne na rynku produkty medyczne i suplementy diety 140 zawierające materiały Agnp2.

w swoich badaniach przyjrzeli się identyfikacji potencjalnego uwalniania Ag+ po kontakcie z płynami ustrojowymi, kolejnych dróg ogólnoustrojowego wchłaniania, dystrybucji i akumulacji Ag+ oraz potencjalnej ekspozycji mikroorganizmów w miejscach biodostępnego Ag+.

badanie to wykazało, że mikroorganizmy obecne zarówno wewnątrz, jak i na zewnątrz ciała mają potencjał adaptacji do cytotoksycznej zdolności srebra i tym samym stają się na nie Odporne. Jednym z przykładów realistycznego zagrożenia, jakie może stwarzać oporność nanosrebrowa po przewlekłym spożyciu przez ludzi, jest obecność funkcjonalnych genów sil, które znaleziono w mikroflorze jelitowej2.

oprócz możliwości odporności tych genów na srebro, potencjał bioakumulacji nanosrebru po spożyciu może wyeliminować dobroczynną mikroflorę obecną w przewodzie pokarmowym, która może powitać wzrost patogenu, stan zapalny i zakłócić równowagę energetyczną, wśród innych możliwych skutków ubocznych.

aby zapobiec wystąpieniu takich negatywnych skutków ubocznych, zespół naukowców pod kierownictwem dr Gunawana zaleca ukierunkowany nadzór nad rozwojem oporności na AgNP, aby zapewnić, że naturalne środowiska mikroorganizmów, takie jak te obecne w mikroflorze jelitowej, nie zmieniają się po ekspozycji na materiały AgNP.

podobnie naukowcy zalecają ponowną ocenę stosowania produktów AgNP w celu ustalenia, czy potencjalne korzyści z tych zastosowań przewyższają potencjalne ryzyko, jakie stwarzają dla społeczeństwa.

w konkluzji dotyczącej przyszłego zdrowia i bezpieczeństwa społeczeństwa zespół naukowców stwierdził: „bez skutecznego regulowanego stosowania AgNP i bez wysiłków w celu monitorowania potencjalnego (lub zrealizowanego) rozwoju oporności, zdolność AgNP jako alternatywnej broni przeciwdrobnoustrojowej w erze rosnącej oporności na antybiotyki zostanie zmniejszona. 2 ”

1. Sotiriou, Georgios A, and Sotiris E Pratsinis. „Inżynieria Nanosrebera jako materiału antybakteryjnego, biosensora i Bioobrazowania.”Current Opinion in Chemical Engineering, Vol. 1, Nr 1, 2011, s. 3-10.
2. Cindy Gunawan et al. Powszechne i masowe zastosowanie Nanosrebrów: prawdziwy potencjał odporności drobnoustrojów, ACS Nano (2017).
3. „oporność na antybiotyki.”Światowa Organizacja Zdrowia, Światowa Organizacja Zdrowia, www.who.int/mediacentre/factsheets/antibiotic-resistance/en/.
4. Zdjęcie:. com/KaterynaKon

Zastrzeżenie: poglądy wyrażone tutaj są poglądami autora wyrażonymi w ich prywatnym charakterze i niekoniecznie reprezentują poglądy AZoM.com Limited T / A AZoNetwork właściciel i operator tej strony. Niniejsze wyłączenie odpowiedzialności stanowi część Warunków korzystania z tej strony internetowej.

napisane przez

Benedette Cuffari

Po ukończeniu studiów licencjackich z toksykologii z dwoma nieletnimi w języku hiszpańskim i chemii w 2016 roku, Benedette kontynuowała studia, aby w maju 2018 roku uzyskać tytuł magistra toksykologii. Podczas studiów podyplomowych Benedette badał dermatotoksyczność mechloretaminy i bendamustyny; dwóch azotowych środków alkilujących, które są stosowane w terapii przeciwnowotworowej.

Cytaty