Under senare år har mikroorganismers vidhäftning på ytor eller beläggningar skapat stora hälsorisker för människor. Bland dessa står mikrobiell vidhäftning och tillväxt på kirurgiska suturlinjer för mer än 20 % av hälsorelaterade infektioner hos patienter.
Som ett resultat har omfattande forskning utförts för att utveckla strategier för att förhindra eller minska bildandet av bakterie- eller svampkolonier på suturer.
"Nanosilver har fått stor uppmärksamhet bland forskare på grund av dess sedan länge kända antimikrobiella egenskaper. Dess optiska och strukturella egenskaper gör det till en tilltalande kandidat för biomedicinska tillämpningar.
"Det kan syntetiseras med både gröna och kemiska metoder, även om det vanligtvis har en negativ laddning, vilket kan äventyra dess stabilitet och lagringskapacitet", säger Dr. Ravichandran Manisekaran, huvudforskare för gruppen Nanostructures and Biomaterials.
Ett team av forskare från National School of Higher Studies (ENES), Leon-enheten, som är knuten till National Autonomous University of Mexico (UNAM), har utvecklat en mycket stabil kolloidal syntes av positivt laddat nanosilver med hjälp av en polymer.
Den biologiska effekten av denna syntes publicerades nyligen i ACS Omega , där dess effektivitet när det gäller att belägga sidensuturer och hämma tillväxten av mikroorganismer detaljerades av forskargruppen.
Vår strategi för produktion och beläggning av suturlinjen är både enkel och icke-invasiv, vilket säkerställer att materialets inneboende egenskaper inte äventyras. Vid kontakt med negativt laddade mikroorganismer frigör det positivt laddade nanosilvret sina joner, vilket initierar en sekvens av händelser som kulminerar i den snabba antimikrobiella effekten och undertryckande av tillväxt.
Vår metod föreslår en process som ger nanopartiklar som mäter mindre än 15 nm i diameter, uppvisar en hög grad av katjonisk laddning, och visar kapaciteten för utökad lagring på upp till 10 månader till ett år. Det är viktigt att minimera kostnaderna, eliminera farliga ämnen och undanröja kravet på eftersyntesbehandlingar.
Effekterna utvärderades mot tre mikroorganismer, Candida albicans, Streptococcus mutans och Staphylococcus aureus, som fungerade som modellorganismer.
Resultaten av vår studie avslöjar inte bara ett nytt tillvägagångssätt för produktion av nanomaterial med användning av polymerer som reducerande och stabiliserande medel för att syntetisera högkolloidalt och katjoniskt laddat nanosilver utan visar också deras potential inom det biomedicinska området för att effektivt bekämpa bakterier och svampar utan att orsaka toxicitet för celler. Detta representerar en betydande innovation och kan leda till nya forskningsvägar inom detta område.
"Nanosilver införlivas alltmer i olika vardagliga applikationer, allt från kosmetika till läkemedel. Som sådan kan vår nanopartikeldesign och utveckling potentiellt skalas upp för att bekämpa superbugs inom en snar framtid, samtidigt som vi tar upp den pågående debatten om de negativa aspekterna av nanomaterial. , vilket har varit ett diskussionsämne bland forskare", säger Manisekaran.
Den här historien är en del av Science X Dialog, där forskare kan rapportera resultat från sina publicerade forskningsartiklar. Besök den här sidan för information om Science X Dialog och hur du deltar.
Mer information: Diego Antonio Monroy Caltzonci et al, Antimikrobiell och cytotoxisk effekt av positivt laddade nanosilverbelagda sidensuturer, ACS Omega (2024). DOI:10.1021/acsomega.4c01257
Journalinformation: ACS Omega
Dr Ravichandran Manisekaran är biträdande professor och laboratoriechef för området nanostrukturer och biomaterial vid National School of Higher Education (ENES-Leon), National Autonomous University of Mexico (UNAM). Han avslutade sin Ph.D. i nanovetenskap och nanoteknik vid Center for Research and Advanced Studies (CINVESTAV-IPN), Mexiko. Hans forskargrupp fokuserar på design, utveckling och karakterisering av olika nano/biomaterial för antimikrobiella, anticancer-, fotokatalytiska och solcellstillämpningar. Han är en aktiv recensent för flera förlag.
