Speakers
Description
С использованием экологичного подхода методом мокрого сжигания нами были синтезированы биогенные наночастицы оксиды никеля(II). На финальной стадии синтеза НЧ варьировали температуру отжига в диапазоне 200-1000 ºС, что позволило получить порошки НЧ с различной кристаллической структурой и составом. В данном исследовании нами изучена антибактериальная и противомикробная активности синтезированных биогенных наночастиц. Результаты показывают, что образцы биогенных наночастиц оксида никеля (II), синтезированных при температурном режиме – NiO 200-400°С умеренно выраженная в отношении грамположительных бактерий и дрожжеподобных грибов рода Candida, но наночастица оксида никеля (II), синтезированные при температурном режиме – NiO 200°С более эффективнее, чем синтезированные при температуре 300-400°С. В отношении грамотрицательных тест-штаммов и спорообразующих бацилл наночастицы оксида никеля (II), синтезированные при температурном режиме - NiO-200-400°С слабо эффективны.
Эффективность биогенных наночастиц оксида никеля (II), синтезированных при температурном режиме – NiO 200-400°С антибактериальная и антигрибковая активность была выше в отношение всех изученных бактерий, но в образцах, синтезированных при температурном режиме выше указанных данных - антимикробная активность к тест-культурам не проявлялось. Отсутствие антимикробной активности биогенных наночастиц оксида никеля (II), при повышении температуры синтезирования может быть связано с увеличением размера частиц, что полностью согласуется с данными электронной микроскопии. Исследования показали, что наночастицы NiO изменяют морфологию мембран бактерий и грибов, взаимодействуя с ними и останавливая их рост. Это нарушает процессы жизнедеятельности плазматической мембраны, в результате чего клетка погибает. Поскольку наночастицы NiO имеют меньший размер частиц, следовательно, наночастицы вступают в реакцию с фосфором или серой в ДНК, из-за чего наступает прекращение образования белка и происходит гибель клеток. Грамположительные штаммы бактерий более чувствительны к NiO по сравнению с грамотрицательными штаммами бактерий, после адгезирования к поверхности бактерий наночастицы могут взаимодействовать с клетками по двум различным механизмам. Наночастицы меньшего размера проникают непосредственно в клетку, в то время как более крупные наночастицы остаются вне бактерий. В обоих случаях наночастицы непрерывно выделяют ионы Ni2+, эти ионы связываются с клеточными мембранными структурами, дестабилизируя мембранный потенциал. Нарушение клеточной стенки значительно увеличивает бактериальную проницаемость, позволяя также и более крупным наночастицам проникать в клетку. Оказавшись внутри клетки, наночастицы и ионы взаимодействуют с многочисленными структурами и биомолекулами (белками, липидами и ДНК), что приводит к нарушению функции бактериальной клетки.Грамотрицательные бактерии более устойчивы к противомикробным препаратам благодаря своей непроницаемой клеточной стенке и мембранной структуре. По этой причине грамположительные бактерии более чувствительны, чем грамотрицательные. На основании анализа МИК в микропланшетах ингибирование роста тест-штаммов зависит от концентрации и от размера наночастиц оксида никеля (II), синтезированных при температурном режиме - NiO-200-400°С. По результатам определения минимальной ингибирующей концентрации образцов NiO-200, NiO-300, NiO-400 в отношение к тест-штаммов S. aureus ATCC-6538, E. coli ATCC 25922, B. subtilis ATCC 6633, C. аlbicans ATCC-885-653 составляет 1,0 мкг/мл. МИК в образцах NiO-500, NiO-600 по отношению к тест-штаммам S. aureus ATCC-6538, E. coli ATCC 25922, B. subtilis ATCC 6633 составляет 2,5 мкг/мл, концентрация 1,0 мкг/мл наблюдается рост бактерий. В испытуемых образцах: NiO-700, NiO-800, NiO-900, NiO-1000 во всех концентрациях был визуализирован видимый рост в бульоне.
Список используемой литературы:
1. Mashentseva AA, Seitzhapar N, Barsbay M, et al. (2023) Adsorption isotherms and kinetics for Pb( ii ) ion removal from aqueous solutions with biogenic metal oxide nanoparticles. RSC Adv 13:26839–26850.
| Section | Energy and materials science (Section 2) |
|---|
