The Study of Antibacterial Properties of Coatins Based on Metal (Ag, Zn) Nanoparticles in Silicon Dioxide Matrix

Abstract

Тучина Елена Святославна, кандидат биологических наук, доцент, кафедра биохимии и биофизики, Саратовский национальный ис-следовательский государственный университет имени Н. Г. Чер-нышевского, kliany@rambler.ru Гвоздев Герман Артурович, аспирант, кафедра химии и хими-ческой технологии материалов, физико-технический институт, Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю. А., ger7709@yandex.ru Кособудский Игорь Донатович, доктор химических наук, про-фессор, кафедра химии и химической технологии материалов, физико-технический институт, Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю. А., ikosobudskyi@ gmail.com Изучено влияние покрытий на основе наночастиц металлов Ag, Zn в матрице диоксида кремния в сочетании с ультрафиолето-вым (365 нм) излучением на бактерии Staphylococcus aureus 209 P. Показано, что исследуемые покрытия без доступа света ингибируют рост микроорганизмов на 45 % после 3 ч инкубации и на 55-70 % после 5 ч инкубации. Усиление антибактериаль-ных свойств нанопокрытий достигалось экспозицией (365 нм) УФ-излучения. Снижение численности исследуемых микроор-ганизмов отмечено на 75% после 30 мин воздействия. Ключевые слова: золь-гель метод, нанопокрытие, наноча-стицы, Ag, Zn, излучение 365 нм, микроорганизмы, S. aureus. DOI: 10.18500/1816DOI: 10.18500/ -9775-2018 Введение Стеклянные покрытия с биоактивными свой-ствами являются одними из многообещающих материалов для строительства, промышленности и медицины. Использование золь-гель метода позволяет внедрять в покрытия различные ком-поненты, в том числе наночастицы металлов и их оксидов. Поверхностная структура таким образом становится матрицей для возможных физико-химических и биологических процессов. Антибактериальные свойства стекол с нанесен-ными золь-гель методом наночастицами изучены в ряде исследований [1][2][3][4][5][6].В работах [3,4] пленки оксида цинка, на-несенные на стекло золь-гель методом, исполь-зовались в сочетании с метиленовым синим и фотодинамическим воздействием для эффектив-ного угнетения роста Escherichia coli. Сложные полимерные комплексы [5], полученные золь-гель методом и включающие тетраэтоксиэтан, триэтоксисилан и полиэтиленгликоль, нанесен-ные на поверхность стекла, демонстрировали бактерицидные свойства в отношении E. coli и S. aureus. С помощью данного метода в работе [6] были созданы наностержни на основе гидрок-сиапатита и ионов серебра, при этом максималь-ный антибактериальный эффект достигался при трехкратном увеличении концентрации серебра.Особый интерес представляют исследования новых материалов на основе нанопокрытий для стоматологии [7]. В ряде исследований синтези-рованные золь-гель методом пленки, содержащие ионы серебра [7,8] Данный тип антибактериальных материалов может быть востребован в биомедицинской прак-тике для обеззараживания лабораторной посуды и инструментов, создания поверхностей с про-граммируемыми бактерицидными свойствами.В связи с вышеизложенным представляло интерес оценить эффективность новых нанопо-крытий с ионами различных металлов в составе, индивидуаль...