Гідрогелеві композити з наночастинками срібла для біомедичного застосування
DOI:
https://doi.org/10.15407/ujpe65.5.446Ключові слова:
silver nanoparticles, hydrogel, polyacrylamide, TEM, FTIR, UV–Vis spectroscopyАнотація
Синтезовано гiдрогелi на основi полiакриламiду та прищеплених кополiмерiв декстран-полiакриламiду та використано їх як нанореактори для синтезу наночастинок срiбла (AgNPs). Фотохiмiчну генерацiю AgNP проводили при УФ-опромiненнi iонiв Ag+ у насичених розчином гiдрогелях iз рiзним ступенем зшивання. Отриманi гiдрогелi та композити гiдрогель/AgNPs характеризувались за допомогою TEM та спектроскопiї в iнфрачервоному, видимому та ультрафiолетовому дiапазонах спектра. Дослiдження набухання показали залежнiсть мiж будовою гiдрогелiв та їх здатнiстю до набухання. Було показано, що наявнiсть AgNP у полiмернiй сiтцi призводить до зниження здатностi до набухання. Збiльшення ступеня зшивання приводить до розширення розподiлу розмiрiв AgNP для обох типiв гiдрогелiв. Усi синтезованi композити гiдрогель/AgNPs виявили високу активнiсть у iнгiбуваннi росту мiкроорганiзмiв Staphylococcus aureus.
Посилання
K. Pal, A.K. Banthia, D.K. Majumdar. Polymeric hydrogel: Characterizatiоn and biomedical applications. Design. Monom. Polym. 12 (3), 197 (2009). https://doi.org/10.1163/156855509X436030
M. Biondi, A. Borzacchiello, L. Mayol, L. Ambrosio. Nanoparticle-integrated hydrogels as multifunctional composite materials for biomedical applications. Gels 1, 162 (2015). https://doi.org/10.3390/gels1020162
J. Bai, Y. Li, J. Du, S. Wang, J. Zheng, Q. Yang, X. Chen. One-pot synthesis of polyacrylamide-gold nanocomposite. Mater. Chem. Phys. 106, 412 (2007). https://doi.org/10.1016/j.matchemphys.2007.06.021
C. Kinnear, T.L. Moore, L. Rodriguez-Lorenzo, B. Rothen-Rutishauser, A. Petri-Fink. Form follows function: Nanoparticle shape and its implications for nanomedicine. Chem. Rev. 117, 11476 (2017). https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.7b00194
P.J.G. Goulet, R.B. Lennox. New insights into Brust-Schiffrin metal nanoparticle synthesis. J. Am. Chem. Soc. 132, 9582 (2010). https://doi.org/10.1021/ja104011b
D.D. Evanoff, G. Chumanov. Synthesis and optical properties of silver nanoparticles and arrays. Chem. Phys. Chem. 6, 1221 (2005). https://doi.org/10.1002/cphc.200500113
X.-F. Zhang, Zh.-G. Liu, W. Shen, S. Gurunathan. Silver nanoparticles: synthesis, characterization, properties, applications, and therapeutic approaches. Int. J. Mol. Sci. 17, 1534 (2016). https://doi.org/10.3390/ijms17091534
S. Agnihotri, S. Mukherji, S. Mukherji. Antimicrobial chitosan-PVA hydrogel as a nanoreactor and immobilizing matrix for silver nanoparticles. Appl. Nanosci. 2 (3), 179 (2012). https://doi.org/10.1007/s13204-012-0080-1
Z.S. Pillai, P.V. Kamat. What factors control the size and shape of silver nanoparticles in the citrate ion reduction method? J. Phys. Chem. B 108, 945 (2004). https://doi.org/10.1021/jp037018r
A.K. Suresh, D.A. Pelletier, W. Wang, J.L. Morrell-Falvey, B. Gu, M.J. Doktycz. Cytotoxicity induced by engineered silver nanocrystallites is dependent on surface coatings and cell types. Langmuir 28, 2727 (2012). https://doi.org/10.1021/la2042058
P. Schlinkert, E. Casals, M. Boyles, U. Tischler, E. Hornig, N. Tran, J. Zhao, M. Himly, M. Riediker, G.J. Oostingh, et al. The oxidative potential of differently charged silver and gold nanoparticles on three human lung epithelial cell types. J. Nanobiotechnol. 13, 1 (2015). https://doi.org/10.1186/s12951-014-0062-4
P. Thoniyot, M.J. Tan, A.A. Karim, D.J. Young, X.J. Loh, Nanoparticle-hydrogel composites: Concept, design and applications of these promising, multfunctional materials. Adv. Sci. 2 (1-2), 1400010 (2015). https://doi.org/10.1002/advs.201400010
V. Thomas, M. Namdeo, Y.M. Mohan, S.K. Bajpai, M. Bajpai, Review on polymer, hydrogel and microgel metal nanocomposites: A facile nanotechnological approach. J. Macromol. Sci. Pure Appl. Chem. 45, 107 (2008). https://doi.org/10.1080/10601320701683470
A.K. Gaharwar, N.A. Peppas, A. Khademhosseini. Nanocomposite hydrogels for biomedical applications. Biotechnol. Bioeng. 111, 441 (2014). https://doi.org/10.1002/bit.25160
S. Xu, L. Deng, J. Zhang, L.Yin, A. Dong. Composites of electrospun-fibers and hydrogels: A potential solution to current challenges in biological and biomedical field. J. Biomed. Mater. Res. B 104 (3), 640 (2015). https://doi.org/10.1002/jbm.b.33420
O. Nadtoka, N. Kutsevol, V. Krysa, B. Krysa. Hybrid polyacryamide hydrogels: Synthesis, properties and prospects of application. Mol. Cryst. Liq. Cryst. 672 (1), 1 (2018). https://doi.org/10.1080/15421406.2018.1542089
L. Bulavin, N. Kutsevol, V. Chumachenko, D. Soloviov, A. Kuklin, A. Marinin. SAXS combined with UV-vis spectroscopy and QUELS: accurate characterization of silver sols synthesized in polymer matrices. Nanoscale Res. Lett. 11, 35 (2016). https://doi.org/10.1186/s11671-016-1230-2
N. Kutsevol, J.M. Guenet, N. Melnyk, D. Sarazin, C. Rochas. Solution properties of dextran-polyacrylamide graft copolymers. Polymer 47, 2061 (2006). https://doi.org/10.1016/j.polymer.2006.01.024
M. Bezuglyi, N. Kutsevol, M. Rawiso, T. Bezugla. Water-soluble branched copolymers dextran-polyacrylamide and their anionic derivates as matrices for metal nanoparticles in-situ synthesis. Chemik 8 (66), 862 (2012).
P. Murthy, Y. Murali Mohan, K. Varaprasad, B.Sreedhar, K. Mohana Raju. First successful design of semi-IPN hydrogel-silver nanocomposites: a facile approach for antibacterial application. J. Colloid. Interface Sci. 318 (2), 217 (2008). https://doi.org/10.1016/j.jcis.2007.10.014
K.Varaprasad, Y. Murali Mohan, S. Ravindra, N. Narayana Reddy, K. Vimala, K. Monika, B. Sreedhar, K. Mohana Raju. Hydrogel-silver nanoparticle composites: a new generation of antimicrobials. J. App. Polymer Sci. 115, 1199 (2010). https://doi.org/10.1002/app.31249
S.H. Lee, B.-H. Jun. Silver nanoparticles: synthesis and application for nanomedicine. Int. J. Mol. Sci. 20 (4), 865 (2019). https://doi.org/10.3390/ijms20040865
Downloads
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ліцензійний Договір
на використання Твору
м. Київ, Україна
Відповідальний автор та співавтори (надалі іменовані як Автор(и)) статті, яку він (вони) подають до Українського фізичного журналу, (надалі іменована як Твір) з одного боку та Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України в особі директора (надалі – Видавець) з іншого боку уклали даний Договір про таке:
1. Предмет договору.
Автор(и) надає(ють) Видавцю безоплатно невиключні права на використання Твору (наукового, технічного або іншого характеру) на умовах, визначених цим Договором.
2. Способи використання Твору.
2.1. Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору таким чином:
2.1.1. Використовувати Твір шляхом його видання в Українському фізичному журналі (далі – Видання) мовою оригіналу та в перекладі на англійську (погоджений Автором(ами) і Видавцем примірник Твору, прийнятого до друку, є невід’ємною частиною Ліцензійного договору).
2.1.2. Переробляти, адаптувати або іншим чином змінювати Твір за погодженням з Автором(ами).
2.1.3. Перекладати Твір у випадку, коли Твір викладений іншою мовою, ніж мова, якою передбачена публікація у Виданні.
2.2. Якщо Автор(и) виявить(лять) бажання використовувати Твір в інший спосіб, як то публікувати перекладену версію Твору (окрім випадку, зазначеного в п. 2.1.3 цього Договору); розміщувати повністю або частково в мережі Інтернет; публікувати Твір в інших, у тому числі іноземних, виданнях; включати Твір як складову частину інших збірників, антологій, енциклопедій тощо, то Автор(и) мають отримати на це письмовий дозвіл від Видавця.
3. Територія використання.
Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору способами, зазначеними у п.п. 2.1.1–2.1.3 цього Договору, на території України, а також право на розповсюдження Твору як невід’ємної складової частини Видання на території України та інших країн шляхом передплати, продажу та безоплатної передачі третій стороні.
4. Строк, на який надаються права.
4.1. Договір є чинним з дати підписання та діє протягом усього часу функціонування Видання.
5. Застереження.
5.1. Автор(и) заявляє(ють), що:
– він/вона є автором (співавтором) Твору;
– авторські права на даний Твір не передані іншій стороні;
– даний Твір не був раніше опублікований і не буде опублікований у будь-якому іншому виданні до публікації його Видавцем (див. також п. 2.2);
– Автор(и) не порушив(ли) права інтелектуальної власності інших осіб. Якщо у Творі наведені матеріали інших осіб за виключенням випадків цитування в обсязі, виправданому науковим, інформаційним або критичним характером Твору, використання таких матеріалів здійснене Автором(ами) з дотриманням норм міжнародного законодавства і законодавства України.
6. Реквізити і підписи сторін.
Видавець: Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України.
Адреса: м. Київ, вул. Метрологічна 14-б.
Автор: Електронний підпис від імені та за погодження всіх співавторів.
.png){kind=small}
