5, 10, a może 15? Ile nanometrów powinny liczyć nanocząstki, aby mogły wykazywać działanie przeciwbakteryjne, a ile aby mogły mieć zastosowanie w terapii przeciwnowotworowej? Naukowcy z Wydziału Chemii Małopolskiego Centrum Biotechnologii Uniwersytetu Jagiellońskiego oraz Instytutu Fizykochemii i Katalizy PAN jako pierwsi zaprezentowali metodę syntezy nanocząstek srebra o kontrolowanej wielkości i ładunku w środowisku wodnym.
Otrzymanie nanocząstek o jednolitym rozmiarze, jakże istotne ze względu na ich potencjał aplikacyjny, jest jednocześnie trudne do osiągnięcia w biokompatybilnych rozpuszczalnikach. W pracy opublikowanej w prestiżowym czasopiśmie "ACS Applied Materials and Interfaces" wykazano, że rozmiary jak i ładunek nanocząstek można zmieniać w zależności od potencjalnych aplikacji, zachowując ich trwałość i aktywność w środowisku wodnym.
Zespół pod kierunkiem dr. hab. Janusza Dąbrowskiego, prof. UJ z Zakładu Chemii Nieorganicznej UJ zbadał skuteczność nowo zsyntezowanych nanocząstek srebra i odkrył, że w zależności od parametrów tj., ładunek czy rozmiar, można sterować ich aktywnością biologiczną. Wykazano, że dodatnio naładowane nanocząstki o rozmiarach 10 nm prowadzą do wyeliminowania 100 proc. bakterii, podczas gdy te o średnicy 40 nm mogą selektywnie niszczyć komórki raka piersi i jelita grubego (modele 3D), bez znacznego uszkodzenia komórek prawidłowych.
Ponadto badania przeprowadzone na modelach in vivo potwierdziły ich bezpieczeństwo i skuteczność. Zaobserwowano długoterminowe zahamowanie wzrostu guzów jelita grubego u myszy, którym podawano nanocząstki srebra, co znacznie przedłużyło życie traktowanych zwierząt w porównaniu do grup kontrolnych. Zaproponowana nowatorska synteza nanocząstek srebra stanowi obiecującą drogę do otrzymania wysoce aktywnych i selektywnych leków przeciwbakteryjnych i antynowotworowych.
Artykuł "Synthesis and Characterization of Size- and Charge-Tunable Silver Nanoparticles for Selective Anticancer and Antibacterial Treatment" (200 punktów ministerialnych, IF= 9,229) jest dostępny na stronie pubs.acs.org.
Badania zrealizowano w ramach konkursów Sonata Bis 6 i Opus 19 organizowanych przez Narodowe Centrum Nauki.
