Проблема резистентності до антибіотиків та шляхи їх вирішення за допомогою наноматеріалів

Abstract

Методи дослідження: аналітичний огляд наукових джерел, використання комп’ютерної моделі для аналізу дії наночастинок, порівняльний аналіз, узагальнення результатів експериментальних робіт, аналіз методів застосування наноматеріалів у лабораторній та медичній практиці. Результати дослідження: за даними комп’ютерного моделювання (multi-target nano-QSAR, NanoToxRadar) для наночастинок різних діаметрів було встановлено, що антимікробна активність напряму залежить від хімічної природи та розміру частинок: зі зменшенням діаметра до 10 нм прогнозована інгібувальна дія зростає у всіх досліджених видів бактерій (Pseudomonas aeruginosa, Streptococcus aureus, Klebsiella pneumoniae, Listeria monocytogenes). Максимальні значення pIC50 отримано для наночастинок срібла. Узагальнення показників для матеріалів із діаметрами 10 та 100 нм підтверджує домінування Ag за 3 антибактеріальною активністю та демонструє розмірний ефект, пов’язаний зі збільшенням питомої поверхні та інтенсифікацією взаємодії з клітинною стінкою.

Reasearch methods: analytical review of scientific sources, computer-based modeling to analyze the effects of nanoparticles, comparative analysis, generalization of experimental research results, analysis of nanomaterial application methods in laboratory and medical practice. Research results: based on computer modeling (multi-target nano-QSAR, NanoToxRadar) for nanoparticles of various diameters, it was established that antimicrobial activity directly depends on the chemical nature and size of the particles: as the diameter decreases to 10 nm, the predicted inhibitory effect increases in all studied bacterial species (Pseudomonas aeruginosa, Streptococcus aureus, Klebsiella pneumoniae, Listeria monocytogenes). The highest pIC50 values were obtained for silver nanoparticles. A comparison of indicators for materials with diameters of 10 and 100 nm confirms the dominance of Ag in antibacterial activity and demonstrates a size effect associated with an increase in specific surface area and intensification of interactions with the cell wall.