Nanotehnologie – un nou studiu privind utilizarea nanoparticulelor de argint drept agent antiviral
Un studiu publicat în Jurnalul de Nanotehnologie încearcă să demonstreze eficacitatea nanoparticulelor de argint în stoparea replicării HIV-1. Încă din anul 1980 au fost efectuate cercetări care indicau capacitatea nanoparticulelor de argint de a decima viruși, secretul constând tocmai în dimensiunile reduse ale acestora. Explicația este următoarea : nanocristalele metalelor nobile au proprietăți electromagnetice, catalitice și optice puternic influențate de formă și mărime.
S-au utilizat tehnici ca detecția Raman ultrasenzitivă (surface-enhanced Raman scattering – SERS) pentru a demonstra interacțiunea nanoparticulelor de argint având dimensiuni cuprinse între 1-10 nm cu HIV-1. Aranjarea spațială a nanoparticulelor atașate de virus, distanța dintre nanoparticule precum și resturile de sulf ale glicoproteinei pot fi situsuri atractive care fac posibilă această interacțiune, legarea virusului de celulele gazdă fiind împiedicată (demonstrație in vitro).
Datorita faptului că suprafața chimică a nanoparticulelor poate modifica interacțiunea cu sistemele externe au fost testate nanoparticule utilizându-se diferite suprafețe: foamy carbon, poly (N-vinyl-2-pyrrolidone) (PVP), și bovine serum albumin (BSA).
1. Foamy carbon-coated – nanoparticulele sunt încorporate într-un matrix dens (spumos) de carbon care împiedică coalescența în timpul sintezei. Mostrele primite de la Nanotechnologies, Inc au constat într-o pudră neagră, fină. Această pudră a fost dispersată în apa deionizată prin ultrasonificare. Analiza TEM a aratat faptul că nanoparticulele tind să se aglomereze în interiorul matrix-ului dens (spumos) de carbon cu toate că o fracțiune semnificativă a populației este eliberată din matrix de energia provenită din baia de ultrasonificare. S-a observat că doar nanoparticulele scăpate din matrix-ul de carbon interacționează cu celulele HIV-1.
2. PVP-coated nanoparticles – nanoparticulele au fost sintetizate prin metoda poliol utilizându-se glicerina atât ca solvent cât și ca agent reducător. În acestă metodă un precursor al metalului este dizolvat într-un poliol lichid în prezența unui agent ca polivinilpirolidon (PVP) . PVP este un polimer liniar care stabilizează suprafața nanoparticulelor legându-le într-un inel de pirolidon. Spectroscopia fotoelectronică în raze X și spectru IR au indicat că atât atomii de carbon cât și atomii de nitrogen ai inelului de pirolidon pot produce absorbția lanțurilor PVP pe suprafața de argint. Dimensiunea utilizată a nanoparticulelor a fost de 6.53 nm cu o deviație standard de 2.41 nm.
3. Bovine serum albumin (BSA)– albumina serică este o proteină globulară, fiind cea mai abundentă proteină din plasma sangvină. Albumina serică bovină (BSA) are un singur lanț polipeptidic alcătuit din 583 resturi de aminoacizi. Câteva resturi ale BSA au grupări de sulf, oxigen și nitrogen capabile să stabilizeze suprafața nanoparticulei. Utilizându-se borohidrat de sodiu- un agent reducător puternic, albumina serică bovină (BSA) stabilizează nanoparticulele. Distribuția dimensiunilor mostrelor a fost obținută prin imagini de microscopie în câmp întunecat de unghi larg (HAADF). 75 % din nanoparticulele utilizate au avut un diametru curpins între 2.08 ± 0.42 nm.
Interacțiunea cu HIV-1. Microscopia în câmp întunecat de unghi larg HAADF a fost utilizată pentru a studia interacțiunea nanoparticulelor de argint cu HIV-1. HAADF s-a dovedit a fi o tehnică puternică pentru analiza mostrelor biologice (cum ar fi proteinele și bacteriile). În această tehnică elementele luminoase apar ca fiind întunecate iar elementele întunecate apar ca fiind luminoase. Datorită diferențelor mari ale numerelor atomice, nanoparticulele de argint se disting ușor de materia organică ce alcătuiește virusul HIV-1.
In concluzie, s-a descoperit faptul că particulele de argint interacționează cu virusul HIV-1, interactiune dependenta de marime. Nanoparticulele se leaga preferential cu unitatea gp120 a anvelopei virale a glicoproteinei (HIV-ul se atașează la celula-gazdă prin legarea gp120 la receptorul celular CD4). Nanoparticulele de argint inhibă infectarea cu HIV-1 in vitro (deci preferențial) iar autorii propun prin acest studiu un mod de interacțiune care să conducă în viitor la inhibiția eficientă a HIV-1 care să se producă cu certitudine indiferent de mediu.
Leave a reply
Leave a reply