Ученые НИТУ «МИСиС» в составе международного коллектива синтезировали новый материал с уникальными антибактериальными и противораковыми свойствами. По мнению авторов, он имеет высокие перспективы для применения в биомедицине. Исследование опубликовано в журнале Materials Chemistry and Physics.
Исследователи НИТУ «МИСиС» разработали технологию получения наностержней оксида цинка. Уникальность этого материала в том, что он нетоксичен, обладает высоким показателем фотокаталитической активности и антиоксидантными свойствами.
Оксид цинка — один из основных неорганических соединений, используемых в области науки и техники. Он используется в усилении оптической и физико-химической активности, эффективно используются в наносенсорах , катализаторах и поглотителях УФ-излучения. Материал также показал повышенную активность в отношении разложения загрязнителей окружающей среды. Из-за широкого спектра активности в отношении различных инфекционных микроорганизмов они считаются эффективным антибактериальным средством.
Ученые протестировали активность материала против различных болезнетворных бактерий, например, грамположительных бактерий стафилококка. Они также изучили противораковую активность синтезированных наностержней с помощью колориметрических тестов для оценки метаболической активности клеток.
Для создания нового материала авторы работы использовали фитохимические соединения, полученные из экстракта листьев манилкары (Manilkara littoralis) — растения семейства Сапотовые (Sapotaceae), распространенного в тропических лесах. Манилкара представляет собой крупные вечнозелёные или листопадные деревья с млечным соком, иногда кустарники, всего их около 70 видов.
«Большинство методов, используемых для синтеза подобных наноматериалов, дороги в применении или предполагают использование токсичных материалов, которые негативно воздействуют на человека и окружающую среду. Мы же применили „зелёный“ синтез с использованием недорогих и экологически чистых материалов», — рассказал инженер кафедры функциональных наносистем и высокотемпературных материалов НИТУ «МИСиС» Евгений Колесников.
Для подготовки экстракта, ученые собрали молодые листья M. littoralis в тропических лесах Андаманских и Никобарских островов Индии. Затем листья промывали, сушили, измельчали и готовили экстракт при температуре 80°С.
«Мы использовали этот экстракт в качестве стабилизатора при синтезе наностержней оксида цинка, где выступал как окислительно/восстановительный агент при разложении ацетата. В результате, нам удалось разработать альтернативный способ получения противораковых и антибактериальных препаратов», — отметил Евгений Колесников.
По его словам, в будущем ученые НИТУ «МИСиС» в рамках программы «Приоритет 2030» планируют развивать «зеленый» метод синтеза наноматериалов для биомедицинского применения и расширять список получаемых материалов с точки зрения состава, структуры и морфологии.
Новые технологии синтеза позволят существенно расширить применимость синтезируемых материалов при этом сохраняя их безопасность для человека и окружающей среды.