Superparamagnetyczne nanocząstki tlenku żelaza modyfikowane chitozanem: projektowanie, wytwarzanie, opis i działanie przeciwbakteryjne

Celem badania było opracowanie układu o działaniu przeciwbakteryjnym. Aby go zrealizować przygotowano metodą współstrącania biokompatybilny nanokompozyt: superparamegnetyczne nanocząstki tlenku żelaza – chitozan. Właściwości morfologiczne i magnetyczne nanokompozytu badano różnymi metodami. W temperaturze pokojowej próbki wykazują właściwości superparamagnetyczne o nasyceniu magnetycznym cząstek opłaszczonych wynoszącym 65 emu/g. W celu sprawdzenia skuteczności hamowania rozwoju ludzkich patogenów uzyskany nanokompozyt poddano testowi antybakteryjnemu. Zsyntezowane koloidy i cienkie warstwy wykazują, w porównaniu do superparamagnetycznych nanocząstek tlenku żelaza, znacznie silniejsze działanie przeciwbakteryjne w stosunku do bakterii Gramujemnych Pseudomonas aeruginosa i Escherichia coli. Stężenie Fe3O4, przy którym następuje całkowite zahamowanie rozwoju bakterii wyniosło tylko 40 μ g.ml-1 dla Pseudomonas aeruginosa i 45 μ g.ml-1 dla Escherichia coli. Biokompatybilny nanokompozyt superparamegnetyczne nanocząstki tlenku żelaza – chitozan może być przydatny do zastosowań przeciwbakteryjnych i urządzeń medycznych.

The goal of this study was to develop an antibacterial activity system. To this end, we prepared using co-precipitation method a biocompatible nanocomposite: superparamagnetic iron oxide nanoparticles – chitosan. The morphological and magnetic properties of the nanocomposite were characterized by different techniques. At room temperature, the samples exhibit superparamagnetic behavior with the saturation magnetization of 65emu/g for coated nanoparticles. For checking its efficiency in inhibition of human pathogen, the yielded nanocomposite was used in antibacterial assay. The synthesized colloids and thin films have potent and completely strong antibacterial activity toward gram-negative bacteria Pseudomonas aeruginosa and Escherichia coli in comparison with superparamagnetic iron oxide nanoparticles which have less strong antibacterial activity. The concentration of Fe3O4 leading to a complete inhibition of bacteria growth was revealed at as low as at 40 μ g.ml-1 for Pseudomonas aeruginosa and 45 μ g.ml-1 for Escherichia coli. Thus superparamagnetic iron oxide nanoparticles – chitosan biocompatible nanocomposite could be suitable for antimicrobial applications and medical devices.