Влияние концентрации препарата на основе наночастиц серебра на антибактериальную активность модифицированных текстильных материалов

УДК 677

Ю. А. Тимошина

ВЛИЯНИЕ КОНЦЕНТРАЦИИ ПРЕПАРАТА НА ОСНОВЕ НАНОЧАСТИЦ СЕРЕБРА НА АНТИБАКТЕРИАЛЬНУЮ АКТИВНОСТЬ МОДИФИЦИРОВАННЫХ ТЕКСТИЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Ключевые слова: Текстильный материал, микроорганизм, антибактериальный препарат.

Установлена зависимость антибактериальной активности модифицированных трикотажных и нетканых материалов от концентрации антибактериального препарата, используемого для их пропитки. Исследованы антибактериальные свойства модифицированных текстильных материалов.

Keywords: Textile material, microorganisms, antibacterial detergent.

Established the dependence of antibacterial activity of modified knitwear and non-woven materials of the concentration of an antibacterial detergent, which use for impregnate. Investigated the antibacterial properties of the modified textile materials.

В настоящее время перспективной областью исследований является разработка новых методов модификации текстильных материалов с целью придания им антибактериальных свойств. Трикотажные материалы, обладающие антибактериальными свойствами, широко применяются для производства изделий бельевого ассортимента, а также спортивной одежды и термобелья. Антибактериальные нетканые материалы используют для изготовления одноразовой хирургической одежды и белья, медицинских одноразовых средств индивидуальной защиты, различных многослойных нетканых материалов.

Большую популярность среди препаратов для придания текстильным материалам антибактериальных свойств приобретают препараты на основе наночастиц серебра. Они обладают преимуществами, связанными с широким спектром действия, высокой антибактериальной активностью, безопасностью для человеческого организма в концентрациях, применяемых для пропитки текстильных материалов.

Перспективным методом модификации волокнистых текстильных материалов является обработка плазмой высокочастотного емкостного разряда пониженного давления. Плазменная модификация трикотажных и нетканых материалов, имеющих в своем составе синтетические волокна, позволяет повысить показатели гидрофильности, что необходимо для эффективной пропитки текстиля

антибактериальным препаратом. Изменяя поверхностные свойства текстильных полотен, плазменная обработка не приводит к ухудшению объемных и физико-механических характеристик. Повторная плазменная модификация приводит закреплению нанесенных наночастиц серебра в поверхностном слое материалов.

В качестве объектов исследований использовали трикотажное полотно, содержащее полиэфирные (ПЭФ) и шерстяные волокна (шерсть+ПЭФ), трикотажное полотно, состоящее

из хлопчатобумажных (х/б) и полипропиленовых (ПП) волокон (х/б+ПП), нетканое ПП полотно. Для модификации текстильных материалов использовали коллоидный раствор наночастиц серебра «Ag-Бион 2».

Для оценки антибактериальной активности трикотажных и нетканых материалов, модифицированных наночастицами серебра с применением плазменной обработки

использовался стандартный метод исследования чувствительности микроорганизмов к действию антибиотиков и антисептиков на твердых питательных средах (диффузионный метод бумажных дисков) в модификации.

Метод основан на диффузии антисептика в толщу агара и образовании так называемых зон ингибиции. Антимикотическую и

антибактериальную активность образцов, исследовали на тест-культурах патогенной и условно-патогенной микрофлоры. В

исследованиях использовали штаммы: Escherichia coli О55, Salmonella paratyphi B, Pseudomonas aeruginosa АТСС -9027, Staphylococcus aureu 6538-Рs, Candida albicans. Суточные культуры музейных штаммов стандартизовали до оптической плотности 0,5 по МакФарланду (1,5х108 КОЕ/мл). Чашки Петри с питательной средой Сабуро (для Candida albicans) и Мюллера-Хинтона для всех остальных микроорганизмов засевали отстандартизованными взвесями тест-культур, используя тампон. Через 5 минут на поверхность инокулированных чашек

раскладывали носители, пропитанные разными концентрациями серебра, обработанной поверхностью на взвесь микроорганизмов. Через 24-48 часов при инкубации 370С оценивали величину зоны задержки роста микроорганизмов (зоны ингибиции).

Для установления влияния концентрации препарата «AgБион-2» на изменение антибактериальной активности трикотажных и нетканых материалов, модифицированных наночастицами серебра с применением плазменной обработки, оценивали величину зоны

задержки роста микроорганизмов вокруг пробы образца. Антибактериальную активность образцов исследовали на грамположительных (Bacillus subtilis) и грамотрицательных (Escherichia coli) тест-культурах микроорганизмов. Полученные зависимости антибактериальной активности материалов от концентрации антибактериального препарата представлены на рис. 1.

Тиикотаж х/б+ПП

Трикотаж шерсть+ПЭФ

Нетканое ПП полотно

Используемые в данном исследовании тест-культуры Bacillus subtilis, Escherichia coli О55, Salmonella paratyphi B, Pseudomonas aeruginosa АТСС-9027, Staphylococcus aureu 6538^s и Candida albicans традиционно являются модельными, имеют общие происхождение, механизмы хранения и реализации наследственной информации, а также схожесть метаболизма с микроорганизмами, присутствующими в микрофлоре человека. Исследования, проведенные на модельных тест-культурах позволяют утверждать, что полученные трикотажные и нетканые волокнистые материалы, модифицированные наночастицами серебра, обладают антибактериальными свойствами по отношению к патогенной микрофлоре.

Таблица 1 - Антибактериальная активность текстильных материалов после их модификации наночастицами серебра с .¡.¡.г , v; , . о ,1,1-j . .о применением плазменной обработки

Концентрация наночастиц серебра, г/дм3 Рис. 1 - Влияние концентрации раствора наночастиц серебра на величину зоны задержки роста микроорганизмов тест-культуры Bacillus subtilis

Анализ полученных эксперимен-тальных данных показывает, что наибольшие значения зон задержки роста и бактериостатического эффекта наблюдаются у образцов трикотажных материалов, пропитанных раствором с концентрацией наночастиц серебра 0,028 г/дм3. Оптимальной концентрацией наночастиц серебра в растворе для пропитки нетканого материала является концентрация 0,07 г/дм3 [1].

Для оценки антибактериальной активности проведены исследования трикотажных и нетканых материалов, полученных путем пропитки препаратом на основе наночастиц серебра и плазменной обработки (табл. 1). Для немодифицированных образцов текстильных материалов зона задержки роста микроорганизмов составляет 20 мм, что соответствует диаметру образца материала и свидетельствует об отсутствии антибактериальной активности.

© Ю. А. Тимошина - ассистент каф. ПНТВМ КНИТУ, ybuki@mail.ru.

© Y. A. Timoshina - assistant of the department «Plasma- and nanotechnology high-molecular materials» KNRTU, ybuki@mail.ru.

Тест-культура Зона задержки роста микроорганизмов, мм

Трикотаж х/б+ПП Трикотаж шерсть+ПЭФ Нетканое ПП полотно

Bacillus subtilis 23,0 22,0 25,0

Ps. aeruginosa 22,0 23,0 24,0

S. aureus 22,0 22,0 25,0

Candida albicans 30,0 29,0 32,0

Escherichia coli 24,0* 24,5* 26,0*

* - зона бактериостатического эффекта, мм

Литература

1. Тимошина Ю.А. Получение антибактериальных текстильных материалов методом нанесения наночастиц серебра в условиях плазмы высокочастотного индукционного разряда пониженного давления / Ю.А. Тимошина, Е.А. Сергеева // Вестник Казанского технологического университета. - 2014. - №2. - С. 106-108.