Антимікробна дія гібридних гідрогелевих імплантатів з наночастинками золота й альбуцидом, призначених для реконструктивних операцій на орбіті й окулоорбітальній ділянці

Автор(и)

  • Ю. М. Самченко Інститут біоколоїдної хімії імені Ф.Д. Овчаренка НАН України
  • С. М. Дибкова Інститут біоколоїдної хімії імені Ф.Д. Овчаренка НАН України
  • Анатолій Малецький ДУ «Інститут очних хвороб і тканинної терапії імені В. П. Філатова НАМН України» https://orcid.org/0000-0002-7135-5218
  • Л. О. Керносенко Інститут біоколоїдної хімії імені Ф.Д. Овчаренка НАН України
  • Т. Г. Грузіна Інститут біоколоїдної хімії імені Ф.Д. Овчаренка НАН України
  • Н. О. Пасмурцева Інститут біоколоїдної хімії імені Ф.Д. Овчаренка НАН України
  • Л. С. Рєзніченко Інститут біоколоїдної хімії імені Ф.Д. Овчаренка НАН України
  • О. Б. Лютко ДУ «Інститут травматології та ортопедії НАМН України»
  • К. В. Вітрак ДУ «Інститут травматології та ортопедії НАМН України»
  • Н. М. Бігун КНП ЛОР «Львівська обласна клінічна лікарня»
  • П. В. Воротицький Інститут біоколоїдної хімії імені Ф.Д. Овчаренка НАН України
  • І. Є. Мамишев Інститут геологічних наук НАН України

DOI:

https://doi.org/10.31288/oftalmolzh202352733

Ключові слова:

гідрогелеві імплантати з наночастинками золота й альбуцидом, антимікробна дія, реконструктивні операції на орбіті й окулоорбітальній ділянці, орбітальний імплант, офтальмоонкологія, реконструктивна хірургія

Анотація

Актуальність. Робота зі створення гідрогелевих орбітальних імплантів, які матимуть здатність депонувати лікарські препарати, зокрема антимікробні та протиракові, є доцільна і своєчасна.

Мета – вивчити антимікробну дію гібридних гідрогелевих імплантів з наночастинками золота й альбуцидом, призначених для реконструктивних операцій на орбіті й окулоорбітальній ділянці.

Матеріал і методи. У роботі використано 30% водний розчин альбуциду. Антимікробну активність синтезованих гідрогелів визначали із залученням штамів Escherichia coli ATCC 25922, Enterococcus faecalis ATCC 29213, Staphylococcus aureus ATCC 25923, Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853.

Результати. Встановлено, що всі синтезовані зразки гідрогелевих орбітальних імплантів були стерильні. Синтезовані гідрогелі і нанокомпозити з інкорпорованими наночастинками золота виявляли бактеріостатичну дію стосовно культур E. coli ATCC 25922, E. faecalis ATCC 29213, S. aureus ATCC 25923 та бактерицидну діюстосовно культури P. Aeruginosa ATCC 27853. Введення альбуциду до складу гідрогелевих орбітальних імплантів з інкорпорованими наночастинками золота виявило виражений бактерицидний ефект досліджуваних зразків.

Висновки. Продемонстровано стерильність гідрогелевих орбітальних імплантів, які піддавались паровій стерилізації при 121оС протягом 20 хвилин в поліпропіленових пакетах. Виявлені бактеріостатичний і бактерицидний ефекти синтезованих гідрогелів і нанокомпозитів з інкорпорованими наночастинками золота й альбуцидом стосовно тестових бактеріальних штамів, що має гарантувати відсутність або слабку ймовірність мікробної контамінації під час їх використання як орбітальних імплантів.

Посилання

Torre LA, Bray F, Siegel RL, Ferlay J, Lortet-Tieulent J, Jemal A. Global cancer statistics, 2012. CA Cancer J Clin. 2015;65(2):87-108. https://doi.org/10.3322/caac.21262

Wicki А, Witzigmann D, Balasubramanian V, Huwyler J. Nanomedicine in cancer therapy: challenges, opportunities, and clinical applications. J Control Release. 2015;200:138-57. https://doi.org/10.1016/j.jconrel.2014.12.030

Qian Q, Shi L, Gao X, Ma Y, Yang J, Zhang Z, et al. A paclitaxel-based mucoadhesive nanogel with multivalent interactions for cervical cancer therapy. Small. 2019 Nov;15(47):e1903208. https://doi.org/10.1002/smll.201903208

Wolinsky JB, Colson YL, Grinstaff MW. Local drug delivery strategies for cancer treatment: gels, nanoparticles, polymeric films, rods, and wafers. J Control Release. 2012 Apr 10;159(1):14-26. https://doi.org/10.1016/j.jconrel.2011.11.031

Qian В, Wang Q, Shi D, Zhang L, Qian Z, Shen J, at al. A pure molecular drug hydrogel for post-surgical cancer treatment. Biomaterials. 2021 Jan;265:120403. https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2020.120403

Li J, Mooney DJ. Designing hydrogels for controlled drug delivery. Nat Rev Mater. 2016 Dec;1(12):16071. https://doi.org/10.1038/natrevmats.2016.71

Gundorova RA, Neroev VV, Kashnikov VV, editors. [Ocular injuries]. Moscow: GEOTAR-Media; 2009. Russian.

Krasnovid TA. [Ocular trauma under present conditions. Providing urgent care in Ukraine]. In: [Proceedings of the Conference of Ophthalmologists of Chernihiv, Kyiv, and other regions]. Chernihiv, September 12-13. 2013. pp. 40-4. Russian.

Maletskiy AP, Samchenko Iu.M, Vit VV, Bigun NM, Kernosenko LO. [Response of orbital and auricular soft tissues to the developed hydrogel implant in rabbits]. Arkhiv oftalmologii Ukrainy. 2018;6(2):20-7. Ukrainian. https://doi.org/10.22141/2309-8147.6.2.2018.172220

Samchenko IuM, Maletskiy AP, Bigun NM, Dolynskyy GA, Kernosenko LO, Pasmurtseva NO, et al. Dynamics of depositing and diffusion of drugs (chlorhexidine, 5-fluorouracil and doxorubicin) in hydrogel implants with differen thydrogel crosslinking densities. J Ophthalmol (Ukraine). 2020; 3:53-60. https://doi.org/10.31288/oftalmolzh202035360

Maletskyy A, Samchenko Yu, Bigun N. Improving the Antitumor Effect of Doxorubicin in the Treatment of Eyeball and Orbital Tumors. In: Advances in Precision Medicine Oncology, edited by Hilal Arnouk, Bassam Hassan. London: IntechOpen. 2021; 10:5772.

Bilous SB, Rieznichenko LS, Dybkova SM, Rybachuk AV, Kalyniuk TH. The studies on the pharmaceutical development of dosage forms with silver and gold nanoparticles for use in dentistry and surgery. Visnyk farmatsii. 2018; 4(96):28-36. https://doi.org/10.24959/nphj.18.2228

Kryklia S, Samchenko Y, Konovalova V, Poltoratska T, Pasmurtseva N, Ulberg Z. Hybrid pH- and thermosensitive hydrogels based on polyvinyl alcohol and acrylic monomers. Magisterium Chem Sci. 2016; 63:20-8.

Nakamoto K. Infrared and Raman Spectra of Inorganic and Coordination Compounds. John Wiley and Sons;1986.

Nakanishi K. Infrared Absorption Spectroscopy. Holden-Dey, Inc., San Francisco and Nankodo Company Limited. Tokyo;1962.

Samchenko Yu, Korotych O, Kernosenko L, Kryklia S, Litsis O, Skoryk M, et al. Stimuli-responsive hybrid porous polymers based on acetals of polyvinyl alcohol and acrylic hydrogels. Colloids Surf. A Physicochem. Eng. Asp. 2018;544:91-104. https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2018.02.015

Goncharuk O, Samchenko Y, Sternik D, Kernosenko L, Poltorats'ka T, Pasmurtseva A, et al. Thermosensitive hydrogel nanocomposites with magnetic laponite nanoparticles. Appl Nanosci. 2020;10:4559-4569. https://doi.org/10.1007/s13204-020-01388-w

Cerioli M, Batailler C, Conrad A, Roux S, Perpoint T, Becker A, Triffault-Fillit C, Lustig S, Fessy MH, Laurent F, Valour F, Chidiac C, Ferry T. Pseudomonasa eruginosa Implant-Associated Bone and Joint Infections: Experience in a Regional Reference Center in France. Front Med (Lausanne). 2020 Oct 26; 7:513242. https://doi.org/10.3389/fmed.2020.513242

[Cabinet of Ministers Decision No.755 of 2 October 2013 On Approval of the Technical Regulation on Implantable Active Medical Devices, as approved on 30 November, 2022. Paragraph 5]. Ukrainian.

##submission.downloads##

Опубліковано

2023-11-01

Як цитувати

1.
Самченко ЮМ, Дибкова СМ, Малецький А, Керносенко ЛО, Грузіна ТГ, Пасмурцева НО, Рєзніченко ЛС, Лютко ОБ, Вітрак КВ, Бігун НМ, Воротицький ПВ, Мамишев ІЄ. Антимікробна дія гібридних гідрогелевих імплантатів з наночастинками золота й альбуцидом, призначених для реконструктивних операцій на орбіті й окулоорбітальній ділянці . J.ophthalmol. (Ukraine) [інтернет]. 01, Листопад 2023 [цит. за 13, Травень 2024];(5):27-33. доступний у: https://ua.ozhurnal.com/index.php/files/article/view/65

Номер

№ 5 (2023): Офтальмологічний журнал

Розділ

Питання клінічної офтальмології

Ліцензія

Авторське право (c) 2023 Самченко Ю. М., Дибкова С. М., Малецький А. П., Керносенко Л. О., Грузіна Т. Г., Пасмурцева Н. О., Рєзніченко Л. С., Полторацька Т. П., Лютко О. Б., Вітрак К. В., Бігун Н. М., Воротицький П. В., Мамишев І.Є.

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Ця робота ліцензується відповідно до ліцензії Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY). Ця ліцензія дозволяє повторно використовувати, поширювати, переробляти, адаптувати та будувати на основі матеріалу на будь-якому носії або в будь-якому форматі за умови обов'язкового посилання на авторів робіт і первинну публікацію у цьому журналі. Ліцензія дозволяє комерційне використання.

ПОЛОЖЕННЯ ПРО АВТОРСЬКІ ПРАВА 

Автори, які подають матеріали до цього журналу, погоджуються з наступними положеннями:

  1. Автори отримують право на авторство своєї роботи одразу після її публікації та назавжди зберігають це право за собою без жодних обмежень.
  2. Дата початку дії авторського права на статтю відповідає даті публікації випуску, до якого вона включена.

ПОЛІТИКА ДЕПОНУВАННЯ

  1. Редакція журналу заохочує розміщення авторами рукопису статті в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах), оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності і динаміці цитування.
  2. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження статті у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом за умови збереження посилання на первинну публікацію у цьому журналі.
  3. Дозволяється самоархівування постпринтів (версій рукописів, схвалених до друку в процесі рецензування) під час їх редакційного опрацювання або опублікованих видавцем PDF-версій.
  4. Самоархівування препринтів (версій рукописів до рецензування) не дозволяється.