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.