Un studiu publicat in Jurnalul de Nanotehnologie incearca sa demonstreze eficacitatea nanoparticulelor de argint in stoparea replicarii HIV-1. Inca din anul 1980 au fost efectuate cercetari care indicau capacitatea nanoparticulelor de argint de a decima virusi, secretul constand tocmai in dimensiunile reduse ale acestora. Explicatia este urmatoarea : nanocristalele metalelor nobile au proprietati electromagnetice, catalitice si optice puternic influentate de forma si marime.
S-au utilizat tehnici ca detectia Raman ultrasenzitiva (surface-enhanced Raman scattering - SERS) pentru a demonstra interactiunea nanoparticulelor de argint avand dimensiuni cuprinse intre 1-10 nm cu HIV-1. Aranjarea spatiala a nanoparticulelor atasate de virus, distanta dintre nanoparticule precum si resturile de sulf ale glicoproteinei pot fi situsuri atractive care fac posibila aceasta interactiune, legarea virusului de celulele gazda fiind impiedicata (demonstratie in vitro).
Datorita faptului ca suprafata chimica a nanoparticulelor poate modifica interactiunea cu sistemele externe au fost testate nanoparticule utilizandu-se diferite suprafete: foamy carbon, poly (N-vinyl-2-pyrrolidone) (PVP), si bovine serum albumin (BSA).
1. Foamy carbon-coated – nanoparticulele sunt incorporate intr-un matrix dens (spumos) de carbon care impiedica coalescenta in timpul sintezei. Mostrele primite de la Nanotechnologies, Inc au constat intr-o pudra neagra, fina. Aceasta pudra a fost dispersata in apa deionizata prin ultrasonificare. Analiza TEM a aratat faptul ca nanoparticulele tind sa se aglomereze in interiorul matrix-ului dens (spumos) de carbon cu toate ca o fractiune semnificativa a populatiei este eliberata din matrix de energia provenita din baia de ultrasonificare. S-a observat ca doar nanoparticulele scapate din matrix-ul de carbon interactioneaza cu celulele HIV-1.
2. PVP-coated nanoparticles – nanoparticulele au fost sintetizate prin metoda poliol utilizandu-se glicerina atat ca solvent cat si ca agent reducator. In acesta metoda un precursor al metalului este dizolvat intr-un poliol lichid in prezenta unui agent ca polivinilpirolidon (PVP) . PVP este un polimer liniar care stabilizeaza suprafata nanoparticulelor legandu-le intr-un inel de pirolidon. Spectroscopia fotoelectronica in raze X si spectru IR au indicat ca atat atomii de carbon cat si atomii de nitrogen ai inelului de pirolidon pot produce absorbtia lanturilor PVP pe suprafata de argint. Dimensiunea utilizata a nanoparticulelor a fost de 6.53 nm cu o deviatie standard de 2.41 nm.
3. Bovine serum albumin (BSA)- albumina serica e o proteina globulara, fiind cea mai abundenta proteina din plasma sangvina. Albumina serica bovina (BSA) are un singur lant polipeptidic alcatuit din 583 resturi de aminoacizi. Cateva resturi ale BSA au grupari de sulf, oxigen si nitrogen capabile sa stabilizeze suprafata nanoparticulei. Utilizandu-se borohidrat de sodiu- un agent reducator puternic, albumina serica bovina (BSA) stabilizeaza nanoparticulele. Distributia dimensiunilor mostrelor a fost obtinuta prin imagini de microscopie in camp intunecat de unghi larg (HAADF). 75 % din nanoparticulele utilizate au avut un diametru curpins intre 2.08 ± 0.42 nm.
Interactiunea cu HIV-1. Microscopia in camp intunecat de unghi larg HAADF a fost utilizata pentru a studia interactiunea nanoparticulelor de argint cu HIV-1. HAADF s-a dovedit a fi o tehnica puternica pentru analiza mostrelor biologice (cum ar fi proteinele si bacteriile). In aceasta tehnica elementele luminoase apar ca fiind intunecate iar elementele intunecate apar ca fiind luminoase. Datorita diferentelor mari ale numerelor atomice, nanoparticulele de argint se disting usor de materia organica care alcatuieste virusul HIV-1.
Nanoparticulele protejate de BSA- si PVP au un efect inhibitor mai mic, in timp ce nanoparticulele realizate din matrix-ul de carbon au un efect inhibitor mult mai mare datorita suprafetei largi libere.
In concluzie, s-a descoperit faptul ca particulele de argint interactioneaza cu virusul HIV-1, interactiune dependenta de marime. Nanoparticulele se leaga preferential cu unitatea gp120 a anvelopei virale a glicoproteinei (HIV-ul se ataseaza la celula-gazda prin legarea gp120 la receptorul celular CD4). Nanoparticulele de argint inhiba infectarea cu HIV-1 in vitro (deci preferential) iar autorii propun prin acest studiu un mod de interactiune care sa conduca in viitor la inhibitia eficienta a HIV-1 care sa se produca cu certitudine indiferent de mediu.
Bibliografie
1.Interaction of silver nanoparticles with HIV-1 Study
Jose L Elechiguerra, Justin L Burt, Jose R Morones, Alejandra Camacho-Bragado, Xiaoxia Gao, Humberto H Lara and Miguel J Yacaman
| Urmator > |
|---|
