Hoạt tính kháng virus của các hợp chất nano bạc/chitosan chống lại virus cúm A H1N1

Nanoscale Research Letters - Tập 8 Số 1 - 2013
Yasutaka Mori1,2, Takeshi Ono3, Yasushi Miyahira3, Vinh Nguyen4, Takemi Matsui4, Masayuki Ishihara1
1Research Institute, National Defense Medical College, Tokorozawa, Saitama, Japan
2Third Division, Aeromedical Laboratory, Japan Air Self-Defense Force, Sayama, Saitama, Japan
3Department of Global Infectious Diseases and Tropical Medicine, National Defense Medical College, Tokorozawa, Saitama, Japan
4Faculty of System Design, Tokyo Metropolitan University, Hino-shi, Tokyo, Japan

Tóm tắt

Tóm tắt

Các hợp chất nano bạc (Ag NP)/chitosan (Ch) có hoạt tính kháng virus chống lại virus cúm A H1N1 đã được chuẩn bị. Các hợp chất Ag NP/Ch được thu được dưới dạng bột dạng floc màu vàng hoặc nâu sau khi phản ứng ở nhiệt độ phòng trong môi trường nước. Các nano bạc (3,5, 6,5 và 12,9 nm đường kính trung bình) đã được nhúng vào ma trận chitosan mà không có sự kết ag hoặc thay đổi kích thước. Hoạt tính kháng virus của các hợp chất Ag NP/Ch được đánh giá bằng cách so sánh tỷ lệ TCID50 của các huyền phù virus được xử lý với các hợp chất với các huyền phù không được xử lý. Đối với tất cả các kích thước nano bạc được thử nghiệm, hoạt tính kháng virus chống lại virus cúm A H1N1 đã tăng khi nồng độ Ag NPs tăng; chitosan đơn độc không cho thấy hoạt tính kháng virus. Sự phụ thuộc kích thước của Ag NPs vào hoạt tính kháng virus cũng đã được quan sát: hoạt tính kháng virus thường mạnh hơn với các nano bạc nhỏ hơn trong các hợp chất. Các kết quả này chỉ ra rằng các hợp chất Ag NP/Ch tương tác với virus thể hiện hoạt tính kháng virus.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

Pal S, Tak YK, Song JM: Does the antibacterial activity of silver nanoparticles depend on the shape of the nanoparticle? A study of the gram-negative bacterium Escherichia coli. Appl Environ Microbiol 2007, 73: 1712–1720. 10.1128/AEM.02218-06

Sondi I, Salopek-Sondi B: Silver nanoparticles as antimicrobial agent: a case study on E. coli as a model for Gram-negative bacteria. J Colloid Interface Sci 2004, 275: 177–182. 10.1016/j.jcis.2004.02.012

Morones JR, Elechiguerra JL, Camacho A, Holt K, Kouri JB, Ramirez JT, Yacaman MJ: The bactericidal effect of silver nanoparticles. Nanotechnology 2005, 16: 2346–2353. 10.1088/0957-4484/16/10/059

Gajbhiye M, Kesharwani J, Ingle A, Gade A, Rai M: Fungus-mediated synthesis of silver nanoparticles and their activity against pathogenic fungi in combination with fluconazole. Nanomedicine 2009, 5: 382–386. 10.1016/j.nano.2009.06.005

Liau SY, Read DC, Pugh WJ, Furr JR, Russell AD: Interaction of silver nitrate with readily identifiable groups: relationship to the antibacterial action of silver ions. Lett Appl Microbiol 1997, 25: 279–283. 10.1046/j.1472-765X.1997.00219.x

Elechiguerra J, Burt JL, Morones JR, Camacho-Bragado A, Gao X, Lara HH, Yacaman M: Interaction of silver nanoparticles with HIV-1. J Nanobiotechnology 2005, 3: 6. 10.1186/1477-3155-3-6

Trefry JC, Wooley DP: Rapid assessment of antiviral activity and cytotoxicity of silver nanoparticles using a novel application of the tetrazolium-based colorimetric assay. J Virol Methods 2012, 183: 19–24. 10.1016/j.jviromet.2012.03.014

Lu L, Sun RW, Chen R, Hui CK, Ho CM, Luk JM, Lau GK, Che CM: Silver nanoparticles inhibit hepatitis B virus replication. Antivir Ther 2008, 13: 253–262.

Baram-Pinto D, Shukla S, Perkas N, Gedanken A, Sarid R: Inhibition of herpes simplex virus type 1 infection by silver nanoparticles capped with mercaptoethane sulfonate. Bioconjugate Chem 2009, 20: 1497–1502. 10.1021/bc900215b

Sun L, Singh AK, Vig K, Pillai SR, Singh SR: Silver nanoparticles inhibit replication of respiratory syncytial virus. J Biomed Nanotechnol 2008, 4: 149–158.

Rogers JV, Parkinson CV, Choi YW, Speshock JL, Hussain SM: A preliminary assessment of silver nanoparticle inhibition of monkeypox virus plaque formation. Nanoscale Res Lett 2008, 3: 129–133. 10.1007/s11671-008-9128-2

Speshock JL, Murdock RC, Braydich-Stolle LK, Schrand AM, Hussain SM: Interaction of silver nanoparticles with Tacaribe virus. J Nanobiotechnology 2010, 8: 19. 10.1186/1477-3155-8-19

Mehrbod P, Motamed N, Tabatabaian M, Soleimani ER, Amini E, Shahidi M, Kheiri MT: In vitro antiviral effect of "nanosilver" on influenza virus. DARU J Pharm Sci 2009, 17: 88–93.

Xiang DX, Chen Q, Pang L, Zheng CL: Inhibitory effects of silver nanoparticles on H1N1 influenza A virus in vitro. J Virol Methods 2011, 178: 137–142. 10.1016/j.jviromet.2011.09.003

Wise JP Sr, Goodale BC, Wise SS, Craig GA, Pongan AF, Walter RB, Thompson WD, Ng AK, Aboueissa AM, Mitani H, Spalding MJ, Mason MD: Silver nanospheres are cytotoxic and genotoxic to fish cells. Aquat Toxicol 2010, 97: 34–41. 10.1016/j.aquatox.2009.11.016

Navarro E, Piccapietra F, Wagner B, Marconi F, Kaegi R, Odzak N, Sigg L, Behra R: Toxicity of silver nanoparticles to Chlamydomonas reinhardtii. Environ Sci Technol 2008, 42: 8959–8964. 10.1021/es801785m

Braydich-Stolle LK, Lucas B, Schrand A, Murdock RC, Lee T, Schlager JJ, Hussain SM, Hofmann MC: Silver nanoparticles disrupt GDNF/Fyn kinase signaling in spermatogonial stem cells. Toxicol Sci 2010, 116: 577–589. 10.1093/toxsci/kfq148

Matyjas-Zgondek E, Bacciarelli A, Rybicki E, Szynkowska MI, Kołodziejczyk M: Antibacterial properties of silver-finished textiles. Fibres Text East Eur 2008, 16: 101–107.

Filipowska B, Rybicki E, Walawska A, Matyjas-Zgondek E: New method for the antibacterial and antifungal modification of silver finished textiles. Fibres Text East Eur 2011, 19: 124–128.

Murugadoss A, Chattopadhyay A: A ‘green’ chitosan–silver nanoparticle composite as a heterogeneous as well as micro-heterogeneous catalyst. Nanotechnology 2008, 19: 015603. 10.1088/0957-4484/19/01/015603

Damm C, Münstedt H: Kinetic aspects of the silver ion release from antimicrobial polyamide/silver nanocomposites. Appl Phys A 2008, 91: 479–486. 10.1007/s00339-008-4434-1

Sanpui P, Murugadoss A, Prasad PV, Ghosh SS, Chattopadhyay A: The antibacterial properties of a novel chitosan-Ag-nanoparticle composite. Int J Food Microbiol 2008, 124: 142–146. 10.1016/j.ijfoodmicro.2008.03.004

Fayaz AM, Ao Z, Girilal M, Chen L, Xiao X, Kalaichelvan PT, Yao X: Inactivation of microbial infectiousness by silver nanoparticles-coated condom: a new approach to inhibit HIV- and HSV-transmitted infection. Int J Nanomed 2012, 7: 5007–5018.

Shi C, Zhu Y, Ran X, Wang M, Su Y, Cheng T: Therapeutic potential of chitosan and its derivatives in regenerative medicine. J Surg Res 2006, 133: 185–192. 10.1016/j.jss.2005.12.013

Mori Y, Tagawa T, Fujita M, Kuno T, Suzuki S, Matsui T, Ishihara M: Simple and environmentally friendly preparation and size control of silver nanoparticles using an inhomogeneous system with silver-containing glass powder. J Nanopart Res 2011, 13: 2799–2806. 10.1007/s11051-010-0168-z

Reed LJ, Muench H: A simple method of estimating fifty per cent endpoints. Am J Hyg 1938, 27: 493–497.

LaBarre DD, Lowy RJ: Improvements in methods for calculating virus titer estimates from TCID50 and plaque assays. J Virol Methods 2001, 96: 107–126. 10.1016/S0166-0934(01)00316-0

An J, Luo Q, Yuan X, Wang D, Li X: Preparation and characterization of silver-chitosan nanocomposite particles with antimicrobial activity. J Appl Polym Sci 2011, 120: 3180–3189. 10.1002/app.33532

Sosa IO, Noguez C, Barrera RG: Optical properties of metal nanoparticles with arbitrary shapes. J Phys Chem B 2003, 107: 6269–6275. 10.1021/jp0274076

Lara HH, Garza-Treviño EN, Ixtepan-Turrent L, Singh DK: Silver nanoparticles are broad-spectrum bactericidal and virucidal compounds. J Nanobiotechnology 2011, 9: 30. 10.1186/1477-3155-9-30