Уникальные свойства серебра использовались на протяжении сотен лет. Еще в древности было замечено противомикробное действие серебра, когда пища, хранившаяся в серебряных сосудах, не портилась. Серебро также использовалось для лечения ран, ожогов и кожных язв. Серебро успешно применяется как достаточно универсальное лечебно-дезинфицирующее средство благодаря своим антибактериальным, противовирусным, противогрибковым, противопротозойным свойствам.
Несмотря на большую популярность серебра в прошлые эпохи, открытие антибиотиков заставило медицину забыть об этом методе лечения. Однако сегодня препараты с серебром переживают перерождение, они очень широко используются. В свою очередь, технология наночастиц открыла новую главу в использовании этого ценного сырья.
Стоит отметить, что мир уже сталкивается со многими устойчивыми штаммами бактерий, которые не реагируют на многие доступные антибиотики. Одним из методов, предложенных учеными для решения этой проблемы, является использование наночастиц серебра.
Что такое наночастицы серебра
Наночастицы серебра имеют диаметр не более 100 нм. Их уникальные свойства во многом обусловлены очень большим соотношением площади (активной поверхности) к объему. В результате препараты с наносеребром обладают высокой антимикробной активностью даже при низких концентрациях. Именно этот параметр (отношение поверхности к объему) определяет эффективность наночастиц серебра.
Наночастицы серебра могут иметь сферическую и треугольную форму, напоминать трубку или пластинку.
Само слово нанотехнология было впервые популяризировано К. Эриком Дрекслером, но оно относилось скорее к масштабу очень маленьких частиц, шириной в несколько нанометров, которые должны были использоваться при создании двигателей, роботов и даже целого компьютера. С тех пор нанотехнологии сильно развивались и даже претерпели революцию, охватив не только многочисленные отрасли технологий и промышленности, но также медицину и фармацевтику.
Нельзя не упомянуть молекулу TIAB, которая представляет собой комплекс, состоящий из наночастиц диоксида титана, которые образуют ядро, и покрывающего его хлорида бензалкония, который имеет способность образовывать ковалентные связи с ионами серебра Ag +. Ковалентная связь, состоящая из обмена электронами, защищает ионы серебра. Такая молекула очень стабильна и поэтому имеет долгий срок службы.
Как работают наночастицы серебра
Механизм действия наночастиц серебра до сих пор полностью не изучен, и во всем мире продолжаются исследования. Антимикробная активность наносеребра обычно связана с двумя механизмами:
1️⃣ влияние на белки;
2️⃣ образование активных форм кислорода (АФК) и окислительный стресс.
Серебро и бактерии
Соединения, которые образуют клеточную стенку бактерий, богаты тиоловыми группами. Их взаимодействие с серебром приводит к увеличению проницаемости и, таким образом, к нарушению бактериальной клетки и, в конечном итоге, к повреждению ее генетического материала. Взаимодействие наночастиц серебра с мембранами бактериальных клеток приводит к образованию «ямок» или «дыр», которые увеличивают проницаемость мембран. Сами белки, контактирующие с серебром, также разрушаются.
Кроме того, в результате действия серебра на бактерии накапливаются продукты его метаболизма, и синтез новых белков становится невозможным. Разрушенные белки не могут продолжать выполнять свои функции, бактерии не могут «нормально дышать» и поэтому подвергаются высокому окислительному стрессу. Как следствие, бактерии со временем погибают.
📌 Важно отметить, что бактерии до сих пор не разработали механизмы борьбы с наночастицами серебра.
Наночастица серебра – снаряд, нацеленный на возбудителя
Другая теория антимикробной активности называется «эффектом серебряной пули». Одна частица серебра заряжена положительно, поэтому легко прикрепляется к бактериям, имеющим отрицательный заряд. Как следствие, бактерия, покрытая наночастицами серебра, погибает.
Однако стоит помнить, что иммунная система должна в конечном итоге бороться с самим патогеном. Коллоидное серебро само по себе в первую очередь препятствует накоплению энергии бактериями: они начинают умирать в течение нескольких минут, теряя электролиты, высыхая и сокращаясь.
Поражает ли наносеребро грибки и вирусы?
Противогрибковая активность наночастиц серебра связана с нарушением водного баланса гриба, что делает невозможным его размножение. AgNP также подавляют выработку триозофосфатизомеразы, недостаток которой мешает правильному функционированию грибковой клетки.
Вирулицидная активность наночастиц серебра оставляет больше всего вопросов. Ученые доказывают противовирусный эффект AgNP, но до сих пор неизвестно, каков конкретный механизм этого действия. Например, описана активность наночастиц серебра против вируса гепатита В и определенный потенциал против ВИЧ. Однако следует подчеркнуть, что ученые не знают, как наночастицы серебра воздействуют на вирус, и какую активность они проявят у больных людей – тесты, к сожалению, не всегда дают нужные ответы.
Дополнительный механизм, который очень часто подчеркивается в многочисленных публикациях, — это действие, поддерживающее процесс регенерации поврежденных тканей, где серебро стимулирует образование новой ткани.
Наночастицы серебра в медицине
Уникальные свойства наночастиц серебра нашли применение во многих областях медицины. Частицы используют в:
✔дезинфицирующих препаратах;
✔перевязочных материалах;
✔мазях и кремах, используемых для лечения ран и язв;
✔гинекологии и проктологии;
✔материалах для имплантации, например, в ортопедии, хирургии или стоматологии;
✔биомедицинских инструментах и устройствах;
✔лабораторной диагностике.
Нанотехнологии используются как для сохранения, так и для улучшения здоровья человека, для создания устройств диагностики и лечения.
Наносеребро в лечении ран
Первое и наиболее распространенное применение препаратов серебра — это повязки, мази, гели и другие препараты для местного применения на ранах. Активность наночастиц серебра определяет не только микробиологическую чистоту раны, предотвращая ее суперинфекцию, но и ускоряет заживление и формирование здоровой ткани. Согласно научным исследованиям, использование мази / повязки с серебром значительно снижает риск образования рубцов, способствуя быстрому заживлению.
Наночастицы серебра также используются в повязках и лекарствах, наносимых на инфицированные раны. Эти виды препаратов или медицинских устройств часто сочетаются с антибиотиками, что усиливает их действие. В конечном итоге это приводит к синергетическому эффекту, позволяющему быстро победить инфекцию.
В тяжелых и трудно заживающих ранах наносеребро оказывается спасением.
Часто внутрибольничные штаммы бактерий очень устойчивы к доступным и известным антибиотикам. Сочетание стандартной направленной антибактериальной терапии с использованием наночастиц серебра дает отличные результаты. Кроме того, наночастицы серебра препятствуют образованию биопленки, что еще больше предполагает их использование, особенно при ранах и госпитальных инфекциях.
Конечно, серебряная повязка очень часто стоит в несколько раз дороже обычной защитной. Однако в случае тяжелых ран, язв или ожогов стоит использовать повязку с серебром. В конечном итоге затраты на лечение препаратами серебра могут оказаться намного ниже, что даст гораздо более быстрые и лучшие результаты.
Повязки и мази, применяемые снаружи с наночастицами серебра, характеризуются гораздо более длительным антибактериальным действием и лучшим проникновением в некротизированные ткани по сравнению с традиционными соединениями серебра. В одном из исследований, проведенных в Центре лечения ожогов на группе пациентов, было продемонстрировано снижение бактериальной флоры, выделенной из раны, более чем на 50%, независимо от стадии ее заживления.
Серебро в других сферах медицины
Наночастицы серебра можно найти в офтальмологических и ЛОР-препаратах. Очень часто рекомендуются препараты для дезинфекции / полоскания рта и горла.
Препарат для полоскания рта или горла не предназначен для перорального применения. 📌Важно следить за детьми, чтобы они не проглотили жидкость, предназначенную для полоскания.
Как упоминалось ранее, серебро идеально подходит в качестве препаратов для лечения различных типов кожных поражений, таких как акне. Дерматологи рекомендуют его при борьбе с тяжелыми проблемами кожи. Наночастицы серебра можно найти в лекарствах или медицинских устройствах для лечения герпеса, псориаза и атопической кожи, микозов и себореи. Кроме того, наночастицы серебра можно найти во многих косметических средствах и антиперспирантах. Это своего рода консервант и антибактериальное вещество одновременно.
Наночастицы серебра в имплантологии и инвазивной медицине
Из-за их антимикробных свойств многие материалы, в человеческом теле или полости тела, покрыты или легированы серебром. Такие материалы, как катетеры или проводники, помещенные в тело человека, представляют гораздо меньший риск заражения, чем обычные незащищенные материалы.
Наночастицы серебра, используемые в имплантологии, представляют собой не только стоматологические и хирургические инструменты, но также в значительной степени реконструктивные биоматериалы, такие как «искусственные» кости, используемые в ортопедии или челюстно-лицевой хирургии.
Любой такой материал, предназначенный для замены ткани, независимо от его назначения, должен быть безопасным и, следовательно, биосовместимым с соответствующими физико-химическими свойствами, он не должен сам вызывать воспаление, быть функциональным и хорошо переносимым организмом.
Часто эти типы материалов основаны на титане, в который внедрено серебро. Например, титановый эндопротез с серебром легко интегрируется в организм, не вызывает воспаления и не оказывает токсического воздействия на окружающие ткани. Кроме того, для него характерен пролонгированный антибактериальный эффект в месте имплантации эндопротеза, связанный с постепенным высвобождением ионов серебра с поверхности имплантата. Сосудистые имплантаты, катетеры, костный вермикулюм и костный цемент производятся аналогичным образом.
Во всем мире используются специальные желатиновые губки, пропитанные наносеребром, которые помещают, например, после операции в рану. Они предназначены для поддержания гемостаза, облегчая образование и стабилизацию сгустка.
Серебро в стоматологии
Бактерии – хорошо известный фактор, вызывающий проблемы с зубами. Поэтому использование наночастиц серебра очень популярно среди стоматологов. Примером может служить жидкость “Nanocare Plus”, содержащая наноколлоидное серебро и золото, используемая для промывания корневых каналов.
Еще одно применение – защита зубов. Существуют формулы гелей, которые позволяют покрыть зуб очень плотным слоем наночастиц, защищающих от бактерий. Препараты этого типа используются перед установкой пломб, чтобы правильно подготовиться к процедуре установки пломбы или имплантата. Серебро также входит в состав некоторых зубных паст.
Наночастицы серебра в «службе доставки» лекарств
Наночастицы серебра можно использовать не только в сочетании с антибиотиками, чтобы повысить их антибактериальную активность. Наноструктуры в форме серебра являются отличными «переносчиками» лекарств. Соответствующие нанотрубки или наносферы заполняются лекарством (например, противораковым препаратом) и вводятся пациенту. Благодаря изменению концентраций препарат легко доставляется в организм человека.
Коллоидное серебро
На данный момент нет опубликованных надежных, конкретных научных исследований, подтверждающих очищающий эффект организма, активирующий иммунную систему и уничтожающий только «плохие бактерии». Наночастицы серебра не «мыслят», а нацелены только на нежелательные бактерии. Чрезмерное употребление препаратов коллоидного серебра связано с риском накопления ионов серебра, в том числе в слизистых оболочках и внутренних органах. Продолжительное употребление коллоидного серебра может привести к развитию болезни аргирии.
Стоит помнить, что наночастицы серебра, которые окружают людей, могут оказывать негативное влияние на здоровье. Наносеребро вызывает легкое раздражение глаз и кожи и действует как легкий кожный аллерген. Некоторые исследователи указывают на то, что заражение наночастицами серебра может иметь нейротоксический эффект и влиять на когнитивные функции, вызывая кратковременные нарушения работы памяти. Однако медицинское использование по назначению не должно вызывать опасений.
Итак, основные способы применения серебра:
✔ Безрецептурные препараты с серебром использовать только наружно.
✔ Для полоскания горла или рта.
✔ Возможно ректальное или вагинальное введение.
✔ Препараты с серебром отлично подходят при различных кожных проблемах.
Конечно, есть исключения, и врач может назначить другое введение препарата серебра, но никогда не надо использовать этот тип лекарств или медицинских устройств без консультации с врачом.
Рекомендации по применению наносеребра:
✔порезы, ссадины;
✔гигиена диабетической стопы;
✔ожоги, в том числе солнечные;
✔герпес;
✔псориаз и атопический дерматит;
✔микоз кожи,
✔угри, себорея, фурункулы;
✔в косметологии: перед макияжем и пилингом, для восстановления после косметических процедур (дермабразия, роллкит, эпиляция и даже как успокаивающее средство после бритья для мужчин).
Сами препараты с наносеребром обладают действительно прекрасными свойствами, но надо использовать их с умом. Всегда стоит проконсультироваться с фармацевтом или врачом по поводу выбора препаратов с серебром и их использования.
Засновник і головний синоптик сервісу Погоднік. Має багаторічний досвід роботи в метеорологічній службі. Автор численних наукових публікацій та популярних статей про погоду.
