Na łamach czasopisma ACS Applied Materials & Interfaces opublikowany został artykuł pt. Synthesis and Characterization of Size- and Charge-Tunable Silver Nanoparticles for Selective Anticancer and Antibacterial Treatment, którego współautorem jest doktorant naszego Instytutu Katalizy i Fizykochemii Powierzchni PAN – mgr Mariusz Borkowski (grupa: “Oddziaływania w układach zdyspergowanych”). Publikacja powstała we współpracy z Wydziałem Chemii UJ i Małopolskim Centrum Biotechnologii.

5, 10, a może 15? Ile nanometrów powinny liczyć nanocząstki aby mogły wykazywać działanie przeciwbakteryjne, a ile, aby mogły mieć zastosowanie w terapii antynowotworowej? Autorzy publikacji, jako pierwsi zaprezentowali metodę syntezy nanocząstek srebra o kontrolowanej wielkości i ładunku, w środowisku wodnym. Otrzymanie nanocząstek o jednolitym rozmiarze, niezwykle istotne ze względu na ich potencjał aplikacyjny, jest trudne do osiągnięcia w biokompatybilnych rozpuszczalnikach. W publikacji wykazano, że zarówno rozmiary, jak i ładunek nanocząstek można zmieniać w zależności od wymogów narzucanych przez konkretne zastosowania praktyczne, zachowując ich trwałość i aktywność w środowisku wodnym.

Zespół pod kierunkiem dr hab. Janusza Dąbrowskiego, prof. UJ zbadał skuteczność nowo zsyntezowanych nanocząstek Ag i odkrył, że w zależności od parametrów takich, jak ładunek czy rozmiar, można sterować ich aktywnością biologiczną. Wykazano, że dodatnio naładowane nanocząstki o rozmiarach 10 nm prowadzą do wyeliminowania 100% bakterii E. coli, podczas, gdy te o średnicy 40 nm mogą selektywnie niszczyć komórki raka piersi i jelita grubego (modele 3D), bez znacznego uszkodzenia komórek prawidłowych. Badania przeprowadzone na modelach in vivo potwierdziły bezpieczeństwo i skuteczność badanych nanocząstek. Zaobserwowano długoterminowe zahamowanie wzrostu guzów jelita grubego u myszy, którym podawano nanocząstki srebra, co znacznie przedłużyło życie traktowanych zwierząt, w porównaniu do grup kontrolnych. Zaproponowana nowatorska synteza nanocząstek Ag stanowi obiecującą drogę do otrzymania wysoce aktywnych i selektywnych leków przeciwbakteryjnych i antynowotworowych.