Valutare le nanoparticelle d'argento per le infezioni negli animali
Uno studio esamina le nanoparticelle d’argento come alternativa agli antibiotici per trattare le infezioni negli animali.
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Negli ultimi anni, la sfida di combattere le infezioni negli animali è diventata più complicata a causa della resistenza agli antimicrobici. Questo significa che alcuni farmaci usati per trattare le infezioni non funzionano più come una volta. Per questo motivo, i ricercatori stanno cercando nuovi modi per affrontare queste infezioni. Un approccio promettente è somministrare alte dosi di antibiotici direttamente dove servono. Un altro approccio è quello di considerare l'uso di sostanze non antibiotiche che combattono comunque i germi, come l'argento e le Nanoparticelle d'argento.
Le nanoparticelle d'argento hanno attirato l'attenzione perché possono essere efficaci contro vari microrganismi e sono particolarmente utili nella cura delle ferite. Anche una sostanza chiamata poloxamer 407 è entrata in gioco. Questo è un materiale sicuro spesso usato per somministrare farmaci in diverse forme e ha mostrato alcuni effetti antimicrobici.
Studi precedenti hanno testato come l'argento possa essere rilasciato dal poloxamer 407 in diversi liquidi. Ad esempio, i ricercatori hanno osservato come l'argento si muove in soluzioni come il sale tamponato fosfato o l'acqua distillata. Tuttavia, è importante vedere come si comporta l'argento in un fluido che somiglia di più a quello che succede dentro il corpo, ed è qui che entra in gioco il plasma. Il plasma contiene diverse proteine che possono interagire con l'argento, il che potrebbe influenzarne il rilascio nel tempo.
Mentre il plasma è generalmente più costoso di altri fluidi, potrebbe fornire indicazioni migliori su come l'argento possa funzionare nella vita reale. Comprendere il rilascio e il comportamento dell'argento nel plasma può aiutare a sviluppare trattamenti migliori per le infezioni negli animali. L'obiettivo è trovare un modo per rilasciare l'argento in quantità controllate nel tempo per garantirne l'efficacia riducendo al minimo i potenziali effetti collaterali.
Obiettivi
Questo studio aveva due obiettivi principali:
- Esaminare come la scelta del fluido influisce su quanto argento viene rilasciato dalle nanoparticelle d'argento in un ambiente di laboratorio.
- Confrontare quanto bene funzionano due diversi metodi di campionamento quando si cerca di misurare la quantità di argento in questi fluidi.
Metodi
Sono stati condotti due diversi studi: uno per osservare come viene rilasciato l'argento e l'altro per testare diversi metodi di campionamento.
Per lo studio sul rilascio, le nanoparticelle d'argento sono state mescolate con il poloxamer 407 e il miscuglio è stato posto in due tipi di fluidi: sale tamponato fosfato e plasma canino. La configurazione prevedeva la preparazione di campioni specifici e la raccolta di dati nel corso di 96 ore. Piccole quantità sono state prelevate a vari intervalli di tempo per misurare quanto argento era stato rilasciato.
Nello studio sul campionamento, sono state utilizzate sonde di ultrafiltrazione speciali per raccogliere campioni dai fluidi. Queste sonde consentono ai ricercatori di raccogliere campioni senza necessità di metodi più invasivi come le biopsie. Sono state confrontate con metodi di campionamento diretto in cui si utilizzava una pipetta per raccogliere i fluidi.
Risultati
Lo studio sul rilascio ha indicato che l'argento è stato rilasciato in entrambi i fluidi, ma ha seguito modelli diversi nel tempo. L'argento si è spostato nel sale tamponato fosfato per un periodo di tempo più lungo rispetto al plasma. In generale, c'è stata un'immediata liberazione di argento all'inizio, seguita da un rilascio più lento nel tempo per entrambi i fluidi.
Lo studio ha mostrato una differenza notevole nella quantità di argento presente in momenti diversi. Il plasma conteneva una quantità iniziale più alta di argento, probabilmente perché un po' d'argento era già presente nel campione di plasma. Questa quantità iniziale potrebbe mascherare l'effettivo rilascio di argento dalla miscela di poloxamer, rendendo difficile misurare quanto fosse efficace il rilascio.
Lo studio sul campionamento ha rivelato che sia le sonde di ultrafiltrazione che il campionamento diretto con pipetta erano in grado di raccogliere argento dai fluidi. Tuttavia, le letture delle sonde variavano di più da un campione all'altro rispetto al campionamento con pipetta. Questa inconsistenza evidenzia la necessità di una considerazione attenta quando si misura quanto argento è presente, specialmente quando si traducono questi risultati in scenari reali.
Discussione
I risultati di questo studio suggeriscono che usare il plasma può offrire una rappresentazione più accurata di come si comporta l'argento nel corpo rispetto ad altri fluidi. Anche se è più costoso, le informazioni ottenute dallo studio dell'argento nel plasma potrebbero essere preziose nello sviluppo di nuovi trattamenti medici per gli animali.
Una conclusione importante dai risultati è che il modo in cui l'argento viene rilasciato dal poloxamer può variare notevolmente in base al fluido circostante. L'immediato rilascio a raffica seguito da un assottigliarsi fornisce informazioni importanti per progettare sistemi di rilascio di farmaci migliori. Mostra anche che le nanoparticelle d'argento potrebbero non rilasciare sempre così rapidamente come altri farmaci che sono stati testati in studi simili.
La variazione nelle misurazioni delle sonde di ultrafiltrazione sottolinea l'importanza di usare più metodi di campionamento per ottenere un quadro più chiaro. In pratica, questo significa che i ricercatori dovrebbero essere cauti nell'interpretare i dati provenienti da un solo metodo di campionamento. Prendere più campioni ad ogni punto temporale potrebbe aiutare a ridurre gli errori e fornire una comprensione più accurata del comportamento dell'argento.
Conclusione
Questo studio evidenzia il potenziale dell'uso delle nanoparticelle d'argento nella medicina veterinaria come alternativa agli antibiotici tradizionali. Esplorando come l'argento si rilascia dal poloxamer in diversi fluidi, i ricercatori possono raccogliere informazioni preziose che potrebbero portare a strategie di trattamento migliorate per le infezioni negli animali.
Sebbene sia le sonde di ultrafiltrazione che i metodi di campionamento diretto possano misurare efficacemente le concentrazioni di argento, le differenze nelle loro prestazioni necessitano di attenta considerazione. Questi risultati potrebbero influenzare il modo in cui gli studi vengono progettati in futuro, enfatizzando la necessità di modelli fluidi accurati e tecniche di campionamento.
Studiare le nanoparticelle d'argento in ambienti fluidi più rappresentativi può aiutare i ricercatori a creare una base più solida per sviluppare trattamenti efficaci che possano combattere il crescente problema della resistenza agli antimicrobici nella medicina veterinaria. Le ricerche future possono costruire su questi risultati esplorando gli effetti a lungo termine e la sicurezza dei trattamenti con argento, spianando la strada a risultati più sani per gli animali che affrontano infezioni.
Titolo: Silver nanoparticles can be sampled by ultrafiltration probe but elution into & recovery from plasma and DPBS differs in vitro
Estratto: We compared 1) the influence of elution fluid on rate, pattern, and completeness of silver nanoparticle (AgNP) elution, and 2) ultrafiltration (UF) probe and direct sampling in vitro. Six specimens (2.5ml of 0.02mg/ml 10nm AgNP and 5.0ml of 30% poloxamer 407) contained in a dialysis tube (12-14kDa pores) were placed in 100ml Dulbeccos Phosphate Buffered Saline (DPBS) (n=3) or canine plasma (n=3) for 96h on a stirred hot plate (37{degrees}C and 600rpm) and sampled 20 times. Six pipette and UF probe samples were taken of a 0.001mg AgNP/ml DPBS or plasma solution. Inductively coupled plasma mass spectrometry was used to analyze Ag. Stock plasma contained Ag. At 96h, 5/6 dialysis tubes had not fully released AgNP. One peak in hourly Ag increase was present in DPBS (10-13h), and two peaks in plasma (6-8h and 10-13h). The hourly Ag increase in plasma decreased earlier than in DPBS. UF probe sampling was possible in both DPBS and plasma and resulted in higher Ag concentrations but with more variation than pipette samples. While in vitro use of DPBS might be more cost effective, plasma should be considered due to difference in elution and recovery.
Autori: marije risselada, R. R. Mc Cain, M. G. Bates, M. Anderson
Ultimo aggiornamento: 2024-01-30 00:00:00
Lingua: English
URL di origine: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.01.26.577516
Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.01.26.577516.full.pdf
Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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