Ang mga nanopartikel nga pilak (AgNPs) giisip nga usa ka potensyal nga magamit nga himan alang sa pagpugong sa lainlaing mga pathogen.Bisan pa, adunay mga kabalaka bahin sa pagpagawas sa mga AgNP sa media sa kalikopan, tungod kay mahimo’g makamugna kini og dili maayo nga kahimsog sa tawo ug mga epekto sa ekolohiya.Niini nga pagtuon, among gimugna ug gisusi ang usa ka bag-ong micrometer-sized nga magnetic hybrid colloid (MHC) nga gidekorasyonan sa lainlain nga gidak-on nga AgNPs (AgNP-MHCs).Human ma-apply alang sa disinfection, kini nga mga partikulo dali nga makuha gikan sa media sa kalikopan gamit ang ilang mga magnetic nga kabtangan ug magpabilin nga epektibo alang sa dili pagpaaktibo sa mga pathogen sa virus.Among gi-evaluate ang kaepektibo sa AgNP-MHCs alang sa dili pagpaaktibo sa bacteriophage ϕX174, murine norovirus (MNV), ug adenovirus serotype 2 (AdV2).Kini nga mga target nga virus na-expose sa AgNP-MHCs sulod sa 1, 3, ug 6 h sa 25 ° C ug dayon gi-analisa pinaagi sa plaque assay ug real-time nga TaqMan PCR.Ang AgNP-MHCs na-expose sa usa ka halapad nga lebel sa pH ug sa pag-tap ug sa ibabaw nga tubig aron masusi ang ilang mga antiviral nga epekto ubos sa lain-laing mga kahimtang sa kinaiyahan.Taliwala sa tulo ka matang sa AgNP-MHCs nga gisulayan, ang Ag30-MHCs nagpakita sa pinakataas nga kaepektibo alang sa dili pagpaaktibo sa mga virus.Ang ϕX174 ug MNV gipakunhod sa labaw pa sa 2 log10 pagkahuman sa pagkaladlad sa 4.6 × 109 Ag30-MHCs / ml sa 1 h.Kini nga mga resulta nagpakita nga ang AgNP-MHCs mahimong gamiton sa pag-inactivate sa viral pathogens nga adunay minimum nga kahigayonan sa potensyal nga pagpagawas sa palibot.

Sa bag-o nga mga pag-uswag sa nanotechnology, ang mga nanopartikel nakadawat dugang nga atensyon sa tibuuk kalibutan sa natad sa biotechnology, medisina, ug kahimsog sa publiko (1,2).Tungod sa ilang taas nga surface-to-volume ratio, nano-sized nga mga materyales, kasagaran gikan sa 10 ngadto sa 500 nm, adunay talagsaon nga physicochemical nga mga kabtangan kumpara sa mas dagkong mga materyales (1).Ang porma ug gidak-on sa nanomaterials mahimong kontrolado, ug ang mga piho nga functional nga mga grupo mahimong i-conjugated sa ilang mga ibabaw aron makahimo sa interaksyon sa pipila ka mga protina o intracellular uptake (3,–5).

Ang mga silver nanoparticle (AgNPs) kaylap nga gitun-an isip usa ka antimicrobial agent (6).Ang pilak gigamit sa paghimo sa maayong mga kubyertos, alang sa dekorasyon, ug sa mga ahente sa pagtambal.Ang mga compound nga pilak sama sa silver sulfadiazine ug pipila ka mga salts gigamit isip mga produkto sa pag-atiman sa samad ug isip mga tambal sa makatakod nga mga sakit tungod sa ilang antimicrobial properties (6,7).Ang bag-ong mga pagtuon nagpadayag nga ang AgNPs epektibo kaayo sa pagpa-aktibo sa nagkalain-laing matang sa bakterya ug mga virus (8,–11).Ang mga AgNP ug Ag+ nga mga ion nga gipagawas gikan sa mga AgNP direkta nga nakig-uban sa phosphorus- o sulfur nga adunay biomolecules, lakip ang DNA, RNA, ug mga protina (12,–14).Gipakita usab sila nga makamugna og reactive oxygen species (ROS), hinungdan sa kadaot sa lamad sa mga mikroorganismo (15).Ang gidak-on, porma, ug konsentrasyon sa AgNPs importante usab nga mga hinungdan nga makaapekto sa ilang antimicrobial nga kapabilidad (8,10,13,16,17).

Gipasiugda usab sa nangaging mga pagtuon ang daghang mga problema kung ang mga AgNP gigamit alang sa pagpugong sa mga pathogen sa usa ka palibot sa tubig.Una, ang kasamtangan nga mga pagtuon sa pagka-epektibo sa AgNPs alang sa dili aktibo nga viral pathogens sa tubig limitado.Dugang pa, ang mga monodispersed nga AgNPs kasagaran nga gipailalom sa pagtipon sa particle-particle tungod sa ilang gamay nga gidak-on ug dako nga lugar sa nawong, ug kini nga mga aggregate nagpamenos sa pagka-epektibo sa AgNPs batok sa microbial pathogens (7).Sa katapusan, ang mga AgNP gipakita nga adunay lainlaing mga epekto sa cytotoxic (5,18,–20), ug ang pagpagawas sa mga AgNP ngadto sa kalikupan sa tubig mahimong moresulta sa panglawas sa tawo ug mga problema sa ekolohiya.

Bag-ohay lang, nakahimo kami usa ka bag-ong micrometer-sized nga magnetic hybrid colloid (MHC) nga gidekorasyonan sa mga AgNP nga lainlain ang gidak-on (21,22).Ang MHC core mahimong gamiton sa pagbawi sa AgNP composites gikan sa kinaiyahan.Among gi-evaluate ang antiviral efficacy niining mga silver nanoparticle sa MHCs (AgNP-MHCs) gamit ang bacteriophage ϕX174, murine norovirus (MNV), ug adenovirus ubos sa lain-laing kondisyon sa kinaiyahan.

Antiviral nga mga epekto sa AgNP-MHCs sa nagkalain-laing konsentrasyon batok sa bacteriophage ϕX174 (a), MNV (b), ug AdV2 (c).Ang mga target nga virus gitambalan nga adunay lainlaing mga konsentrasyon sa AgNP-MHCs, ug uban ang OH-MHCs (4.6 × 109 nga mga partikulo / ml) ingon usa ka kontrol, sa usa ka nag-uyog nga incubator (150 rpm, 1 h, 25 ° C).Ang pamaagi sa plaque assay gigamit sa pagsukod sa mga buhi nga mga virus.Ang mga bili kay nagpasabot ± standard deviations (SD) gikan sa tulo ka independenteng mga eksperimento.Ang mga asterisk nagpakita sa lahi nga mga kantidad (P<0.05 pinaagi sa one-way ANOVA nga adunay pagsulay ni Dunnett).

Gipakita sa kini nga pagtuon nga ang mga AgNP-MHC epektibo sa pagpa-aktibo sa mga bacteriophage ug MNV, usa ka puli sa norovirus sa tawo, sa tubig.Dugang pa, ang mga AgNP-MHC dali nga makuha pinaagi sa usa ka magnet, nga epektibo nga mapugngan ang pagpagawas sa mga potensyal nga makahilo nga AgNP sa kalikopan.Gipakita sa ubay-ubay nga nangaging mga pagtuon nga ang konsentrasyon ug gidak-on sa partikulo sa AgNPs mga kritikal nga hinungdan sa pagpa-aktibo sa target nga microorganism (8,16,17).Ang antimicrobial nga epekto sa AgNPs nagdepende usab sa matang sa microorganism.Ang kaepektibo sa AgNP-MHCs alang sa dili pagpaaktibo sa ϕX174 nagsunod sa usa ka relasyon sa pagtubag sa dosis.Lakip sa gisulayan nga mga AgNP-MHC, ang mga Ag30-MHC adunay mas taas nga kaepektibo alang sa dili pagpaaktibo sa ϕX174 ug MNV.Alang sa MNV, ang mga Ag30-MHC lamang ang nagpakita sa antiviral nga kalihokan, uban ang uban nga mga AgNP-MHC nga wala makamugna og bisan unsang mahinungdanong dili aktibo nga MNV.Walay usa sa mga AgNP-MHC ang adunay bisan unsang mahinungdanong antiviral nga kalihokan batok sa AdV2.

Dugang pa sa gidak-on sa partikulo, importante usab ang konsentrasyon sa pilak sa AgNP-MHCs.Ang konsentrasyon sa pilak nagpakita aron mahibal-an ang kaepektibo sa mga antiviral nga epekto sa AgNP-MHCs.Ang pilak nga konsentrasyon sa mga solusyon sa Ag07-MHCs ug Ag30-MHCs sa 4.6 × 109 nga mga partikulo / ml mao ang 28.75 ppm ug 200 ppm, matag usa, ug may kalabutan sa lebel sa antiviral nga kalihokan.Talaan 2nag-summarize sa mga konsentrasyon sa pilak ug mga lugar sa ibabaw sa gisulayan nga mga AgNP-MHC.Gipakita sa Ag07-MHCs ang labing ubos nga kalihokan sa antiviral ug adunay labing ubos nga konsentrasyon sa pilak ug lugar sa nawong, nga nagsugyot nga kini nga mga kabtangan adunay kalabotan sa kalihokan nga antiviral sa AgNP-MHCs.

Ang among miaging pagtuon nagpakita nga ang mga mayor nga antimicrobial nga mekanismo sa AgNP-MHCs mao ang kemikal nga abstraction sa Mg2+ o Ca2+ ions gikan sa microbial membranes, ang pagmugna sa mga complex nga adunay thiol group nga nahimutang sa mga lamad, ug ang henerasyon sa reactive oxygen species (ROS) (21).Tungod kay ang mga AgNP-MHC adunay medyo dako nga gidak-on sa partikulo (∼500 nm), dili tingali kini makalusot sa usa ka viral capsid.Hinunoa, ang AgNP-MHCs daw nakig-uban sa viral surface proteins.Ang mga AgNP sa mga composite lagmit mogapos sa thiol group-containing biomolecules nga nasulod sa coat proteins sa mga virus.Busa, ang biochemical nga mga kabtangan sa viral capsid nga mga protina importante alang sa pagtino sa ilang pagkadaling makuha sa AgNP-MHCs.Hulagway 1nagpakita sa lain-laing mga susceptibilidad sa mga virus sa mga epekto sa AgNP-MHCs.Ang mga bacteriophage ϕX174 ug MNV dali nga makuha sa mga AgNP-MHC, apan ang AdV2 dili makasukol.Ang taas nga lebel sa pagsukol sa AdV2 lagmit nga adunay kalabotan sa gidak-on ug istruktura niini.Ang mga adenovirus adunay gidak-on gikan sa 70 hangtod 100 nm (30), naghimo kanila nga mas dako pa kay sa ϕX174 (27 ngadto sa 33 nm) ug MNV (28 ngadto sa 35 nm) (31,32).Dugang pa sa ilang dako nga gidak-on, ang mga adenovirus adunay double-stranded nga DNA, dili sama sa ubang mga virus, ug makasugakod sa lain-laing mga kapit-os sa kinaiyahan sama sa kainit ug UV radiation (33,34).Ang among miaging pagtuon nagtaho nga hapit usa ka 3-log10 nga pagkunhod sa MS2 nahitabo sa Ag30-MHC sulod sa 6 ka oras (21).Ang MS2 ug ϕX174 adunay parehas nga gidak-on nga adunay lainlain nga klase sa nucleic acid (RNA o DNA) apan adunay parehas nga rate sa dili aktibo nga mga Ag30-MHC.Busa, ang kinaiya sa nucleic acid dili makita nga mao ang mayor nga hinungdan sa pagsukol sa AgNP-MHCs.Hinunoa, ang gidak-on ug porma sa viral nga partikulo nagpakita nga mas importante, tungod kay ang adenovirus usa ka mas dako nga virus.Ang Ag30-MHCs nakab-ot halos usa ka 2-log10 nga pagkunhod sa M13 sulod sa 6 ka oras (among wala mamantala nga datos).Ang M13 kay single-stranded DNA virus (35) ug ∼880 nm ang gitas-on ug 6.6 nm ang diyametro (36).Ang rate sa inactivation sa filamentous bacteriophage M13 mao ang intermediate tali sa mga gagmay, round-structured virus (MNV, ϕX174, ug MS2) ug sa usa ka dako nga virus (AdV2).

Sa kasamtangan nga pagtuon, ang inactivation kinetics sa MNV lahi kaayo sa plaque assay ug sa RT-PCR assay (Hulagway 2bugugc).c).Ang mga molecular assays sama sa RT-PCR nahibal-an nga makapaubos sa inactivation rate sa mga virus (25,28), ingon sa nakit-an sa among pagtuon.Tungod kay ang AgNP-MHCs nakig-interact sa panguna sa viral surface, sila mas lagmit nga makadaot sa viral coat proteins kay sa viral nucleic acids.Busa, ang usa ka RT-PCR assay sa pagsukod sa viral nucleic acid mahimong makapamenos sa pagkadili aktibo sa mga virus.Ang epekto sa mga Ag+ ions ug ang pagmugna sa reactive oxygen species (ROS) kinahanglan nga responsable sa dili aktibo nga mga virus.Bisan pa, daghang mga aspeto sa mga mekanismo sa antiviral sa AgNP-MHC ang dili pa klaro, ug ang dugang nga panukiduki gamit ang biotechnological nga mga pamaagi gikinahanglan aron matin-aw ang mekanismo sa taas nga pagsukol sa AdV2.

Sa katapusan, among gisusi ang kalig-on sa antiviral nga kalihokan sa Ag30-MHCs pinaagi sa pagladlad kanila sa usa ka halapad nga mga kantidad sa pH ug sa pag-tap ug sa ibabaw nga mga sample sa tubig sa wala pa sukdon ang ilang antiviral nga kalihokan (Fig. 3ugug 4)).Ang pagkaladlad sa hilabihan ka ubos nga pH nga mga kondisyon miresulta sa pisikal ug/o functional nga pagkawala sa mga AgNP gikan sa MHC (wala mamantala nga datos).Sa presensya sa mga nonspecific nga mga partikulo, ang Ag30-MHCs kanunay nga nagpakita sa antiviral nga kalihokan, bisan pa sa pagkunhod sa antiviral nga kalihokan batok sa MS2.Ang antiviral nga kalihokan mao ang labing ubos sa unfiltered surface nga tubig, ingon nga ang usa ka interaksyon tali sa Ag30-MHCs ug nonspecific partikulo sa kaayo turbid ibabaw nga tubig lagmit hinungdan sa pagkunhod sa antiviral nga kalihokan (Talaan 3).Busa, ang field evaluation sa AgNP-MHCs sa lain-laing klase sa tubig (pananglitan, uban sa lain-laing mga konsentrasyon sa asin o humic acid) kinahanglan nga ipahigayon sa umaabot.

Sa konklusyon, ang bag-ong Ag composites, AgNP-MHCs, adunay maayo kaayo nga antiviral nga kapabilidad batok sa daghang mga virus, lakip ang ϕX174 ug MNV.Ang AgNP-MHCs nagpabilin nga lig-on nga pagkaepektibo sa ilawom sa lainlaing mga kahimtang sa kalikopan, ug kini nga mga partikulo dali nga makuha gamit ang usa ka magnet, sa ingon makunhuran ang ilang potensyal nga makadaot nga mga epekto sa kahimsog sa tawo ug sa palibot.Kini nga pagtuon nagpakita nga ang AgNP composite mahimong usa ka epektibo nga antiviral sa lain-laing mga kahimtang sa kinaiyahan, nga walay mahinungdanon nga ekolohikal nga mga risgo.