Надання антибактеріальних/антивірусних властивостей матеріалам медичного призначення шляхом модифікування наночастинками срібла й міді
In modern times, especially during epidemics and pandemics, respiratory protection becomes especially important. One of the most effective means of protection against airborne infections such as influenza, SARS, and COVID-19 is 3-layer medical mask. The aim of this research is to modify medical purp...
Gespeichert in:
| Datum: | 2025 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Englisch |
| Veröffentlicht: |
Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine
2025
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/761 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Chemistry, Physics and Technology of Surface |
Institution
Chemistry, Physics and Technology of Surface| _version_ | 1856543964690120704 |
|---|---|
| author | Rudenko, A. V. Kisterska, L. D. Loginova, O. B. Rybalko, S. L. Solodukha, H. B. Pochynok, A. M. |
| author_facet | Rudenko, A. V. Kisterska, L. D. Loginova, O. B. Rybalko, S. L. Solodukha, H. B. Pochynok, A. M. |
| author_sort | Rudenko, A. V. |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2026-01-23T12:24:53Z |
| description | In modern times, especially during epidemics and pandemics, respiratory protection becomes especially important. One of the most effective means of protection against airborne infections such as influenza, SARS, and COVID-19 is 3-layer medical mask. The aim of this research is to modify medical purpose materials with Ag NPs and a mixture of Ag and Cu NPs to give their surface antibacterial/antiviral properties.The study of the adsorption properties of medical purpose fabrics (using BET method for determining the specific surface area and distribution of pores by size depending on their radius in the tested fabric sample) has shown that their surface is characterized by the presence of micro-, meso-, and macropores, which is why, in addition to its high adsorption capacity for various substances, it can be used for modification with NPs using the method of adsorption from solutions. The nanoparticles are encapsulated by the porous structure of the tissue and retained in mesopores of 2–50 nm in size due to the action of capillary forces. To give the surface of medical purpose materials antibacterial/antiviral properties, a water-glycerol nanosuspension of Ag and a bicomponent water-glycerol nanosuspension of Ag and Cu were applied to their surface by the method of adsorption from solution. To modify the fabric, we used nanoparticles implanted physically (using ion-plasma technology in an environmentally friendly technological cycle, the ELIPS technology) into food glycerol and stabilized in it without the slightest additional chemical reagents. The initial suspension with Ag and Cu NPs and the structural transformations of immobilized nanoparticles on the tissue surface were studied by electron microscopy and micro-X-ray spectral analysis.The results of a comprehensive study of the antiviral, antimicrobial, and antimycotic activity of Ag NPs and a mixture of Ag NPs and Cu has shown that bactericidal, fungicidal, and virucidal effects were observed at Ag NP concentration of 10 ppm. The composites of Ag and Cu NPs stabilized by silicon dioxide NPs were more active in inhibiting the growth of both Gram-negative and Gram-positive bacteria than those without the addition of silicon dioxide NPs.Thus, NP-modified fabrics can be recommended for the manufacture of the middle layer of 3-layer medical masks, medical dressings, various underwear pads, baby nappies and diapers, bedding, medical uniforms, and other types of medical purpose products. |
| first_indexed | 2025-07-22T19:35:34Z |
| format | Article |
| id | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-761 |
| institution | Chemistry, Physics and Technology of Surface |
| language | English |
| last_indexed | 2026-02-08T08:11:36Z |
| publishDate | 2025 |
| publisher | Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine |
| record_format | ojs |
| spelling | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-7612026-01-23T12:24:53Z Adding antibacterial/antiviral properties to medical purpose materials by modification with silver and copper nanoparticles Надання антибактеріальних/антивірусних властивостей матеріалам медичного призначення шляхом модифікування наночастинками срібла й міді Rudenko, A. V. Kisterska, L. D. Loginova, O. B. Rybalko, S. L. Solodukha, H. B. Pochynok, A. M. silver and copper nanoparticles (NPs) surface modification of medical purpose materials adsorption from solutions antibacterial and antiviral properties НЧ срібла та міді модифікування поверхні матеріалів медичного призначення адсорбція з розчинів антибактеріальні та антивірусні властивості In modern times, especially during epidemics and pandemics, respiratory protection becomes especially important. One of the most effective means of protection against airborne infections such as influenza, SARS, and COVID-19 is 3-layer medical mask. The aim of this research is to modify medical purpose materials with Ag NPs and a mixture of Ag and Cu NPs to give their surface antibacterial/antiviral properties.The study of the adsorption properties of medical purpose fabrics (using BET method for determining the specific surface area and distribution of pores by size depending on their radius in the tested fabric sample) has shown that their surface is characterized by the presence of micro-, meso-, and macropores, which is why, in addition to its high adsorption capacity for various substances, it can be used for modification with NPs using the method of adsorption from solutions. The nanoparticles are encapsulated by the porous structure of the tissue and retained in mesopores of 2–50 nm in size due to the action of capillary forces. To give the surface of medical purpose materials antibacterial/antiviral properties, a water-glycerol nanosuspension of Ag and a bicomponent water-glycerol nanosuspension of Ag and Cu were applied to their surface by the method of adsorption from solution. To modify the fabric, we used nanoparticles implanted physically (using ion-plasma technology in an environmentally friendly technological cycle, the ELIPS technology) into food glycerol and stabilized in it without the slightest additional chemical reagents. The initial suspension with Ag and Cu NPs and the structural transformations of immobilized nanoparticles on the tissue surface were studied by electron microscopy and micro-X-ray spectral analysis.The results of a comprehensive study of the antiviral, antimicrobial, and antimycotic activity of Ag NPs and a mixture of Ag NPs and Cu has shown that bactericidal, fungicidal, and virucidal effects were observed at Ag NP concentration of 10 ppm. The composites of Ag and Cu NPs stabilized by silicon dioxide NPs were more active in inhibiting the growth of both Gram-negative and Gram-positive bacteria than those without the addition of silicon dioxide NPs.Thus, NP-modified fabrics can be recommended for the manufacture of the middle layer of 3-layer medical masks, medical dressings, various underwear pads, baby nappies and diapers, bedding, medical uniforms, and other types of medical purpose products. В умовах сучасності, особливо під час епідемій і пандемій, захист дихальних шляхів стає особливо важливим. Одним із найефективніших засобів захисту від повітряно-крапельних інфекцій, як-от грип, ГРВІ та COVID-19 є 3-шарова медична маска. Метою даної роботи було модифікування наночастинками (НЧ) Ag та суміші НЧ Ag й Cu матеріалів медичного призначення для надання їхній поверхні антибакте-ріальних/антивірусних властивостей.Дослідження адсорбційних властивостей тканини медичного призначення (методом БЕТ визначали питому поверхню та розподіл пор по розмірах від їхнього радіуса у дослідженому зразку полотна) показало, що її поверхня характеризується наявністю мікро- мезо- та макропор, саме тому, крім високої адсорбційної ємності по відношенню до різних речовин, вона може бути використана для модифікування НЧ методом адсорбції з розчинів. Наночастинки інкапсулюються пористою структурою тканини та утримуються в мезопорах розміром 2–50 нм, ймовірно, за рахунок дії капілярних сил. Для модифікування полотна застосували НЧ, імплантовані фізичним способом (з використанням іонно-плазмової технології в екологічно чистому технологічному циклі, технологія ELIPS) у харчовий гліцерин і стабілізовані в ньому без додаткових хімічних реагентів. Дослідження вихідної суспензії з НЧ Ag й Cu та структурні перетворення іммобілізованих НЧ на поверхні тканини виконували методом електронної мікроскопії та мікрорентгеноспектрального аналізу.Результати комплексного дослідження антивірусної, антимікробної, та антимікотичної активності НЧ Ag та суміші НЧ Ag й Cu показали, що за концентрації НЧ 10 ppm спостерігається бактерицидний, фунгіцидний і вірулецидний ефекти. Композити суміші НЧ Ag й Cu, стабілізовані НЧ діоксиду кремнію, були активнішими щодо пригнічення росту бактерій як грамнегативних, так і грампозитивних, ніж без додавання НЧ діоксиду кремнію.Модифіковані НЧ тканини можна рекомендувати для виготовлення середнього шару 3-шарових медичних масок, медичних перев’язувальних матеріалів, різноманітних прокладок для нижньої білизни, дитячих пелюшок і підгузків, постільної білизни, медичної форми та інших видів товарів медичного призначення. Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine 2025-03-01 Article Article application/pdf https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/761 10.15407/hftp16.01.063 Chemistry, Physics and Technology of Surface; Vol. 16 No. 1 (2025): Chemistry, Physics and Technology of Surface / Himia, Fizika ta Tehnologia Poverhni; 63-74 Химия, физика и технология поверхности; Том 16 № 1 (2025): Chemistry, Physics and Technology of Surface / Himia, Fizika ta Tehnologia Poverhni; 63-74 Хімія, фізика та технологія поверхні; Том 16 № 1 (2025): Хімія, фізика та технологія поверхні; 63-74 2518-1238 2079-1704 10.15407/hftp16.01 en https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/761/779 Copyright (c) 2025 A. V. Rudenko, L. D. Kisterska, O. B. Loginova, S. L. Rybalko, H. B. Solodukha, A. M. Pochynok https://creativecommons.org/licenses/by/4.0 |
| spellingShingle | НЧ срібла та міді модифікування поверхні матеріалів медичного призначення адсорбція з розчинів антибактеріальні та антивірусні властивості Rudenko, A. V. Kisterska, L. D. Loginova, O. B. Rybalko, S. L. Solodukha, H. B. Pochynok, A. M. Надання антибактеріальних/антивірусних властивостей матеріалам медичного призначення шляхом модифікування наночастинками срібла й міді |
| title | Надання антибактеріальних/антивірусних властивостей матеріалам медичного призначення шляхом модифікування наночастинками срібла й міді |
| title_alt | Adding antibacterial/antiviral properties to medical purpose materials by modification with silver and copper nanoparticles |
| title_full | Надання антибактеріальних/антивірусних властивостей матеріалам медичного призначення шляхом модифікування наночастинками срібла й міді |
| title_fullStr | Надання антибактеріальних/антивірусних властивостей матеріалам медичного призначення шляхом модифікування наночастинками срібла й міді |
| title_full_unstemmed | Надання антибактеріальних/антивірусних властивостей матеріалам медичного призначення шляхом модифікування наночастинками срібла й міді |
| title_short | Надання антибактеріальних/антивірусних властивостей матеріалам медичного призначення шляхом модифікування наночастинками срібла й міді |
| title_sort | надання антибактеріальних/антивірусних властивостей матеріалам медичного призначення шляхом модифікування наночастинками срібла й міді |
| topic | НЧ срібла та міді модифікування поверхні матеріалів медичного призначення адсорбція з розчинів антибактеріальні та антивірусні властивості |
| topic_facet | silver and copper nanoparticles (NPs) surface modification of medical purpose materials adsorption from solutions antibacterial and antiviral properties НЧ срібла та міді модифікування поверхні матеріалів медичного призначення адсорбція з розчинів антибактеріальні та антивірусні властивості |
| url | https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/761 |
| work_keys_str_mv | AT rudenkoav addingantibacterialantiviralpropertiestomedicalpurposematerialsbymodificationwithsilverandcoppernanoparticles AT kisterskald addingantibacterialantiviralpropertiestomedicalpurposematerialsbymodificationwithsilverandcoppernanoparticles AT loginovaob addingantibacterialantiviralpropertiestomedicalpurposematerialsbymodificationwithsilverandcoppernanoparticles AT rybalkosl addingantibacterialantiviralpropertiestomedicalpurposematerialsbymodificationwithsilverandcoppernanoparticles AT solodukhahb addingantibacterialantiviralpropertiestomedicalpurposematerialsbymodificationwithsilverandcoppernanoparticles AT pochynokam addingantibacterialantiviralpropertiestomedicalpurposematerialsbymodificationwithsilverandcoppernanoparticles AT rudenkoav nadannâantibakteríalʹnihantivírusnihvlastivostejmateríalammedičnogopriznačennâšlâhommodifíkuvannânanočastinkamisríblajmídí AT kisterskald nadannâantibakteríalʹnihantivírusnihvlastivostejmateríalammedičnogopriznačennâšlâhommodifíkuvannânanočastinkamisríblajmídí AT loginovaob nadannâantibakteríalʹnihantivírusnihvlastivostejmateríalammedičnogopriznačennâšlâhommodifíkuvannânanočastinkamisríblajmídí AT rybalkosl nadannâantibakteríalʹnihantivírusnihvlastivostejmateríalammedičnogopriznačennâšlâhommodifíkuvannânanočastinkamisríblajmídí AT solodukhahb nadannâantibakteríalʹnihantivírusnihvlastivostejmateríalammedičnogopriznačennâšlâhommodifíkuvannânanočastinkamisríblajmídí AT pochynokam nadannâantibakteríalʹnihantivírusnihvlastivostejmateríalammedičnogopriznačennâšlâhommodifíkuvannânanočastinkamisríblajmídí |