Нанокомпозитний модифікатор з антибактеріальною активністю
Silver nanoparticles (AgNPs) are well known for their antibacterial properties, simple method of preparation and possibility to be used for the treatment of filtration membranes. To prevent a decrease in the activity of nanoparticles and their stability in the membranes pores during filtration, it i...
Saved in:
| Date: | 2026 |
|---|---|
| Main Authors: | , , , , |
| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine
2026
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/853 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Chemistry, Physics and Technology of Surface |
Institution
Chemistry, Physics and Technology of Surface| _version_ | 1860507112634843136 |
|---|---|
| author | Rozhdestvenska, L.М. Kudelko, K.О. Palchik, A.V. Vygovska, L.M. Ushkalov, V.O. |
| author_facet | Rozhdestvenska, L.М. Kudelko, K.О. Palchik, A.V. Vygovska, L.M. Ushkalov, V.O. |
| author_sort | Rozhdestvenska, L.М. |
| baseUrl_str | https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/oai |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2026-03-08T12:55:26Z |
| description | Silver nanoparticles (AgNPs) are well known for their antibacterial properties, simple method of preparation and possibility to be used for the treatment of filtration membranes. To prevent a decrease in the activity of nanoparticles and their stability in the membranes pores during filtration, it is proposed to use nanoparticles as a composite with inorganic ion exchanger zirconium hydrogen phosphate (ZHP). The composite can be used as a separate sorption material with antibacterial properties and a modifier of membranes, fabrics or other surfaces. In addition, to enhance the antibacterial and hydrophilic properties, carbon nanodots (CNDs) were introduced into the composite. Silver nanoparticles were synthesized using a number of chemical reductants (sodium borohydride and sodium citrate) as well as by a “green” method in the presence of a plant reductant, as namely dandelion root (Taraxacum officinale) extract. The nanoparticles were characterized by TEM, SEM and UV-Vis spectroscopy. The antibacterial activity of the obtained products was evaluated by disk-diffusion experiments against a wide range of gram-positive and gram-negative bacteria. The inhibitory properties of “green” AgNPs were twice as high as those of chemically obtained one due to the additional antibacterial properties of root extract caused by the flavonoids, alkaloids and inulin. It was shown that the inert inorganic ion exchanger and the modified polytetrafluoroethylene (PTFE) membrane acquire antibacterial properties after treatment with AgNPs and CNDs. Composite materials showed inhibition of Pseudomonas aeruginosa bacteria growth that is known to have a high resistance to antibiotics in hospitals. Incorporation of composite modifier to microfiltration tubular polymer membrane results in transformation into rigid ultrafiltration one with hydrophilic surface and antibacterial properties. It should be expected antifouling activity of modified membranes. The resulting composites can be used for surface modification and filtration of harmful hospital and other wastes. |
| doi_str_mv | 10.15407/hftp17.01.093 |
| first_indexed | 2025-07-22T19:36:16Z |
| format | Article |
| id | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-853 |
| institution | Chemistry, Physics and Technology of Surface |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | English |
| last_indexed | 2026-03-12T15:49:49Z |
| publishDate | 2026 |
| publisher | Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine |
| record_format | ojs |
| spelling | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-8532026-03-08T12:55:26Z Nanocomposite modifier with antibacterial activity Нанокомпозитний модифікатор з антибактеріальною активністю Rozhdestvenska, L.М. Kudelko, K.О. Palchik, A.V. Vygovska, L.M. Ushkalov, V.O. silver nanoparticles сarbon nanodots phosphorus zirconium inorganic composites antibacterial activity наночастинки срібла вуглецеві наноточки фосфор цирконій неорганічні композити антибактеріальна активність Silver nanoparticles (AgNPs) are well known for their antibacterial properties, simple method of preparation and possibility to be used for the treatment of filtration membranes. To prevent a decrease in the activity of nanoparticles and their stability in the membranes pores during filtration, it is proposed to use nanoparticles as a composite with inorganic ion exchanger zirconium hydrogen phosphate (ZHP). The composite can be used as a separate sorption material with antibacterial properties and a modifier of membranes, fabrics or other surfaces. In addition, to enhance the antibacterial and hydrophilic properties, carbon nanodots (CNDs) were introduced into the composite. Silver nanoparticles were synthesized using a number of chemical reductants (sodium borohydride and sodium citrate) as well as by a “green” method in the presence of a plant reductant, as namely dandelion root (Taraxacum officinale) extract. The nanoparticles were characterized by TEM, SEM and UV-Vis spectroscopy. The antibacterial activity of the obtained products was evaluated by disk-diffusion experiments against a wide range of gram-positive and gram-negative bacteria. The inhibitory properties of “green” AgNPs were twice as high as those of chemically obtained one due to the additional antibacterial properties of root extract caused by the flavonoids, alkaloids and inulin. It was shown that the inert inorganic ion exchanger and the modified polytetrafluoroethylene (PTFE) membrane acquire antibacterial properties after treatment with AgNPs and CNDs. Composite materials showed inhibition of Pseudomonas aeruginosa bacteria growth that is known to have a high resistance to antibiotics in hospitals. Incorporation of composite modifier to microfiltration tubular polymer membrane results in transformation into rigid ultrafiltration one with hydrophilic surface and antibacterial properties. It should be expected antifouling activity of modified membranes. The resulting composites can be used for surface modification and filtration of harmful hospital and other wastes. Наночастинки срібла (AgNPs) добре відомі своїми антибактеріальними властивостями, простим способом отримання та можуть бути використані для обробки фільтраційних мембран. Щоб запобігти зниженню активності наночастинок та їхньої стабільності в порах мембран під час фільтрації, пропонується використовувати їх як композит з неорганічним іонообмінником гідрофосфатом цирконію (ZHP). Композит може бути використаний як окремий сорбційний матеріал з антибактеріальними властивостями, так і як модифікатор мембран, тканин або інших поверхонь. Крім того, для посилення антибактеріальних та гідрофільних властивостей до композита були введені вуглецеві наноточки (CND). Наночастинки срібла були синтезовані низкою хімічних відновників (борогідрид натрію та цитрат натрію), а також «зеленим» методом з рослинним відновником екстрактом кореня кульбаби (Taraxacum officinale). Наночастинки були охарактеризовані за допомогою ПEM, СEM та УФ-видимої спектроскопії. Антибактеріальну активність отриманих продуктів оцінювали за допомогою диско-дифузійних експериментів проти широкого спектрa Грам-позитивних та Грам-негативних бактерій. Інгібіторні властивості «зелених» AgNP були вдвічі вищими, ніж у хімічно отриманих, завдяки додатковим антибактеріальним властивостям екстракту кореня, зумовленим флавоноїдами, алкалоїдами та інуліном. Показано, що інертний неорганічний іонообмінник і модифікована політетрафторетиленова (PTFE) мембрана набувають антибактеріальних властивостей після обробки AgNP та CND. Композитні матеріали продемонстрували пригнічення росту бактерій Pseudomonas aeruginosa, які, як відомо, мають високу стійкість до антибіотиків у лікарнях. Включення композитного модифікатора до мікрофільтраційної трубчастої полімерної мембрани призводить до перетворення її на міцну ультрафільтраційну мембрану з гідрофільною поверхнею та антибактеріальними властивостями. Подальші роботи пов’язані із вивченням стійкості модифікованої мембрани до біозабруднень та можливостей її практичного застосування. Отримані композити можуть бути використані для модифікування поверхонь та фільтрації шкідливих лікарняних та інших відходів. Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine 2026-02-28 Article Article application/pdf https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/853 10.15407/hftp17.01.093 Chemistry, Physics and Technology of Surface; Vol. 17 No. 1 (2026): Chemistry, Physics and Technology of Surface / Himia, Fizika ta Tehnologia Poverhni; 93-105 Химия, физика и технология поверхности; Том 17 № 1 (2026): Chemistry, Physics and Technology of Surface / Himia, Fizika ta Tehnologia Poverhni; 93-105 Хімія, фізика та технологія поверхні; Том 17 № 1 (2026): Хімія, фізика та технологія поверхні; 93-105 2518-1238 2079-1704 10.15407/hftp17.01 en https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/853/836 Copyright (c) 2026 L.М. Rozhdestvenska, K.О. Kudelko, A.V. Palchik, L.M. Vygovska, V.O. Ushkalov https://creativecommons.org/licenses/by/4.0 |
| spellingShingle | наночастинки срібла вуглецеві наноточки фосфор цирконій неорганічні композити антибактеріальна активність Rozhdestvenska, L.М. Kudelko, K.О. Palchik, A.V. Vygovska, L.M. Ushkalov, V.O. Нанокомпозитний модифікатор з антибактеріальною активністю |
| title | Нанокомпозитний модифікатор з антибактеріальною активністю |
| title_alt | Nanocomposite modifier with antibacterial activity |
| title_full | Нанокомпозитний модифікатор з антибактеріальною активністю |
| title_fullStr | Нанокомпозитний модифікатор з антибактеріальною активністю |
| title_full_unstemmed | Нанокомпозитний модифікатор з антибактеріальною активністю |
| title_short | Нанокомпозитний модифікатор з антибактеріальною активністю |
| title_sort | нанокомпозитний модифікатор з антибактеріальною активністю |
| topic | наночастинки срібла вуглецеві наноточки фосфор цирконій неорганічні композити антибактеріальна активність |
| topic_facet | silver nanoparticles сarbon nanodots phosphorus zirconium inorganic composites antibacterial activity наночастинки срібла вуглецеві наноточки фосфор цирконій неорганічні композити антибактеріальна активність |
| url | https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/853 |
| work_keys_str_mv | AT rozhdestvenskalm nanocompositemodifierwithantibacterialactivity AT kudelkoko nanocompositemodifierwithantibacterialactivity AT palchikav nanocompositemodifierwithantibacterialactivity AT vygovskalm nanocompositemodifierwithantibacterialactivity AT ushkalovvo nanocompositemodifierwithantibacterialactivity AT rozhdestvenskalm nanokompozitnijmodifíkatorzantibakteríalʹnoûaktivnístû AT kudelkoko nanokompozitnijmodifíkatorzantibakteríalʹnoûaktivnístû AT palchikav nanokompozitnijmodifíkatorzantibakteríalʹnoûaktivnístû AT vygovskalm nanokompozitnijmodifíkatorzantibakteríalʹnoûaktivnístû AT ushkalovvo nanokompozitnijmodifíkatorzantibakteríalʹnoûaktivnístû |