Własności antybiotyku (ciprofloksacyny) uwięzionego w nanotubach węglowych. Właściwości antybakteryjne układu

Abstract

W pracy przedstawiono właściwości wodnego roztworu ciprofloksacyny zaadsorbowanego w jednościennych nanorurkach węglowych (SWCNTs) oraz w matrycach porowatych (SBA15 i MCM41). Zbadano wpływ rozmiaru nanorurek i ich struktury na oddziaływania z wodnym roztworem leku. Charakterystyka układu ciprofloksacyna – nanorurki węglowe pozwoliły na zbadanie ich wpływu na bakterie E. Coli. W małych porach o wymiarach nanometrów, ze względu na silny wpływ sił powierzchniowych i zmniejszoną wymiarowość układu, zachowanie układu jest inne niż w skali makroskopowej. Działanie ciprofloksacyny zaadsorbowanej w nanorurkach węglowych jest wydłużone, a zmniejszenie się adhezji bakterii powoduje zwiększenie działania antybakteryjnego. Antybiotyk zaadsorbowany w nanorurkach węglowych działa na większą ilość bakterii E. Coli, gdyż SWCNTs odrywają bakterie tworzące biofilmu umożliwiając skuteczniejsze działanie antybiotyku. W przypadku potraktowania bakterii nanorurkami z ciprofloksacyną proces destrukcji ścian komórkowych wydłuża się, a jednościenne nanorurki węglowe aglomerują się wokół mikrobów.

This thesis presents the properties of an aqueous solution of ciprofloxacin adsorbed in single-walled carbon nanotubes (SWCNTs) and in porous matrices. (SBA15 i MCM41). The influence of the size of nanotubes and their structure on interactions with an aqueous solution of the drug was investigated. The characterization of the ciprofloxacin-carbon nanotube system allows for studying its effects on E. coli bacteria. In small nanometer-sized pores, due to the strong influence of surface forces and the reduced dimensionality of the system, the behavior of the system is different from the macroscopic scale. Ciprofloxacin adsorbed in carbon nanotubes has a longer-term effect, and the decreased bacterial adhesion leads to an increase in antibacterial activity. The antibiotic adsorbed in carbon nanotubes affects E. Coli, as SWCNTs detach biofilm-forming bacteria, allowing the antibiotic to kill bacteria more effectively. When microbes are treated with ciprofloxacin confined in nanotubes, the process of cell wall destruction is prolonged, and the single-walled carbon nanotubes agglomerate around the bacteria.