Комары переносят такие болезни, как малярия, лихорадка денге, желтая лихорадка, вирус Зика и энцефалит. Несмотря на более чем 100-летние исследования по этому вопросу, малярия остается глобальной проблемой здравоохранения, особенно в странах Африки к югу от Сахары и в Азии. В 2013 году число случаев малярии оценивалось в 198 миллионов, а количество смертей от малярии – 548 000. По данным Всемирной организации здравоохранения, в Африке от малярии каждую минуту умирает один ребенок.
Такие продукты, как органофосфаты, регуляторы роста насекомых, средства борьбы с микробами и органические растворы, используются в усилиях по борьбе с популяциями комаров и распространением болезни.
Команда Хвана обратила свое внимание на хитозан или хитин, нетоксичное природное вещество, которое использовалось при заживлении ран, в качестве носителей лекарств, а также при производстве мембранных фильтров для воды и биоразлагаемых покрытий для пищевых пакетов.
Хитин содержится в тканях животных, таких как экзоскелеты членистоногих, птичьи клювы и яйца насекомых. Его можно легко изменить химическим путем, он довольно силен и из-за его большого количества в природе экономичен в использовании.
Исследовательская группа сначала раздробила и высушила в печи экзоскелеты ряда гидротермальных крабов (Xenograpsus testudinatus) перед извлечением хитина и других минералов. Последующий кремово-белый фильтрат затем смешивали с нитратом серебра (AgNO3) с получением коричнево-желтого раствора наночастиц серебра (AgNP).
Раствор был распылен над шестью резервуарами с водой в Центре Национального института инфекционных заболеваний в Коимбаторе, Индия. Даже в небольших концентратах он достаточно эффективно убивал личинок и куколку комаров. Наибольший эффект он оказывал на ранних стадиях развития личинок комаров.
Раствор также был протестирован в сочетании с пресноводной золотой рыбкой (Carassiu auratus), питавшейся личинками комаров. Раствор наночастиц не оказал никакого воздействия на рыбу, что свидетельствует о том, что это экологически чистый и нетоксичный продукт. Он также подавлял рост болезнетворных видов бактерий, таких как Bacillus subtilis, Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae и Proteus vulgaris.
«Это исследование показало, что изготовленные из хитозана наночастицы серебра легко производить, они стабильны во времени и могут использоваться в низких дозах для значительного сокращения популяций переносчика малярии, москита Anopheles sundaicus, без вредного воздействия на естественных врагов-комаров. , например, золотые рыбки ", – говорит Хван. "Он также эффективно подавляет важные бактериальные патогены."
Хван предполагает, что наноразмерные частицы проходят через кутикулу насекомого в отдельные клетки, чтобы затем вмешиваться в различные физиологические процессы, являющиеся частью жизненного цикла комара.