Russian Journal of Infection and ImmunityRussian Journal of Infection and ImmunityИнфекция и иммунитет2220-76192313-7398SPb RAACI151210.15789/2220-7619-AIA-1512REVIEWSОБЗОРЫАntibacterial inorganic agents: efficiency of using multicomponent systemsАнтибактериальные неорганические агенты: эффективность использования многокомпонентных системhttps://orcid.org/0000-0002-7010-5209MeleshkoА. A.МелешкоА. А.
Russian Federation

Aleksandra A. Meleshko - PhD (Technical Sciences), Researcher, Institute of Chemistry, St. Petersburg State University.

198504, St. Petersburg, Petergof, Universitetskii pr., 26

Мелешко Александра Александровна - кандидат технических наук, научный сотрудник Института химии.

198504, Санкт-Петербург, Петергоф, Университетский пр., 26, Тел.: 8 921 325-67-55

alya_him@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-8175-0708AfinogenovaA. G.АфиногеноваА. Г.
Russian Federation

PhD, MD (Biology), Leading Researcher, Head of Laboratory Testing Centre, St. Petersburg Pasteur Institute ration; Professor of Surgical Dentistry Department, St. Petersburg SU.

St. Petersburg

Доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник, руководитель испытательного лабораторного центра ФБУН НИИЭМ имени Пастера; профессор кафедры челюстно-лицевой хирургии и хирургической стоматологии, Санкт-Петербургский ГУ.

Санкт-Петербург

spbtestcenter@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0003-1273-7651AfinogenovG. E.АфиногеновГ. Е.
Russian Federation

PhD, MD (Medicine), Professor, Professor of Surgical Dentistry Department, St. Petersburg State University

St. Petersburg

Доктор медицинских наук, профессор, профессор кафедры челюстно-лицевой хирургии и хирургической стоматологии.

Санкт-Петербургgennady-afinogenov@yandex.ruSpiridonovaA. A.СпиридоноваА. А.
Russian Federation

PhD Student, St. Petersburg Pasteur Institute.

St. Petersburg

Аспирант.

Санкт-Петербургspbtestcenter@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0003-3857-7238TolstoyV. P.ТолстойВ. П.
Russian Federation

PhD, MD (Chemistry), Senior Researcher, Professor of the Institute of Chemistry , St. Petersburg SU.

St. Petersburg

Доктор химических наук, старший научный сотрудник, профессор Института химии.

Санкт-Петербург

v.tolstoy@spbu.ruSaint Petersburg State UniversityСанкт-Петербургский государственный университетSt. Petersburg State UniversityСанкт-Петербургский государственный университетSt. Petersburg Pasteur InstituteФБУН НИИ эпидемиологии и микробиологии имени ПастераSaint Petersburg State UniversityСантк-Петербургский государственный университет271120201046396541706202014102020Copyright ©; 2020, Meleshko А.A., Afinogenova A.G., Afinogenov G.E., Spiridonova A.A., Tolstoy V.P.Copyright ©; 2020, Мелешко А.А., Афиногенова А.Г., Афиногенов Г.Е., Спиридонова А.А., Толстой В.П.2020Meleshko А.A., Afinogenova A.G., Afinogenov G.E., Spiridonova A.A., Tolstoy V.P.Мелешко А.А., Афиногенова А.Г., Афиногенов Г.Е., Спиридонова А.А., Толстой В.П.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://iimmun.ru/iimm/article/view/1512

Metal and metal oxide nanoparticles (NPs) are promising antibacterial agents. They have a broad antimicrobial activity against both Gram-positive and Gram-negative bacteria, viruses, and protozoans. The use of NPs reduces the possibility of the microbial resistance development. This review briefly shows the general mechanisms and the main factors of antibacterial activity of NPs. In this article, a comprehensive review of the recent researches in the field of new antimicrobial agents with superior long-term bactericidal activity and low toxicity is provided. The review gives the examples of synthesis of double and triple nanocomposites based on following oxides: CuO, ZnO, Fe3O4, Ag2O, MnO2, etc. including metal and nonmetal doped nanocomposites (for example with Ag, Ce, Cr, Mn, Nd, Co, Sn, Fe, N, F, etc.). Compared with bactericidal action of individual oxides, the nanocomposites demonstrate superior antibacterial activity and have synergistic effects. For example, the antimicrobial activity of ZnO against both Gram-positive and Gram-negative bacteria was increased by -100% by formation of triple nanocomposites ZnO—MnO2—Cu2O or ZnO—Ag2O—Ag2S. Similar effect was showed for Ce-doped ZnO and Zn-doped CuO. The present article also provides the examples of nanocomposites containing NPs and organic (chitosan, cellulose, polyvinylpyrrolidone, biopolymers, etc.) or inorganic materials with special structure (graphene oxide, TiO2 nanotubes, silica) which demonstrate controlled release and longterm antibacterial activity. All of the considered nanocomposites and their combinations have a pronounced long-term antimicrobial effect including against antibiotic-resistant strains. They are able to prevent the formation of microbial biofilms on biotic and abiotic surfaces, have low toxicity to eukaryotic cells, demonstrate anti-inflammatory and woundhealing properties in compositions with polymers (sodium alginate, collagen, polyvinylpyrrolidone, etc.). The use of nanoscale systems can solve several important practical problems at the same time: saving of long-term antimicrobial activities while reducing the number of compounds, creation of new antimicrobial agents with low toxicity and reduced environmental impact, development of new biocidal materials, including new coatings for effective antimicrobial protection of medical devices.

Наночастицы металлов и оксидов металлов являются перспективными антибактериальными агентами. Они обладают широкой антимикробной активностью в отношении грамположительных и грамотрицательных бактерий, вирусов, грибков и простейших, а также позволяют избегать развития устойчивости микроорганизмов. В настоящем обзоре кратко отмечены механизмы действия таких наночастиц и основные факторы, влияющие на их антимикробную активность. Особое внимание уделяется современным исследованиям в области разработок нового поколения антимикробных агентов, обладающих усиленным и пролонгированным действием, а также низкой токсичностью. Рассмотрены примеры формирования двойных и тройных нанокомпозитов на основе оксидов: CuO, ZnO, Fe3O4, Ag2O, MnO2 и ряда других, в том числе допированных различными металлами/неметаллами, например, Ag, Ce, Cr, Mn, Nd, Co, Sn, Fe, N, F и др. Результаты исследований многокомпонентных систем демонстрируют наличие у них более выраженной антибактериальной активности и синергетического эффекта по сравнению с активностью индивидуальных оксидов. Так, например, тройные нанокомпозиты ZnO—MnO2—Cu2O или ZnO—Ag2O—Ag2S показали увеличение зоны ингибирования роста тест-штаммов грамотрицательных и грамположительных микроорганизмов на 100% по сравнению с ZnO. Такой же удвоенный антибактериальный эффект наблюдали для наночастиц ZnO, допированного церием, или для CuO, допированного цинком. Отмечены работы по созданию нанокомпозитов на основе наночастиц металлов/оксидов металлов в сочетании с органическими (хитозан, целлюлоза, поливинилпирро-лидон, биополимеры и др.) или неорганическими материалами со специальной структурой (оксид графена, нанотрубки оксида титана, кремнезем) для достижения долгосрочного и контролируемого высвобождения антибактериальных агентов. Все рассмотренные нанокомпозиты и их сочетания обладают выраженным пролонгированным антимикробным действием, в том числе в отношении антибиотикорезистентных штаммов, способны предотвращать формирование микробных биопленок на биотических и абиотических поверхностях, обладают низкой токсичностью в отношении эукариотических клеток, в композициях с полимерами (альгинатом натрия, коллагеном, поливинилпирролидоном и др.) демонстрируют противовоспалительные и ранозаживляющие свойства. Использование наноразмерных систем может решить одновременно несколько важных практических задач, таких как сохранение высокой пролонгированной антимикробной активности при одновременном снижении количества используемых соединений, создание новых антимикробных препаратов с низкой токсичностью и уменьшенной экологической нагрузкой на окружающую среду, разработка новых биоцидных материалов, в том числе новых покрытий для эффективной антимикробной защиты изделий медицинского назначения.

metal-based nanoparticlesnanocompositesantimicrobial activityantibiotic resistancemicrobial biofilmslong-term activityнаночастицы металловнаночастицы оксидов металловнанокомпозитыантимикробная активностьантибиотикорезистентностьмикробные биопленкипролонгированное действие1. Афиногенова А.Г., Квиникадзе Г.Э., Спиридонова А.А., Афиногенов Г.Е., Линник С.А., Мадай Д.Ю. Микробиологическое обоснование создания композиции на основе костного цемента с пролонгированным антимикробным действием в отношении гентамицин-устойчивых Staphylococcus epidermidis // Проблемы медицинской микологии. 2018. T. 20, № 4. C. 49-54.2. Афиногенов Г.Е., Афиногенова А.Г., Мадай Д.Ю., Крылов К.М., Крылов П.К., Биктиниров Е.Е., Мадай О.Д. Современные антисептические гидрогели в лечении инфекционных осложнений ран в хирургии // Вестник хирургии им. И.И. Грекова. 2016. Т. 175, № 3. C. 26-31.3. Богатырев В.М., Оранская Е.И., Галабурда М.В., Геращенко И.И., Осолодченко Т.П., Юсыпчук В.И. Кремнеземные нанокомпозиты с соединениями серебра, меди, цинка и их антимикробные свойства // Химия, физика и технология поверхностей. 2016. Т. 7, № 1. С. 44-58.4. Егорова С.А., Кулешов К.В., Кафтырева Л.А., Матвеева З.Н. Чувствительность к антибиотикам, механизмы резистентности и филогенетическая структура популяции S. Typhi, выделенных в 2005-2018 гг. в Российской Федерации // Инфекция и иммунитет. 2020. T. 10, № 1. С. 99-110. doi: 10.15789/10.15789/2220-7619-ASM-1171 (In Russ.)5. Козлова Н.С., Баранцевич Н.Е., Баранцевич Е.П. Чувствительность к антибиотикам Klebsiella pheumoniae, выделенных в многопрофильном стационаре // Инфекция и иммунитет. 2018. T. 8, № 1, С. 79-84.6. Леонтьев В.К., Кузнецов Д.В., Фролов Г.А., Погорельский И.П., Латута Н.В., Карасенков Я.Н. Антибактериальные эффекты наночастиц металлов // Российский стоматологический журнал. 2017. Т. 21, № 6. С. 304—307. doi: 10.18821/1728-2802-2017-21-6-304-307(In Russ)7. Линник С.А., Квиникадзе Г.Э., Кравцов Д.В., Афиногенов Г.Е., Афиногенова А.Г., Спиридонова А.А., Кучеев И.О., Ромашов П.П., Сабаев Д.А., Цололо Я.Б. Обоснование выбора спейсера при лечении поздней перипротезной инфекции области тазобедренного сустава // Профилактическая и клиническая медицина. 2019. T. 72, № 3. C. 79—84.8. Постнов В.Н., Наумышева Е.Б., Королев Д.В. Галагудза М.М.Наноразмерные носители для доставки лекарственных препаратов // Биотехносфера. 2013. № 6 (30). С. 16—27.9. Пострелов Н.А., Афиногенов Г.Е., Афиногенова А.Г., Басин Б.Я., Кольцов А .И., Клюев А.Н. Обоснование клинического применения протеза сетчатого для герниопластики с антимикробными свойствами (Герниопротез сетчатый с антимикробными свойствами) // Вестник хирургии им. И.И. Грекова. 2009. T. 168, № 6. C. 21—24.10. Привольнев В.В., Родин А.В., Каракулина Е.В. Местное применение антибиотиков в лечении инфекций костной ткани // Клиническая микробиология и антимикробная химиотерапия. 2012. T. 14, № 2. С. 118—131.11. Шурыгина И.А., Шурыгин М.Г. Перспективы применения наночастиц металлов для целей регенеративной медицины // Сибирское медицинское обозрение. 2018. Т. 4. С. 31—37. doi: 10.20333/2500136-2018-4-31-37(In Russ.)12. Abozeid Y., Williams G.R. The potential anti-infective applications of metaloxide nanoparticles: a systematic review. Wiley Interdiscip. Rev. Nanomed. Nanobiotechnol., 2019, vol. 12, no. 3, pp. 1-36. doi: 10.1002/wnan.159213. Alavi M., Rai M. Recent advances in antibacterial applications of metal nanoparticles (MNPs) and metal nanocomposites (MNCs) against multidrug resistant (MDR) bacteria. Expert. Rev. Anti. Infect. Ther., 2019, vol. 17, no. 6, pp. 419-428. doi: 10.1080/14787210.2019.161491414. Alzahrani K.E., Niazy A.A., Alswieleh A.M., Wahab R., El-Toni A.M., Alghamdi H.S. Antibacterial activity of trimetal ^uZnFe) oxide nanoparticles. Int. J. Nanomedicine, 2018, vol. 13, pp. 77-87. doi: 10.2147/IJN.S15421815. Anitha S., Muthukumaran S. Structural, optical and antibacterial investigation of La, Cu dual doped ZnO nanoparticles prepared by co-precipitation method. Mater. Sci. Eng. C., 2019, no. 108:110387. doi: 10.1016/j.msec.2019.11038716. Babu A.T., Antony R. Green synthesis of silver doped nano metal oxides of zinc & copper for antibacterial properties, adsorption, catalytic hydrogenation & photodegradation of aromatics. J. Environ. Chem. Eng., 2019, vol. 7, no. 1:102840. doi: 10.1016/j.jece.2018.10284017. Bazant P., Kuritka I., Munster L., Machovsky M., Kozakova Z., Saha P. Hybrid nanostructured Ag/ZnO decorated powder cellulose fillers for medical plastics with enhanced surface antibacterial activity. J. Mater. Sci. Mater. Med., 2014, vol. 25, no. 11, pp. 2501-2512. doi: 10.1007/s10856-014-5274-518. Bazant P., Kuritka I., Munster L., Kalina L. Microwave solvothermal decoration of the cellulose surface by nanostructured hybrid Ag/ZnO particles: a joint XPS, XRD and SEM study. Cellulose, 2015, vol. 22, no. 2, pp. 1275-1293 doi: 10.1007/s10570-015-0561-y19. Bazant P., Munster L., Machovsky M., Sedlak J., Pastorek M., Kozakova Z., Kuritka I. Wood flour modified by hierarchical Ag/ ZnO as potential filler for wood-plastic composites with enhanced surface antibacterial performance. Ind. Crops. Prod. 2014, vol. 62, pp. 179-187. doi: 10.1016/j.indcrop.2014.08.02820. Bahari A., Roeinfard M., Ramzannezhad A., Khodabakhshi M., Mohseni M. Nanostructured features and antimicrobial properties of Fe3O4/ZnO Nanocomposites. Natl. Acad. Sci. Lett., 2018, vol. 42, pp. 9-12. doi: 10.1007/s40009-018-0666-621. Bomila R., Srinivasan S., Venkatesan A., Bharath B., Perinbam K. Structural, optical and antibacterial activity studies of Ce-doped ZnO nanoparticles prepared by wet-chemical method. Mat. Res. Innov., 2018, vol. 22, no. 7, pp. 379-386. doi: 10.1080/14328917.2017.132437922. Bonilla-Gameros L., Chevallier P., Sarkissian A., Mantovani D. Silver-based antibacterial strategies for healthcare-associated infections: processes, challenges, and regulations. An integrated review. Nanomedicine, 2020, vol. 24: 102142. doi: 10.1016/j.nano.2019.10214223. Choi Y., Kim K.M., Jang Y. Jeong H., Singh V., Rangarajulu S.K. Investigations on the ZnO- and Cr-doped ZnO powders. Bull. Mater. Sci,, 2019, vol. 42, no. 150, pp. 1-6. doi: 10.1007/s12034-019-1832-224. Cotton G.C., Lagesse N.R., Parke L., Meledandri C.J. Antibacterial nanoparticles. In: Comprehensive Nanoscience and Nanotechnology; 2nd ed. 2019, vol. 3, pp. 65-82. doi: 10.1016/B978-0-12-803581-8.10409-625. Dhiman N.K., Agnihotri S., Shukla R. Silver-based polymeric nanocomposites as antimicrobial coatings for biomedical applications. In: Nanotechnology In Modern Animal Biotechnology. Eds.: Singh S., Maurya P. Singapore: Springer, 2019, pp. 115—171. doi: 10.1007/978-981-13-6004-6 426. Dutta R. K., Sharma P.K., Bhargava R., Kumar N., Pandey A.C. Differential susceptibility of Escherichia coli cells toward transition metal-doped and matrix-embedded ZnO nanoparticles. J. Phys. Chem. B, 2010, vol. 114, pp. 5594—5599. doi: 10.1021/jp100448827. Ferdous Z., Nemmar A. Health impact of silver nanoparticles: a review of the biodistribution and toxicity following various routes of exposure. Int. J. Mol. Sci., 2020, vol. 21, no. 7:2375. doi: 10.3390/ijms2107237528. Gabrielyan L., Trchounian A. Antibacterial activities of transient metals nanoparticles and membranous mechanisms of action. World J. Microbiol. Biotechnol., 2019, vol. 35, no. 162, pp. 1—10. doi: 10.1007/s11274-019-2742-629. Gao N., Chen Y., Jiang J. Ag@Fe2O3-GO nanocomposites prepared by a phase transfer method with long-term antibacterial property. Appl. Mater. Interfaces., 2013, vol. 5, pp. 11307—11314. doi: 10.1021/am403538j30. Gupta R., Krishna N., Eswar R., Modak J.M., Madras G. Ag and CuO impregnated on Fe doped ZnO for bacterial inactivation under visible light. Catal. Today, 2018, vol. 300, pp. 71—80. doi: 10.1016/j.cattod.2017.05.03231. Gupta R., Rao Eswar N.K., Modak J.M., Madras G. Visible light driven efficient N and Cu co-doped ZnO for photoinactivation of Escherichia coli. RSCAdv, 2016, vol. 89, no. 6, pp. 85675-85687. doi: 10.1039/C6RA16739J32. Haja Hameed A.S., Karthikeyan C., Ahamed A.P., Thajuddin N., Alharbi N.S., Alharbi S.A., Ravi G. In vitro antibacterial activity of ZnO and Nd doped ZnO nanoparticles against ESBL producing Escherichia coli and Klebsiella pneumonia. Sci. Rep., 2016, vol. 6, pp. 24312-24323. doi: 10.1038/srep2431233. He W., Huang X., Zheng Y., Sun Y., Xie Y., Wang Y., Yue L. In situ synthesis ofbacterial cellulose/copper nanoparticles composite membranes with longterm antibacterial property. J. Biomater. Sci. Polym. Ed., 2018, vol. 29, no. 17, pp. 2137-2153. doi: 10.1080/09205063.2018.152851834. Helmlinger J., Sengstock C., GroB-Heitfeld C., Mayer C., Schildhauer T.A., Koller M., Epple M. Silver nanoparticles with different size and shape: equal cytotoxicity, but different antibacterial effects. RSC Adv., 2016, vol. 6, pp. 18490-18501. doi: 10.1039/c5ra27836h35. Hoseinpour V., Ghaemi N. Novel ZnO-MnO2-Cu2O triple nanocomposite: Facial synthesis, characterization, antibacterial activity and visible light photocatalytic performance for dyes degradation — a comparative study. Mater. Res. Express., 2018, vol. 5: 085012. doi: 10.1088/2053-1591/aad2c636. Hu C., Wang L.-L., Lin Y.-Q., Liang H.-M., Zhou S.-Y., Zheng F., Feng X.-L., Rui Y.-Y., Shao L.-Q. Nanoparticles for the treatment of oral biofilms: current state, mechanisms, influencing factors, and prospects. Adv. Healthcare Mater.,2019, vol. 8, no. 24: 1901301. doi: 10.1002/adhm.20190130137. Jan T., Azmat S., Mansoor Q., Waqas H.M., Adil M., Ilyas S.Z., AhmadI., IsmailM. Superior antibacterial activity of ZnO-CuO nanocomposite synthesized by a chemical Co-precipitation approach. Microb. Pathog, 2019, vol. 134:103579. doi: 10.1016/j.mic-path.2019.10357938. Jan T., Iqbal J., Ismail M., Zakaullah M., Naqvi S.H., Badshah N. Sn doping induced enhancement in the activity of ZnO nanostructures against antibiotic resistant S. aureus bacteria. Int. J. Nanomedicine, 2013, vol. 8, pp. 3679-3687 doi: 10.2147/IJN.S4543939. Jebel F.S, Almasi H. Morphological, physical, antimicrobial and release properties of ZnO nanoparticles-loaded bacterial cellulose films. Carbohydr. Polym., 2016, vol. 149, pp. 8-19. doi: 10.1016/j.carbpol.2016.04.08940. Jones N., Ray B., Ranjit K.T., Manna A.C. Antibacterial activity of ZnO nanoparticle suspensions on a broad spectrum of microorganisms. FEMSMicrobiol. Lett., 2008, vol. 279, pp. 71-77. doi: 10.1111/j.1574-6968.2007.01012.x41. Kramer A. Octenidine, Chlorhexidine, Iodine and Iodophores. Preprint: Georg Thieme Verlag KG, 2008. 85p.42. Li J., Kang L., Wang B., Chen K., Tian X., Ge Z., Zeng J., Xu J., Gao W. Controlled release and long-term antibacterial activity of dialdehyde nanofibrillated cellulose/silver nanoparticle composites. ACS Sustainable Chem.Eng.,2019, vol. 7, no. 1, pp. 11461158. doi: 10.1021/acssuschemeng.8b0479943. Li J., Zheng J., Yu Y., Su Z., Zhang L., Chen X.Facile synthesis of rGO-MoS2-Ag nanocomposites with long-term antimicrobial activities. Nanotechnology, 2019, vol. 31, no. 12, pp. 1-27. doi: 10.1088/1361-6528/ab5ba744. Liao C., Li Y., Tjong S.C. Bactericidal and cytotoxic properties of silver nanoparticles. Int. J. Mol. Sci, 2019, vol. 20, no. 2: 449. doi: 10.3390/ijms2002044945. Liu J., WangY.,MaJ., PengY., Wang A. A review on bidirectional analogies between the photocatalysis and antibacterial properties of ZnO. J. Alloys Compd., 2019, vol. 783, pp. 898-918. doi: 10.1016/j.jallcom.2018.12.33046. Lv Y., Li L., Yin P., Lei T. Synthesis and evaluation of the structural and antibacterial properties of doped copper oxide. Dalton Trans,, 2020, vol. 15, no. 49, pp. 4699-4709. doi: 10.1039/D0DT00201A47. Ma C., Yang Z., Wang W., Hao X., Zhang M., Zhu S., Chen S. Fabrication of Ag-Cu2O/PANI nanocomposites for visible-light photocatalysis triggering super antibacterial activity. J. Mater. Chem. C Mater., 2020, vol. 8, pp. 2888-2898. doi: 10.1039/C9TC05891E48. Ma J., Hui A., Liu J., Bao Y. Controllable synthesis of highly efficient antimicrobial agent-Fe doped sea urchin-like ZnO nanoparticles. Mater. Lett, 2015, vol. 158, no. 1, pp. 420-423. doi: 10.1016/j.matlet.2015.06.03749. Mahamuni-Badiger P.P., Patil P.M., Badiger M. V., Patel P. R., Thorat Gadgil B.S., Pandit A., Bohara R. A. Biofilm formation to inhibition: Role of zinc oxide-based nanoparticles. Mater. Sci. Eng. C., 2020, vol. 108:110319. doi: 10.1016/j.msec.2019.11031950. Malka E., Perelshtein I., Lipovsky A., Shalom Y., Naparstek L., Perkas N., Patick T., Lubart R., Nitzan Y., Banin E., Gedanken A. Eradication of multi-drug resistant bacteria by a novel Zn-doped CuO nanocomposite. Small, 2013, vol. 9, no. 23, pp. 1-8. doi: 10.1002/sm ll.20130108151. Manikandan A.S., Renukadevi K.B., Ravichandran K., Rajkumar P.V., Boubaker K. Enhanced photocatalytic, antibacterial and magnetic properties of ZnO nanopowders through lattice compatible cobalt doping. J. Mater. Sci. Mater. in Elect, 2016, vol. 27, no. 11,pp. 11890-11901. doi: 10.1007/s10854-016-5334-352. Matai I., Sachdev A., Dubey P., Kumar S.U., Bhushan B., Gopinath P. Antibacterial activity and mechanism of Ag—ZnO nanocomposite on S. aureus and GFP-expressing antibiotic resistant E. coli. Colloids Surf. B. Biointerfaces, 2014, vol. 115, no. 1, pp. 359-367. doi: 10.1016/j.colsurfb.2013.12.005.53. Matsuda Y., Okuyama K., Yamamoto H., Fujita M., Abe S., Sato T., Yamada N., Koka M., Sano H., Hayashi M., Sidhu S.K., Saito T. Antibacterial effect of a fluoride-containing ZnO/CuO nanocomposite. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. B: Beam Interactions with Materials and Atoms, 2019, vol. 458, no. 1, pp. 184-188. doi: 10.1016/j.nimb.2019.06.03954. Mirjalili A., Zamanian A., Hadavi M.M. TiO2 Nanotubes-polydopamine-silver composites for long-term antibacterial properties: preparation and characterization. Biomed. Eng. Appl. Basis Commun., 2019, vol. 31, no. 3, pp. 1950023-1-1950023-9. doi: 10.4015/S101623721950023655. Mizwari Z.M., Oladipo A.A., Yilmaz E. Chitosan/metal oxide nanocomposites: synthesis, characterization, and antibacterial activity. Int. J. Polym. Mater., 2020, pp. 1-9. doi: 10.1080/00914037.2020.172575356. Nagendra G.K., Shivaraj B.W., Manjunatha C., Ayeesha Siddiqua S.A., Suchithra V. Study of structural features and antibacterial property of ZnO/CuO nanocomposites derived from solution combustion synthesis. IOP Conf Series: Mater. Sci. Eng., 2019, vol. 577: 012111. doi: 10.1088/1757-899X/577/1/01211157. Nahum Y., Israeli R., Mircus G., Perelshtein I., Ehrenberg M., Gutfreund. S., Gedanken A., Bahar I. Antibacterial and physical properties of a novel sonochemical-assisted Zn-CuO contact lens nanocoating. Graefes Arch. Clin. Exp. Ophthalmol., 2019, vol. 257, pp. 95-100. doi: 10.1007/s00417-018-4172-958. Nair M.G., Nirmala M., Rekha K., Anukaliani A. Structural, optical, photo catalytic and antibacterial activity of ZnO and Co doped ZnO nanoparticles. Mater. Lett., 2011, vol. 65, no. 12, pp. 1797-1800. doi: 10.1016/j.matlet.2011.03.07959. Nastyshyn S., Raczkowska J., Stetsyshyn Y., Orzechowska B., Bernasik A., Shymborska Y., Brzychczy-Wioch M., Gosiewski T., Lishchynskyi O., Ohar H., Ochonska D., Awsiuka K., Budkowski A. Non-cytotoxic, temperature-responsive and antibacterial POEGMA based nanocomposite coatings with silver nanoparticles. RSC Adv, 2020, vol. 10, pp. 10155-10166. doi: 10.1039/c9r-a10874b60. Pal S., Kyung Tak Y., Myong Song J. Does the antibacterial activity of silver nanoparticles depend on the shape of the nanoparticle? A study of the gram-negative bacterium Escherichia coli. Appl. Environ. Microbiol., 2007, vol. 73, no. 6, pp. 1712-1720. doi: 10.1128/AEM.02218- 0661. Podporska-Carroll J., Myles A., Quilty B., McCormack D., Fagan R., Hinder S.J., Dionysiou D.D., Pillai S.C. Antibacterial properties of F-doped ZnO visible light antibacterial properties of F-doped ZnO visible light photocatalyst. J. Hazard. Mater., 2017, vol. 324,pp. 39-47. doi: 10.1016/j.jhaz.mat.2015.12.03862. Pourbeyram S., Bayrami R., Dadkhah H. Green synthesis and characterization of ultrafine copper oxide reduced graphene oxide (CuO/rGO) nanocomposite. Colloids Surf. A., 2017, vol. 529, pp. 73-79. doi: 10.1016/j.colsurfa.2017.05.07763. Raghunath A., Perumal E. Metal oxide nanoparticles as antimicrobial agents: a promise for the future. Raghunath. Int. J. Antimicrob. Agents., 2017, vol. 49, no. 2, pp. 137-152. doi: 10.1016/j.ijantimicag.2016.11.01164. Rai M., Kon K., Gade A., Ingle A., Ingle A., Nagaonkar D., Paralikar P., Silva S.S. Antibiotic resistance mechanisms and new antimicrobial approaches. Chapter 6. Antibiotic resistance: can nanoparticles tackle the problem? Eds.: Kon K., Rai M. Elsevier, 2016. 414p. doi: 10.1016/B978-0-12-803642-6.00001-065. Rajabi A., Ghazali M.J., Mahmoudi E., Azizkhani S., Sulaiman N.H., Mohammad A.W., Mustafah N.M., Ohnmar H., Naicker A.S. Development and antibacterial application of nanocomposites: Effects of molar ratio on Ag2O-CuO nanocomposite synthesised via the microwaveassisted route. Ceram. Int., 2018, vol. 44, no. 17,pp. 21591-21598. doi: 10.1016/j.ceramint.2018.08.23966. Rajith Kumar C.R., Virupaxappa Betageri S., Nagaraju G.,Pujar G.H., Onkarappa H.S., Latha M.S. One-pot green synthesis of ZnO-CuO nanocomposite and their enhanced photocatalytic and antibacterial activity. Adv. Nat. Sci.: Nanosci. Nanotechnol., 2020, vol. 11: 015009. doi: 10.1088/2043-6254/ab6c6067. Ravichandran K., Rathi R., Baneto M., Karthika K., Rajkumar P.V., Sakthivel B., Damodaran R. Effect of Fe+F doping on the antibacterial activity of ZnO powder. Ceram. Int., 2015, vol. 4, no. 3, pp. 3390-3395. doi: 10.1016/j.ceramint.2014.10.12168. Rekha K., Nirmala M., Nair M.G., Anukaliani A. Structural, optical, photocatalytic and antibacterial activity of zinc oxide and manganese doped zinc oxide nanoparticles. Physica B Condens. Matter., 2010, vol. 405, no. 15, pp. 3180-3185. doi: 10.1016/j.physb.2010.04.04269. Sanchez-Lopez E., Gomes D., Esteruelas G., Bonilla L., Lopez-Machado A. L., Galindo R., Cano A., Espina M., Ettcheto M., Camins A., Silva A.M., Durazzo A., Santini A., Garcia M. L., Souto E.B. Metal-based nanoparticles as antimicrobial agents: an overview. Nanomaterials, 2020, vol. 10, no. 2, pp. 292-331. doi: 10.3390/nano1002029270. Saravanan R., Khan M.M., Gupta V.K., Mosquera E., Gracia F., Narayanan V., Stephen A. ZnO/Ag/Mn2O3 nanocomposite for visible light-induced industrial textile efluent degradation, uric acid and ascorbic acid sensing and antimicrobial activities. RSC Adv., 2015, vol. 5, pp. 34645-34651. doi: 10.1039/C5RA02557E71. Saravanakkumar D., Sivaranjani S., Kaviyarasu K., Ayeshamariam A., Ravikumar B., Pandiarajan S., Veeralakshmi C., Jayachandran M., Maaza M. Synthesis and characterization of ZnO-CuO nanocomposites powder by modified perfume spray pyrolysis method and its antimicrobial investigation. J. Semicond., 2018, vol. 39, no. 3, pp. 033001-1-7. doi: 10.1088/1674-4926/39/3/0330072. Sirelkhatim A.,Mahmud S., Seeni A., Mohamad Kaus N.H., Chuo Ann L., Mohd Bakhori S.K., Hasan H., Mohamad D. Review on zinc oxide nanoparticles: antibacterial activity and toxicity mechanism. Nano-Micro Lett., 2015, vol. 7, no. 3, pp. 219-242. doi: 10.1007/s40820-015-0040-x73. Shalom Y., Perelshtein I., Perkas N., Gedanken A., Banin E. Catheters coated with Zn-doped CuO nanoparticles delay the onset of catheter-associated urinary tract infections. Nano Res., 2016, vol. 10, pp. 520-533. doi: 10.1007/s12274-016-1310-874. Vallet-Regi M., Gonzalez B., Izquierdo-BarbaI. Nanomaterials as promising alternative in the infection treatment. Int. J. Mol. Sci,, 2019, vol. 20, no. 15:3806. doi: 10.3390/ijms2015380675. Wei L., Wang H., Wang Z., Yu M., Chen S. Preparation and long-term antibacterial activity of TiO2 nanotubes loaded with Ag nanoparticles and Ag ions. RSC Adv., 2015, vol. 5, pp. 74347-74351. doi: 10.1039/c5ra12404b.76. Wiesenmueller S., Cierniak P., Juebner M., Koerner E., Hegemann D., Bender K.M.-C. Tailored antimicrobial activity and long-term cytocompatibility of plasma polymer silver nanocomposites. J. Biomater. Appl., 2018, vol. 33, no. 3, pp. 327—339. doi: 10.1177/088532821879348877. Xie K., Zhou K., Guo Y., Wang L., Li G., Zhao S., Liu X., Li J., Jiang W., Wu S., Hao Y. Long-term prevention of bacterial infection and enhanced osteoinductivity of a hybrid coating with selective silver toxicity. Adv. Healthc. Mater, 2019, vol. 8, no. 5, pp.e1801465. doi: 10.1002/adhm.201801465.78. Yang Z., Hao X., Chen S., Ma Z., Wang W., Wang C., Yue L., Sun H., Shao Q., Murugadoss V., Guo Z. Long-term antibacterial stable reduced graphene oxide nanocomposites loaded with cuprous oxide nanoparticles. J. Colloid. Interface Sci., 2018, vol. 533, pp. 13-23. doi: 10.1016/j.jcis.2018.08.05379. Yang Z., Ma C., Wang W., Zhang M., Hao X., Chen S. Fabrication of Cu2O-Ag nanocomposites with enhanced durability and bactericidal activity. J. Colloid. Interface Sci., 2019, vol. 557, pp. 156-167. doi: 10.1016/j.jcis.2019.09.01580. Yao S., Feng X., Lu J., Zheng Y., Wang X., Volinsky A.A., Wang L.N. Antibacterial activity and inflammation inhibition of ZnO nanoparticles embedded TiO2 nanotubes. Nanotechnology, 2018, vol. 29, no. 24, pp. 1-29. doi: 10.1088/1361-6528/aabac181. Zhong Q., Long H., Hu W., Shi L., Zan F., Xiao M., Tan S., Ke Y., Wu G., Chen H. Dual-function antibacterial micelle via self-assembling block copolymers with various antibacterial nanoparticles. ACS Omega, 2020, vol. 5, no. 15, pp. 8523-8533. doi: 10.1021/acsomega.9b0408682. Zhao R., Lv M., Li Y., Sun M., Kong W., Wang L., Song S., Fan C., Jia L., Qiu S., Sun Y., Song H., Hao R. Stable nanocomposite based on pegylated and silver nanoparticles loaded graphene oxide for long-term antibacterial activity. ACS Appl. Mater. Interfaces., 2017, vol. 9, pp. 15328-1534. doi: 10.1021/acsami.7b0398783. Zoha S., Ahmad M., Abbas Zaidi S.J., Naeem Ashiq M., Ahmad W., Park T.J., Basit M.A. ZnO-based mutable Ag2S/Ag2O multilayered architectures for organic dye degradation and inhibition of E. coli and B. subtilis. J. Photochem. Photobiol. A: Chemistry, 2020, vol. 394, pp. 112472-112482. doi: 10.1016/j.jphotochem.2020.112472