Наука

Чорний фосфор може стати ідеальним засобом боротьби з бактеріями, стійкими до будь-яких антибіотиків

Бактерії стають все більш небезпечними, оскільки вони розвивають стійкість до наших найкращих ліків. Дослідники RMIT розробили покриття, яке швидко вбиває мікроби, а потім розчиняється протягом 24 годин. Що найголовніше, спосіб атаки — це те, проти чого вони не можуть виробити захист.

Спеціальне покриття з чорного фосфору не тільки знищує 99% всіх мікробів і грибів в рані, але і саме повністю розкладається без шкоди для організму.

Відкриття пеніциліну стало одним з найважливіших наукових відкриттів XX століття, зробивши потенційно смертельні інфекції легкому лікуванню. Але десятиліття надмірного і неправильного використання позбавили нас переваги в цій битві, оскільки бактерії розвивають стійкість до кожного антибіотика, який ми виробляємо. Зараз настає момент, коли певні штами несприйнятливі до всього, що ми можемо їм протиставити, що загрожує відкинути нас назад в «темний вік медицини» вже в найближчі десятиліття.

Щоб спробувати переломити ситуацію на нашу користь, вчені регулярно розробляють або відкривають нові антибіотики, але це лише відстрочка катастрофи. Деякі команди вивчають нехімічні альтернативи, до яких мікроби не зможуть стати стійкими — фізичні атаки з використанням інтенсивного освітлення, рідко металічних подрібнювачів, отруйних «стріл» або молекулярних свердел, що пошкоджують оболонку мікроорганізмів.

Саме таку техніку розробила команда RMIT. Її основний компонент — чорний фосфор(BP), ультратонкий матеріал, який в основному вивчається на предмет використання у вигляді можливої заміни кремнію в електроніці. Його антимікробні функції також були відзначені, але раніше не досліджувалися в питаннях боротьби з патогенами. За іронією долі, один з найбільших недоліків ВР в електроніці виявився в результаті корисним в медичних цілях.

“BP виходить з ладу в присутності кисню, що зазвичай є величезною проблемою для електроніки”, – пояснює Суміт Валіа, співавтор дослідження. «Але виявилося, що матеріали, які легко розкладаються киснем, можуть бути ідеальними для знищення мікробів — це саме те, що шукали вчені, що працюють над антимікробними технологіями. Так що наша проблема стала для них рішенням».

Коли BP руйнується, він виробляє активні форми кисню, які пошкоджують зовнішню мембрану бактерій і грибів, в кінцевому підсумку вбиваючи їх. Сам матеріал при цьому повністю розпадається, тому він не накопичується в організмі, де може завдати шкоди клітинам людини.

У лабораторії команда перевірила тонкі шари чорного фосфору на п’яти різновидах бактерій, включаючи кишкову паличку і “супербактерії” MRSA, а також на п’яти видів грибів, включаючи Candida auris. Вони виявили, що протягом двох годин до 99% мікроорганізмів були знищені, а протягом 24 годин і сам BP повністю зруйнувався під впливом кисню.

 

Кишкова паличка до і після знайомства з чорним фосфором RMIT University

Це показує, що матеріал можна використовувати з метою. виготовлення покриттів для “медичних поверхонь”, таких як перев’язувальні матеріали для ран або імплантати, які швидко вбивають будь-які потенційні інфекції, перш ніж розчиняться. Важливо відзначити, що цей метод не повинен сприяти подальшій стійкості до протимікробних засобів.

“Наше надтонке покриття — це подвійний вбивця, який працює, розриваючи клітини бактерій і грибків, до чого мікроби просто не зможуть адаптуватися так швидко», — упевнений Аарон Елбурн, спів-провідний дослідник дослідження. “Це займе мільйони років, щоб природно розвинути новий захист від такої смертельної фізичної атаки. Хоча нам і необхідні подальші дослідження, щоб застосувати цю технологію в клінічних умовах, ми вважаємо, що це рішення має величезний потенціал».

Натхнення: www.popmech.ru


Підписуйтеся на нас в Гугл Новини, а також читайте в Телеграм і Фейсбук


comments powered by HyperComments
Back to top button
comments powered by HyperComments