Новая технология позволит отказаться от антибиотиков

На модерации Отложенный Ежегодно бактерии убивают десятки тысяч людей. При этом их способность мутировать в течение жизни зачастую оказывается не решаемой задачей для антибиотиков. Фармацевты всего мира каждый год разрабатываю все новые и новые средства, но коренного изменения в ситуации не наблюдалось. В связи с этим учеными Университета городка Чапел-Хилл, северная Каролина, был предложен абсолютно новый безмедикаментозный метод борьбы с бактериями, основанный на природных стимуляторах.

Марк Шоенфиш (Mark Schoenfisch), возглавляющий лабораторию Университета, совместно со своими коллегами разработал уникальный наноразмерный каркас, состоящий из кварца и нагруженный окисью азота (NO) – молекула, которая играет важную роль в регулировании кровяного давления млекопитающих, нейротрансмиссии и борьбе с бактериальными инфекциями.

Факт защитных свойств окиси азота был давно известен учеными, единственной проблемой до сих пор оставалась доставка этой самой молекулы к бактериальным клеткам. При нормальном функционировании организма окись азота выделяется в достаточном количестве для подавления инфекции, но в некоторых случаях его оказывается недостаточно. Предыдущие исследования основывались на использовании небольших молекул для доставки NO, однако это не позволяло в полной мере контролировать движение компаунда, а его распад был затруднен, при этом транспортные молекулы были достаточно токсичны.

Использование кварцевого каркаса в корне устраняет эти проблемы. В серии сравнительных опытов по воздействию на бактерию Pseudomonas aeruginosa, которая широко присутствует в ожоговых тканях, оба метода уничтожили бактерии, но при этом кварцевые наночастицы доставили окись азота непосредственно к бактериям, тогда как транспортные молекулы избавлялись от него произвольно, в результате чего концентрация NO в районе бактериальных клеток сильно падала. Таким образом, необходимое количество окиси азота для подавления бактерий в случае с кварцевыми наночастицами оказалось намного меньше, а сам кварц не оказал токсичного воздействия на здоровые клетки. Кроме того, количество окиси азота может легко контролироваться и изменяться использованием в кварцевом каркасе различных наночастиц.

Помимо кварцевого каркаса лаборатория Марка Шоенфиша занимается разработкой и антибактериальных покрытий, которые могут эффективно сочетаться с биологическими имплантатами: бедренными, коленными суставами и др. Пока подобные разработки опробуются на подопытных мышах, но уже в ближайшее время исследователи надеются внедрить данную технологию в широкое использование.