Ученые убили бактерии антимикробными наношипами
Международная группа ученых разработала новый тип антибактериальной поверхности — из металлорганических каркасов (MOF). Это микроскопические шипы, которые физически разрывают оболочку бактерий при контакте, предотвращая образование опасных биопленок.
Бактерии образуют на поверхностях биопленки — плотные колонии, защищенные слизью. В таком состоянии микробы устойчивы к антибиотикам и иммунной системе, что приводит к хроническим инфекциям, особенно в больницах (на катетерах, протезах и искусственных суставах).
Природа решила эту проблему механическим путем: крылья цикад и кожа гекконов покрыты наностолбиками, которые убивают бактерии физически. Ученые давно пытаются воспроизвести этот эффект, но существующие методы слишком дороги и сложны для массового применения.
Авторы исследования, опубликованного в журнале Advanced Science, использовали для борьбы с биопленками металлорганические каркасы (MOF). Это класс пористых материалов, которые собираются из ионов металлов и органических связок, подобно конструктору. Создатели этого материала получили Нобелевскую премию в 2025 году.
Исследователи применили метод эпитаксиального роста — выращивания одного кристалла на поверхности другого. Сначала синтезировали кристаллы MOF типа UiO-66 на основе циркония. Они послужили фундаментом. Затем на них вырастили кристаллы другого типа — MIL-88B на основе железа.
В результате получились гибридные наночастицы, по форме напоминающие противотанковые ежи. У каждой частицы есть ядро и торчащие во все стороны острые иглы. Размеры игл сопоставимы с бактериями: длина — около 300 нанометров, диаметр кончика — менее пяти нанометров.
Ученые протестировали два способа нанесения: выращивание шипов прямо на поверхности и нанесение раствора с уже готовыми шипами. Второй метод оказался эффективнее: когда «наноежи» просто падают на поверхность, они ложатся хаотично, выставляя вверх сразу по три-четыре острия, создавая густое минное поле.
В тестах с кишечной палочкой (E. coli) поверхность, созданная методом капельного нанесения, уничтожила 83% микроорганизмов за 24 часа. Электронная микроскопия подтвердила механическую природу гибели клеток. Бактерии не травились химией, а погибали от физических повреждений. Иглы пронзали клетки насквозь, некоторые бактерии повисали на иглах и лопались, а в других случаях повреждения запускали внутри клеток программу самоуничтожения (апоптоз).
При этом для клеток человека такое покрытие безвредно. Из-за огромной разницы в размерах (наши клетки в сотни раз больше бактерий) наношипы воспринимаются тканями организма не как ножи, а как слегка шероховатая поверхность. Главное преимущество покрытия в том, что бактерии не могут выработать к нему устойчивость.
Telegram 
Дзен 
VK Деревья растут и люди стареют не потому, что идет время, а из-за происходящих внутри них процессов. Но можно ли сказать, что именно эти процессы порождают время? Ученый создал маленькую Вселенную, в которой дела обстоят именно так.
Кит живет двести лет, умеет пробивать головой полуметровый лед и поет океанский джаз голосом несмазанной дверной петли. Охотоморские гренландские киты — это не просто многотонные ледоколы. Это древние узники, которые остались жить в Охотском море со времен последнего оледенения. Это счастливцы, которые смогли пережить гарпуны китобоев XIX-XX веков, но сегодня уязвимы не меньше. Чтобы спасти этих поразительных китов, российским ученым и команде фонда «Природа и люди» приходится: считать хвосты, читать биографии по шрамам, прятать подростков от хищников, стрелять (спутниковыми метками) с парамоторов и тяжелых дронов. Рассказываем, как устроена жизнь гренландских китов России и кто помогает им не исчезнуть навсегда с лица планеты.
Космические силы США заказали 36 спутников для орбитального слоя системы противоракетной обороны Golden Dome. Контракты на общую сумму около 1,75 миллиарда долларов получили Sierra Space и L3Harris. Аппараты должны предупреждать о ракетных пусках и сопровождать цели, включая гиперзвуковые и баллистические ракеты.
Кит живет двести лет, умеет пробивать головой полуметровый лед и поет океанский джаз голосом несмазанной дверной петли. Охотоморские гренландские киты — это не просто многотонные ледоколы. Это древние узники, которые остались жить в Охотском море со времен последнего оледенения. Это счастливцы, которые смогли пережить гарпуны китобоев XIX-XX веков, но сегодня уязвимы не меньше. Чтобы спасти этих поразительных китов, российским ученым и команде фонда «Природа и люди» приходится: считать хвосты, читать биографии по шрамам, прятать подростков от хищников, стрелять (спутниковыми метками) с парамоторов и тяжелых дронов. Рассказываем, как устроена жизнь гренландских китов России и кто помогает им не исчезнуть навсегда с лица планеты.
Ученые выяснили, почему интервальное голодание для многих оказывается эффективнее обычных диет. Исследование показало, что ограничение времени для приема пищи избавляет худеющего от изнуряющего ощущения жесткого контроля и при этом позволяет сбросить ровно столько же, сколько при скрупулезном подсчете калорий.
Деревья растут и люди стареют не потому, что идет время, а из-за происходящих внутри них процессов. Но можно ли сказать, что именно эти процессы порождают время? Ученый создал маленькую Вселенную, в которой дела обстоят именно так.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии