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 Процессы, сопровождающие жизнь черных дыр, интересуют не только теоретиков. Ученые уже знают, что энергия и частицы могут покидать черные дыры и теперь работают над способами эту энергию использовать.
Ученые подтвердили один из самых необычных эффектов Общей теории относительности (ОТО): вращение Земли действительно «увлекает» за собой пространство-время. Новое измерение, выполненное с помощью спутника LARES-2, оказалось примерно в 10 раз точнее предыдущих и еще сильнее ограничило пространство для альтернативных теорий гравитации.
В отличие от микрочастиц, наночастицы не только эффективно проходят барьеры дыхательной системы, но и идут дальше — в мозг человека. До сих пор масштаб смертности от них был неясен. Теперь исследователи выяснили, что она доходит до миллионов человек каждый год.
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