В основе препаратов — компоненты с редкоземельными катионами, которые способны нарушать жизнедеятельность болезнетворных микроорганизмов. Ученые экспериментировали с разными формами препаратов: в виде гидрогелей различной вязкости и растворами солей. Оказалось, что такая вариативность позволяет подбирать оптимальную консистенцию для конкретных применений: от пропитки фильтров в противогазах и воздухоочистителей до создания увлажняющих ранозаживляющих повязок.
«Особенность нашей разработки в том, что мы можем менять физическую форму препарата с биоцидным действием — от раствора до формоустойчивого гидрогеля. Это позволяет использовать его в самых разных сферах: от систем очистки воздуха до медицинских повязок, которые не только дезинфицируют, но и способствуют заживлению ран. Мы провели полный цикл исследований — от синтеза до тестов на культурах клеток — и получили уникальные результаты, которые уже легли в основу ряда статей и трех патентов», — комментирует Галина Кузьмичева, доктор химических наук, профессор кафедры инженерии материалов Института передовых инженерных технологий, директор научно-образовательного центра «Многомасштабное конструирование материалов» РТУ МИРЭА.
Тесты показали впечатляющие результаты. Разработанные препараты подавляют рост широкого круга опасных бактерий, включая золотистый стафилококк, кишечную и синегнойную палочки, а также грибы рода Кандида, вызывающие тяжелые инфекционные заболевания. Но самое главное — они обладают вирулицидной активностью, то есть подавляют или уничтожают вирусы, лишая их способности заражать живые клетки. Среди поврежденных «мишеней» — вирусы иммунодефицита человека, герпеса и полиомиелита. Это делает разработку уникальной по широте действия.
При этом гидрогели не просто обеззараживают — они равномерно увлажняют и охлаждают кожу, стимулируя естественные процессы заживления. Такое сочетание свойств особенно ценно для раневых повязок, которые не только защищают от инфекции, но и создают комфортные условия для регенерации тканей. А в воздухоочистителях и противогазах эти составы могут задерживать и обезвреживать патогены, передающиеся воздушно-капельным путем.
«Мы создали соединения, которые работают как «умные» барьеры. Они не просто блокируют микробы, а активно их уничтожают, оставаясь при этом безопасными для тканей человека. Для нас было важно показать эффективность препарата не только против бактерий и грибов, но и против вирусов, включая полио- и аденовирус, устойчивые к воздействиям, и социально-значимые герпесвирус и ВИЧ-1. Это подтверждает широкий потенциал редкоземельных металлов в медицине», — рассказывает Игорь Пашкин, кандидат химических наук, главный специалист кафедры химии и технологии высокомолекулярных соединений Института тонких химических технологий им. М.В. Ломоносова РТУ МИРЭА.
Результаты исследования опубликованы в «Журнале микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии». Авторы готовятся к получению трех патентов. Работы по теме также публиковали в журналах New J. Chem, Molecules и «Кристаллография».