• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
15.09.2024, 12:01
Evgenia Vavilova
601

Наноразмерная «матрешка» помогает бороться с антибиотико-резистентными бактериями

❋ 5.0

Японские ученые создали «матрешку» из антибиотика, серебра и стабилизирующего их полимера. Полученные наночастицы показали высокую эффективность в разрушении биопленок.

Схема работы метода / © National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST)
Схема работы метода / © National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST)

Борьба с бактериями, устойчивыми к антибиотикам, становится все более серьезной проблемой. Бактерии приобретают высокую резистентность к широко доступным антибиотикам и веществам с небольшими побочными эффектами, поэтому специалистам приходится лечить пациентов все более дорогими и опасными соединениями. 

Некоторые бактерии могут образовывать биопленки — плотные скопления миллионов клеток, окруженные защитным веществом, похожим на слизь. Образование таких биопленок — важная стратегия бактерий для сопротивления лечению. Защитная слизь позволяет колониям бактерий прикрепляться к поверхностям и быть защищенными от воздействия лекарств как минимум на половине площади колонии.

Плотные и многослойные биопленки защищают бактерии от атак клеток иммунной системы организма и снижают эффективность антисептиков и антибиотиков. Устойчивость биопленок заставляет ученых искать альтернативные антибиотикам способы уничтожения бактерий.

Группа ученых из Японии представила новый подход к борьбе с бактериями, устойчивыми к лечению. Исследователи разработали многослойные наночастицы, сочетающие несколько механизмов уничтожения бактерий. За основу метода взяли давно известные наночастицы серебра. Их покрыли полимерной оболочкой Soluplus, а внутрь поместили антибиотик азитромицин. Работа опубликована в журнале Nanoscale.

Предыдущие исследования группы показали, что инкапсуляция в полимер делает наночастицы стабильными. В опубликованной работе ученые взяли колонии кишечной палочки и эпидермального стафилококка. Обе бактерии часто становятся резистентными к антибиотикам в больничных условиях.

Стафилококк и кишечная палочка формируют стойкие биопленки на катетерах и хирургических имплантатах, что приводит к тяжелым и устойчивым к лечению инфекциям. В таких ситуациях предложенные наночастицы могут помочь в доставке антибиотика к бактериям через защитную слизь.

Предложенная матрешка атакует бактериальные клетки с помощью и антибиотика, и ионов серебра. Полимерная оболочка обеспечивает стабильность и предотвращает слипание наночастиц. Чем больше отдельных наночастиц попадает на биопленку, тем эффективнее антибактериальное действие, поэтому полимерная оболочка — важный элемент предложенного метода.

Созданные многослойные наночастицы смогли проникнуть в биопленки и разрушить их. Ученые использовали сканирующую электронную микроскопию и оптические измерения плотности для наблюдения за тем, как это происходит.

Исследователи создали миниатюрную высокочувствительную систему электродов LIG, способную в реальном времени отслеживать активность бактерий. В ней электроды имеют большую площадь поверхности, что дает бактериям идеальную основу для формирования биопленок, а также обладают высокой проводимостью.

Разрушенные бактерии создают отличный от целых клеток сигнал. Электроды способны обнаружить их распад по изменению тока. Этот метод работает без необходимости окрашивать бактерии.

Созданные наночастицы могут быть использованы для покрытия медицинских устройств, чтобы предотвращать образование биопленок. Метод детекции распада бактериальных пленок LIG-лектродами поможет удешевить скрининг рака.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Евгения Вавилова — научпоп автор, специализирующийся на популярной физике. Выпускница физического факультета, более 10 лет пишет о новейших открытиях в квантовой механике, астрофизике и теоретической физике. Евгения умеет объяснять сложные концепции простым языком и регулярно публикует материалы, основанные на первоисточниках — научных статьях и интервью с исследователями.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
21 февраля, 12:18
Игорь Байдов

Ученые проверили 100 популярных кормов для собак и кошек и во многих из них нашли ПФАС, так называемые «вечные химикаты», причем одни из самых высоких концентраций обнаружили в продуктах на основе рыбы. Во многих случаях их уровень превышает пороги безопасности для людей, установленные европейским регулятором.

23 февраля, 10:00
Evgenia Vavilova

Оказалось, что насекомые активно избегают влажных поверхностей.

22 февраля, 10:18
Игорь Байдов

Во время обследования почти 900 собак ученые выявили 12 пород, склонных к брахицефалическому обструктивному синдрому дыхательных путей, который может ухудшать сон и влиять на переносимость физических нагрузок. Авторы нового исследования выяснили, что список пород, предрасположенных к серьезным нарушениям дыхания, куда шире, чем считалось ранее.

21 февраля, 12:18
Игорь Байдов

Ученые проверили 100 популярных кормов для собак и кошек и во многих из них нашли ПФАС, так называемые «вечные химикаты», причем одни из самых высоких концентраций обнаружили в продуктах на основе рыбы. Во многих случаях их уровень превышает пороги безопасности для людей, установленные европейским регулятором.

17 февраля, 09:30
СПбГУ

Исследователи Санкт-Петербургского государственного университета разработали эффективный способ обнаружения в крови важнейшего биомаркера иммунитета — неоптерина — с помощью нанотехнологий и лазера.

22 февраля, 10:18
Игорь Байдов

Во время обследования почти 900 собак ученые выявили 12 пород, склонных к брахицефалическому обструктивному синдрому дыхательных путей, который может ухудшать сон и влиять на переносимость физических нагрузок. Авторы нового исследования выяснили, что список пород, предрасположенных к серьезным нарушениям дыхания, куда шире, чем считалось ранее.

12 февраля, 07:52
Адель Романова

Астрономы недавно проанализировали базу данных о падающих на Землю объектах и пришли к выводу, что два из них прибыли из межзвездного пространства. Известна не только дата, но и место падения каждого из них.

28 января, 10:50
Игорь Байдов

Международная команда палеонтологов описала новый вид динозавра размером с крупную современную птицу. Он носил на голове плотный костяной нарост, который эти животные, возможно, использовали для внутривидовых разборок. Находка показывает, что даже мелкие хищники мелового периода могли решать конфликты не только когтями и зубами, но и ударами головой.

26 января, 14:26
Александр Березин

Образцы грунта, взятые астронавтами полвека назад, вложили еще один важный кирпич в здание научной картины мира: гипотеза о том, что Земля исходно была сухой, не стыкуется с фактами. Похоже, идею о невозможности сохранения большого количества воды на «теплых» планетах придется пересмотреть.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Закрыть
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно