• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
15.09.2024, 12:01
Evgenia Vavilova
595

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
14 августа, 08:27
Полина Меньшова

Когда модели искусственного интеллекта ошибаются и выдают неверный ответ на запрос, пользователи пытаются выяснить причину этой ошибки, задавая вопрос самому ИИ-помощнику. Историк технологий Бендж Эдвардс объяснил, почему делать так нет смысла и как это связано с устройством нейросетей.

13 августа, 10:56
Юлия Трепалина

Ученым известны случаи близких контактов усатых китов (Mysticeti) и их дальних родственников дельфинов (Delphinidae) в дикой природе, но подобные взаимодействия ранее считали редкостью. Австралийские специалисты, изучающие китообразных, собрали почти две сотни видео и фото со всего мира, опровергающих это мнение. Судя по свидетельствам, чаще всего подобное «общение» происходит между горбатыми китами и дельфинами-афалинами.

14 августа, 20:16
Редакция Naked Science

76 процентов современных ученых используют ИИ-инструменты в своей работе, но большинство осваивает их самостоятельно, сталкиваясь с трудностями.

12 августа, 11:29
Юлия Трепалина

Влияет ли формат знакомства на качество последующих романтических отношений в паре? Научные данные на этот счет разнятся. Новое исследование по вопросу представила группа психологов из Польши, Австралии и Великобритании. В попытке понять, при каком сценарии удовлетворенность отношениями выше, а любовь крепче — когда двое нашли друг друга в Сети или познакомились в жизни, — ученые опросили свыше 6000 тысяч человек из разных стран.

9 августа, 15:19
Любовь С.

Чтобы проверить законы физики в условиях, недоступных на Земле, астрофизик Козимо Бамби (Cosimo Bambi) из Фуданьского университета (Китай) предложил отправить к центру ближайшей черной дыры «нанокрафт» — крошечный зонд, способный добраться до цели примерно за 60-75 лет благодаря наземной лазерной установке.

13 августа, 10:56
Юлия Трепалина

Ученым известны случаи близких контактов усатых китов (Mysticeti) и их дальних родственников дельфинов (Delphinidae) в дикой природе, но подобные взаимодействия ранее считали редкостью. Австралийские специалисты, изучающие китообразных, собрали почти две сотни видео и фото со всего мира, опровергающих это мнение. Судя по свидетельствам, чаще всего подобное «общение» происходит между горбатыми китами и дельфинами-афалинами.

25 июля, 07:47
Адель Романова

Прибывшая из межзвездного пространства предполагаемая комета 3I/ATLAS движется по траектории, максимально удобной для гравитационных маневров управляемого корабля, при этом возможность ее отслеживания с Земли практически минимальна. По мнению некоторых ученых, такое «поведение» объекта наводит на определенные мысли.

6 августа, 20:59
Татьяна Пичугина

Примерно 12 800 лет назад в Северном полушарии началось резкое изменение климата, которое сопровождалось вымиранием мегафауны и угасанием культуры Кловис. Такое могло произойти, например, из-за прорыва пресных вод в Атлантику или мощного вулканического извержения. Несколько лет назад ученые обнаружили места на суше с повышенным содержанием элементов платиновой группы, прослоями угля, микрочастицами расплава. По их мнению, это может быть признаком пребывания Земли в потоке обломков кометы или астероида. В новой работе впервые представлены доказательства кометного события в позднем дриасе из морских осадочных толщ.

22 июля, 14:44
ФизТех

Команда исследователей из Сколтеха, МФТИ, Института искусственного интеллекта AIRI и других научных центров разработала метод, позволяющий не просто отличать тексты, написанные человеком, от сгенерированных нейросетью, но и понимать, по каким именно признакам классификатор принимает решение о том, является ли текст генерацией или нет.  Анализируя внутренние состояния глубоких слоев языковой модели, ученые смогли выделить и интерпретировать численные признаки, отвечающие за стилистику, сложность и «степень уверенности» текста.

[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