• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
15.09.2024, 12:01
Evgenia Vavilova
597

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
27 ноября, 11:05
Игорь Байдов

Долгое время ученые полагали, что сотни гигантских статуй на острове Пасхи создали представители местной общины под руководством одного вождя. Однако авторы нового исследования поставили эту гипотезу под сомнение. Детальная трехмерная карта главного каменного карьера острова указала на более сложную картину. Вероятно, монументы были плодом творчества и соперничества небольших независимых групп.

26 ноября, 12:39
Игорь Байдов

Что стало настоящим фундаментом власти — умение обрабатывать землю или контроль над некоторыми культурными растениями? Авторы нового исследования пришли к выводу, что появление первых крупных сообществ и государств зависело не от земледелия в целом, а от выращивания определенных злаков. Эти культуры было легко хранить и, еще важнее, невероятно просто облагать налогом, что и дало толчок появлению цивилизации.

26 ноября, 13:12
Александр Березин

Гамма-излучение, зафиксированное гамма-телескопом «Ферми», по мнению исследователя, может объясняться только распадом вимпов, частиц темной материи, в существовании которых множество других физиков уже разуверились. Если независимые проверки подтвердят открытие, это может существенно изменить космологическую картину мира.

21 ноября, 10:02
ПНИПУ

Так называемые зумеры и альфа, несмотря на молодой возраст, уже формируют ключевые поведенческие и потребительские тренды. Ученые Пермского Политеха рассказали, почему обозначение поколений начали с конца алфавита, как альфа и зумеры отличаются в способности к терпеливости, совмещении цифрового и реального «Я», подходу к профессиональной деятельности и отношении к финансам, какое мышление пришло на смену клиповому и как использование искусственного интеллекта повлияет на авторитет родителей.

26 ноября, 16:18
ФизТех

Коллектив российских ученых из МИРЭА — Российского технологического университета, Центра фотоники двумерных материалов МФТИ, Института металлургии и материаловедения им. А. А. Байкова РАН и ряда других ведущих научных центров провел глубокое исследование кристаллической структуры широко используемых пьезоэлектрических материалов на основе цирконата-титаната свинца. Используя метод рентгеноструктурного анализа, исследователи впервые смогли в деталях установить, как небольшие химические добавки кардинально меняют фазовый состав керамики и напрямую определяют ее электрофизические характеристики. Это открывает путь к целенаправленному дизайну «умных» материалов с заранее заданными свойствами для передовой электроники и сенсорики.

26 ноября, 17:00
Курчатовский институт

Фосфор – элемент, играющий ключевую роль в росте растений. В сельском хозяйстве он используется в составе многих минеральных удобрений. В то же время фосфор, содержащийся в сточных водах — серьезный загрязнитель, который при попадании в водоемы нарушает баланс экосистем и вызывает цветение водорослей. Ученые Национального исследовательского центра «Курчатовский институт» и Южного федерального университета предложили новый экологичный способ выделения фосфора из сточных вод с помощью фотосинтезирующих микроорганизмов.

20 ноября, 13:12
Полина Меньшова

Человеческие языки разнообразны, но это разнообразие ограничивается повторяющимися закономерностями. Пытаясь описать правила, которым подчиняются различия в грамматике, лингвисты сформулировали ряд так называемых грамматических универсалий — утверждений, предположительно верных для всех или большинства языков мира. Международная команда ученых провела статистический анализ на материале 2430 языков и обнаружила, что соответствующими действительности можно считать около трети таких утверждений.

8 ноября, 18:29
Адель Романова

По расчетам, большинство «гостей» из других звездных систем летят к Земле примерно со стороны созвездия Геркулес. Скорее всего, они время от времени падают на нашу планету, просто мы еще не научились это замечать. Как удалось вычислить, чаще всего они должны падать зимой и где-то в окрестностях экватора.

12 ноября, 10:47
Максим Абдулаев

Ученые открыли новый, ранее неизвестный способ передвижения бактерий по поверхностям, для которого не нужны жгутики. Эти микроорганизмы на краю колонии переваривают сахара, выделяют метаболиты и создают осмотическое давление. Оно вызывает микроскопическое «цунами», и на нем бактерии катятся вперед.

[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