Хотите получать важные новости науки?
Подписаться
  • Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
15.09.2024
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
Предстоящие мероприятия
10 часов назад
Андрей Папиш

Крупнейшее в мире озеро, Каспийское море, давно теряет свой объем по разным причинам, специалисты указывают на перемены климата как глобального, так и регионального. Российские океанологи недавно обнаружили на севере Каспия новый остров, очередное подтверждение обмеления моря. Naked Science связался с учеными, открывшими участок суши, и выяснил подробности.

Вчера, 14:34
Университет Лобачевского

Ученые Университета Лобачевского сравнили психическое и физиологическое состояние людей до и после просмотра триллера «Вышка». Участники эксперимента смотрели фильм в парах и по одиночке. Триллер о восхождении двух подруг на 500-метровую телевышку, построенный на страхе высоты и падения, вызывал наиболее сильные эмоции у зрителей при парном просмотре. Это явление было изучено впервые в России, а в мировой науке есть лишь единичные статьи. Авторы исследования назвали его «эффектом созрителя».

Вчера, 18:01
Юлия Трепалина

Ученые не раз описывали, как живущие в дикой природе приматы, слоны и птицы изготавливали и применяли орудия, но о подобных примерах среди морских животных сообщалось реже. Недавно американские и британские исследователи китов наблюдали такое поведение у косаток: млекопитающие использовали обрывки водорослей по аналогии с мочалкой — в процессе взаимного груминга.

20 июня
Александр Березин

Выбросы углекислого газа, которые возникнут при сжигании доказанных запасов ископаемого топлива всего 200 компаний, будут настолько велики, что для их компенсации нужны новые леса в десятки миллионов квадратных километров. По крайней мере, так считают авторы новой научной работы. Однако исследование их предшественников ставит эти выводы под серьезное сомнение.

Вчера, 11:25
Александр Березин

Нарастающий в последние десятки лет пластиковый кризис многие годы пытались решить наращиванием вторичной переработки пластика. Ученые выяснили, что такие переработанные полимеры негативно повлияли на развитие подопытных животных.

Вчера, 13:39
Игорь Байдов

В последнее время в некоторых развитых странах наблюдается тенденция к тому, что женщины предпочитают рожать первого ребенка в возрасте 40 лет и старше. Но счастье материнства, как показали авторы новой научной работы, могут омрачить тревожные последствия. Исследователи из Швеции изучили историю нескольких сотен тысяч родов и рассказали о рисках для здоровья малышей, появившихся на свет у женщин в позднем возрасте.

17 июня
Адель Романенкова

Радиотелескопы уловили очень короткий сигнал, и по его характеристикам стало ясно, что он не может быть естественного происхождения. Астрономы пришли к выводу, что источник находился в околоземном пространстве — там, где уже более полувека летает «мертвый» аппарат NASA.

5 июня
Александр Березин

Вид антилоп, с ледникового периода привыкший к массовым миграциям, пытается вернуться в свой исторический ареал, когда-то достигавший Днепра. Однако их нетипичные для травоядных привычки вызывают сильнейшее отторжение у сельских жителей, предлагающих массово уничтожать их с воздуха. С экологической точки зрения возвращение этих животных весьма желательно, но как примирить их с фермерами — неясно.

19 июня
ЮФУ

В ЮФУ придумали новый остроумный способ тестировать ИИ на способность работать в реальных ситуациях использования русского языка. Исследователи искусственного интеллекта из МИИ ИМ ЮФУ предлагают использовать интеллектуальные языковые игры, как пример — заставлять ИИ отвечать на вопросы из архива телевикторины «Что? Где? Когда?» и «Своей игры». Инициативу прокомментировал опытный игрок.

[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