Вдъхновени от структурите за унищожаване на бактерии, наблюдавани върху крилете на някои насекоми, изследователите са разработили начин без лекарства за унищожаване на резистентни на лекарства микроби, които обикновено причиняват инфекции, придобити в болница. Тяхната техника е нов и ефективен начин за справяне с проблема с резистентните на антибиотици супербактерии.
Хирургията може да доведе до инфекция и с увеличаването на резистентните към лекарства микроби осигуряването на ефективно лечение става все по-трудно. Докато бактериите обикновено са главните виновници, причиняващи инфекции, резистентните към лекарства видове Кандида, вид гъбички, също се оказват проблематични. Те не само могат ефективно да колонизират и образуват биофилми върху имплантирани материали, което води до инфекции, придобити в болница, но също така водят до лоши клинични резултати.
Когато поставят неща като титанови бедра или зъбни протези, лекарите използват набор от антимикробни покрития, химикали и антибиотици, за да предотвратят развитието на инфекция. Но тези мерки няма да бъдат толкова ефективни или изобщо ефективни, ако въпросният микроб е развил резистентност.
Но изследователи от университета RMIT измислиха нов начин за унищожаване на супербактерии без лекарства, който е вдъхновен от антимикробната повърхност на крилете на някои насекоми. Насекоми като водни кончета, цикади и водни кончета имат малки стълбове – наноколове – на повърхността на крилата си, които действат като „механо-биоцид“, физически разкъсвайки бактериалните клетки и ги убивайки.
Университет RMIT
„Това е като разпъване на латексова ръкавица“, каза Елена Иванова, автор на изследването. „Тъй като бавно се разтяга, най-слабата точка в латекса ще стане по-тънка и в крайна сметка ще се разкъса.“
И така, изследователите се заеха да създадат свой собствен механо-биоцид, разработвайки титаниева повърхност, покрита със специално проектирани микромащабни шипове, всеки с размерите на бактериална клетка, използвайки техника, наречена плазмено ецване.
Те тестваха ефективността на повърхността при убиване на мултирезистентни Кандида и установи, че около половината клетки са били унищожени скоро след контакт с шиповете. Показателно е, че другата половина – клетките, които не са били незабавно унищожени – са били достатъчно наранени, за да не могат да се възпроизвеждат или да причинят инфекция.
„The Кандида клетките, които са били наранени, са претърпели обширен метаболитен стрес, предотвратявайки процеса, при който те се възпроизвеждат, за да създадат смъртоносен гъбичен биофилм, дори след седем дни“, каза Денвър Линклейтър, един от съавторите на изследването. „Те не успяха да бъдат съживени в среда без стрес и в крайна сметка се затвориха в процес, известен като апоптоза или програмирана клетъчна смърт.“
Университет RMIT
Вече беше установено, че микропиларната титанова повърхност е ефективна срещу два често срещани патогена, Стафилококус ауреус („Златен стафилокок“) и Pseudomonas aeruginosa бактерии, в a предишно проучване публикувани в списанието Материалиа.
„Фактът, че клетките са умрели след първоначален контакт с повърхността – някои чрез разкъсване, а други чрез програмирана клетъчна смърт скоро след това – предполага, че резистентност към тези повърхности няма да се развие“, каза Ивановна. „Това е важно откритие и също така предполага, че начинът, по който измерваме ефективността на антимикробните повърхности, може да се наложи да бъде преосмислен.“
Изследователите казват, че сравнително простата техника на плазмено ецване, която са използвали за създаването на шиповете, може да се приложи в широк спектър от материали и приложения.
„Тази нова техника за модифициране на повърхността може да има потенциални приложения в медицински устройства, но също така може лесно да бъде променена за стоматологични приложения или за други материали като пейки от неръждаема стомана, използвани в приготвянето на храна и селското стопанство“, каза Ивановна.
Изследването е публикувано в сп Разширени интерфейси за материали.
източник: Университет RMIT
Публикациите се превеждат автоматично с google translate
