Доктор Ле Хоанг Фук (30 лет) и его коллеги из Университета RMIT (Австралия) создали модель микроскопических шипов, выгравированных на титановых имплантатах, для защиты пациентов от бактерий и грибков без необходимости приема лекарств.
С 2020 года ученые проводят исследования поверхностных взаимодействий между различными штаммами вредоносных грибов на наноструктурированных материалах. Новые исследования показывают, что шероховатые поверхности с микроскопическими структурами, напоминающими шипы на крыльях насекомых (цикад, стрекоз), убивающие бактерии, эффективно борются с устойчивыми к лекарственным препаратам супербактериями, включая грибки. Работа была опубликована в журнале Advanced Materials Interfaces в начале сентября. Затем группа ученых также попыталась разработать модель крошечных титановых шипов для защиты пациентов от бактерий и грибков без необходимости приема лекарств.
Группа по исследованию многофункциональных механических антибактериальных материалов (слева направо), Денвер Линклейтер, Ле Хоанг Фук, Елена Иванова, Артуро Абурто-Медина, Каролин Де Соуза. Фото: Университет RMIT
Подход команды направлен на устранение микроорганизмов при контакте, тем самым ограничивая химическое вмешательство. Фук вместе с членом команды доктором Денвером Линклейтером экспериментировали с несколькими микроскопическими поверхностями титановых цилиндров.
Шипы специально спроектированы и имеют высоту, эквивалентную высоте бактериальной клетки. Их привили к титановым имплантатам и проверили на эффективность в уничтожении устойчивых к лекарственным препаратам грибов рода Candida. Этот потенциально смертельный грибок является причиной одной из десяти инфекций, связанных с медицинскими устройствами в больницах.
В результате крошечные титановые шипы способны уничтожить около половины вредных клеток при контакте. Оставшиеся грибковые клетки из-за повреждений уже нежизнеспособны и не могут размножаться или вызывать инфекцию.
Неповрежденная клетка Candida на полированной титановой поверхности (слева) и разорванная клетка Candida на титановой поверхности с микрошипами (справа). Фото: Исследовательская группа
По словам доктора Денвера Линклейтера, анализы метаболизма белков показали, что поврежденные клетки Candida albicans подвергались значительному метаболическому ингибированию в течение 7 дней, что не позволяло им размножаться и в конечном итоге приводило к самоуничтожению. Что касается оставшихся клеток, то они больше не смогут выживать и перестанут функционировать (это называется апоптозом, или запрограммированной гибелью клеток).
«Это открытие демонстрирует, как созданные противогрибковые поверхности могут предотвращать образование биопленок из опасных дрожжей, устойчивых к множеству лекарственных препаратов», — сказала профессор Елена Иванова, одна из первых, кто исследовал способность убивать бактерии на крыльях насекомых.
Доктор Фук сообщил, что титановые микрошипы находятся на этапе испытаний на осуществимость. Команда также намерена проверить противогрибковые свойства этого образца в отношении различных штаммов микроорганизмов, чтобы оптимизировать размер микрошипов для оптимальной антимикробной и антибактериальной эффективности.
Нху Куинх
Ссылка на источник
Комментарий (0)