Новости

3 марта, 2022 12:31

Серебро и кислота помогут бороться с бактериями

Российские ученые совместно с бразильскими и китайскими коллегами создали противомикробный материал на основе серебра и кислоты. Его преимущество заключается в том, что он не содержит антибиотиков, а значит, не будет способствовать появлению лекарственной устойчивости у бактерий. Предложенный материал в составе защитных покрытий медицинского оборудования поможет предотвратить распространение внутрибольничных инфекций. Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале ACS Omega.
Снимки противомикробного материала, полученные с помощью просвечивающего электронного микроскопа. Источник: кафедра физической и коллоидной химии Губкинского университета. Автор — Максим Горбачевский
Снимки противомикробного материала, полученные с помощью просвечивающего электронного микроскопа. Источник: кафедра физической и коллоидной химии Губкинского университета. Автор — Максим Горбачевский
3 / 4
Снимки противомикробного материала, полученные с помощью просвечивающего электронного микроскопа. Источник: кафедра физической и коллоидной химии Губкинского университета. Автор — Максим Горбачевский
Снимки противомикробного материала, полученные с помощью просвечивающего электронного микроскопа. Источник: кафедра физической и коллоидной химии Губкинского университета. Автор — Максим Горбачевский

С каждым годом появляется все больше болезнетворных бактерий с устойчивостью к имеющимся антибиотикам. Хотя ученые и разрабатывают новые препараты, патогены приспосабливаются и к ним. Микробы защищаются разными способами, например, вырабатывают ферменты, разрушающие антибиотик, или изменяют свои молекулы, с которыми лекарство взаимодействует.

Справиться с развитием лекарственной устойчивости можно, если применять альтернативные подходы, к которым микроорганизмы не смогут адаптироваться. Так, один из вариантов — использовать особые материалы, чей механизм противомикробного действия принципиально отличается от такового у антибиотиков. На их основе можно создавать покрытия для предметов, через которые контакт людей неизбежен: мебель, ручки дверей, сантехника, сенсорные экраны и прочее. В результате патогены не будут накапливаться на них и распространяться дальше. Особенно это важно для больниц, где попадание бактерии в организм ослабленного пациента чревато тяжелыми осложнениями и гибелью.
Ученые из Российского государственного университета нефти и газа (национального исследовательского университета) имени И.М. Губкина (Москва) вместе с бразильским и китайскими коллегами предложили новый метод получения антимикробных материалов. За основу авторы взяли серебро и фосфорномолибденовую кислоту. Ионы серебра связываются с ферментами бактерий, нейтрализующими активные формы кислорода, и вызывают гибель клеток из-за окислительного стресса. Кислота подавляет способность бактерий производить защитные ферменты и противостоять действию ионов серебра. Носителем для активных компонентов стал глинистый минерал галлуазит — на поверхность его нанотрубок нанесли наночастицы серебра, а в их полость загрузили кислоту. При этом антимикробный эффект проявлялся только при сочетании компонентов, в то время как по отдельности они не обеспечивали ожидаемого результата.

Антибактериальное действие материала активируется при смачивании — тогда происходит постепенное высвобождение кислоты и ионов серебра. Минимальные количества материала для подавления микробов составили 0,5 г/л для Staphylococcus aureus (золотистый стафилококк), Pseudomonas aeruginosa (синегнойная палочка) и 0,25 г/л для Acinetobacter baumannii («иракибактер», названный так из-за частых инфекций ран военнослужащих США в Ираке). Эти бактерии вызывают внутрибольничные инфекции, в том числе они широко распространены в России.

Хотя измеренные в эксперименте концентрации выше, чем типичные действующие для чистых антибиотиков, разработанные материалы могут быть эффективны для борьбы с бактериями вне организма, а именно для предотвращения их распространения в больницах.

«На исследование нас вдохновили строчки песни Бориса Гребенщикова: "Мы знаем, каково с серебром, посмотрим, каково с кислотой". Полученный материал может быть использован в качестве добавки к защитным покрытиям для медицинской мебели или инструментов. В будущих исследованиях мы планируем изучить антибактериальное действие нашей системы против сформировавшейся биопленки бактерий, поскольку микроорганизмы в ее составе значительно легче вырабатывают устойчивость к антибиотикам», — комментирует один из авторов статьи Андрей Новиков, кандидат химических наук, доцент РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина.
18 мая, 2022
Новые графитоподобные катализаторы помогут с рекордной эффективностью получать топливо для солнечной водородной энергетики
Новосибирские ученые предложили метод синтеза высокоактивного фотокатализатора для получения водород...
16 мая, 2022
Ученые синтезировали стабильные светящиеся нанометки, перспективные для диагностики рака
Санкт-Петербургские физики вместе с коллегами из Городского университета Гонконга предложили способ ...