Titánové hroty zabijú superbaktérie bez liekov tak, že ich doslova roztrhajú
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 8. 9. 2023
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
Inšpirovaní štruktúrami zabíjajúcimi baktérie na krídlach niektorých druhov hmyzu, výskumníci vyvinuli spôsob, ako zabiť mikróby odolné voči liekom, ktoré bežne spôsobujú infekcie získané v nemocnici. Ich technika je novým a účinným spôsobom riešenia problému superbaktérií, ktoré sú odolné voči antibiotikám.
Chirurgický zákrok môže viesť k infekcii a s nárastom mikróbov odolných voči liekom je poskytovanie účinnej liečby čoraz ťažšie. Zatiaľ čo baktérie sú zvyčajne hlavnými vinníkmi, ktorí spôsobujú infekciu, ako problematické sa ukazujú aj druhy Candida, ktoré sú odolné voči liekom. Nielenže môžu účinne kolonizovať a vytvárať biofilmy na implantovaných materiáloch, čo vedie k infekciám získaným v nemocnici, ale vedú aj k zlým klinickým výsledkom.
Keď lekári vkladajú veci, ako sú titánové implantáty alebo zubné protézy, lekári používajú celý rad antimikrobiálnych povlakov, chemikálií a antibiotík, aby zabránili vzniku infekcie. Ale tieto opatrenia nebudú také účinné alebo vôbec účinné, ak si príslušný mikrób vyvinul rezistenciu.
Vedci z univerzity RMIT však prišli s novým spôsobom, ako zabiť superbaktérie bez liekov, ktorý je inšpirovaný antimikrobiálnym povrchom na krídlach niektorých druhov hmyzu. Hmyz, ako sú vážky, cikády a motýle, má na povrchu krídel drobné stĺpiky alebo nanopiliere, ktoré pôsobia ako „mechanobiocídny prostriedok“, ktorý fyzicky oddeľuje bakteriálne bunky a zabíja ich.
„Je to ako naťahovanie latexovej rukavice,“ povedala Elena Ivanová, zodpovedajúca autorka štúdie. „Ako sa pomaly naťahuje, najslabšie miesto v latexe bude tenšie a nakoniec sa roztrhne“.
Výskumníci sa teda pustili do vytvárania vlastného mechanicko-biocídneho prípravku, pričom vyvinuli titánový povrch pokrytý špeciálne navrhnutými hrotmi v mikroskopickom meradle, každý o veľkosti bakteriálnej bunky, pomocou techniky nazývanej ako plazmové leptanie.
Tím testoval účinnosť povrchu pri zabíjaní buniek Candida rezistentných voči viacerým liekom a zistil, že asi polovica buniek bola zničená krátko po kontakte s titánovými nanohrotmi. Zistilo sa tiež, že bunky, ktoré neboli okamžite zničené, boli poškodené natoľko, že sa nedokázali rozmnožovať alebo spôsobiť infekciu.
„Poranené bunky Candida prešli rozsiahlym metabolickým stresom, ktorý zabránil procesu, v ktorom sa množia a vytvárajú smrteľný hubový biofilm, dokonca aj po siedmich dňoch,“ povedal Denver Linklater, jeden zo spoluautorov štúdie. „Neboli schopné sa oživiť v bezstresovom prostredí a nakoniec sa zastavili v procese známom ako apoptóza alebo programovaná bunková smrť“.
„Skutočnosť, že bunky zomreli po počiatočnom kontakte s povrchom - niektoré prasknutím a iné programovanou smrťou buniek krátko potom - naznačuje, že rezistencia voči týmto povrchom nebude vyvinutá,“ povedala Ivanová.
Výskumníci tvrdia, že relatívne jednoduchá technika plazmového leptania, ktorú použili na vytvorenie hrotov, by sa dala použiť v širokej škále materiálov a aplikácií.
„Táto nová technika úpravy povrchu by mohla mať potenciálne aplikácie v lekárskych zariadeniach, ale mohla by sa tiež ľahko vylepšiť pre dentálne aplikácie alebo pre iné materiály, ako sú lavice z nehrdzavejúcej ocele používané pri príprave potravín a poľnohospodárstve,“ povedala Ivanová.
Štúdia bola nedávno publikovaná v magazíne Advanced Materials Interfaces.
