Шведські дослідники розробили наноструктури, які здатні фізично знищувати бактерії без використання хімічних речовин. Це відкриття може суттєво змінити методи боротьби з інфекційними захворюваннями.
Новий підхід до боротьби з бактеріями заснований на фізичному знищенні їх клітинних мембран за допомогою наноструктур, виготовлених з метал-органічних каркасів.
Метал-органічні каркаси (MOFs) представляють собою гібридні кристалічні структури, які складаються з металевих іонів і органічних з'єднань, з'єднаних через координаційні зв'язки. У класичних методах боротьби з бактеріями MOFs використовувалися як носії для вивільнення антимікробних речовин або іонів важких металів. Однак група дослідників з Технологічного університету Чалмерса у Швеції розробила абсолютно новий підхід. Вони створили два шари MOFs, утворивши мікроскопічне покриття, що складається з гострих нанострижнів, які розташовані з точно визначеними проміжками.
Ці нанострижні пронизують зовнішню мембрану бактерій, фізично знищуючи мікроорганізми без застосування хімічних речовин. За словами провідного автора дослідження, д-ра Чжецзяна Цао, "якщо відстань між нанострижнями занадто велика, бактерії можуть проникнути між ними і прикріпитися до поверхні. Якщо ж вона занадто мала, то механічне навантаження зменшується, і бактерії виживають - це подібно до того, як можна лежати на ліжку з цвяхів і не поранитися."
Ключовою перевагою цього методу є те, що він не сприяє розвитку стійкості до антибіотиків, адже не використовує хімічних агентів. Покриття з MOFs потенційно може бути застосоване не лише у медичних пристроях, як-от імпланти та катетери, а й у промисловості - на корабельних корпусах або внутрішніх стінках труб, де воно запобігатиме утворенню біоплівок.
Вчені підкреслюють, що існують альтернативні методи механічного знищення бактерій, зокрема, поверхні, які черпають натхнення з крил бабок та цикад і містять мідні компоненти. Однак, MOFs представляють нові можливості в створенні безпечних антимікробних покриттів, які не шкодять екології та ефективно борються з патогенними мікроорганізмами.
#Бактерії #Інфекція #Хімічна речовина #Іон #Елемент з важкого металу #Кристал #Збудник #Хімія #Мікроорганізми #Мідь #Клітинна мембрана #Гібрид (біологія) #Резистентність до антибіотиків #Біоплівка #Одоната
