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 учёные изучают взаимодействие различных штаммов вредоносных грибов на поверхности наноструктурированных материалов. Новое исследование показало, что шероховатые поверхности с микроскопическими структурами, напоминающими антибактериальные шипы на крыльях насекомых (цикад, стрекоз), эффективно борются с лекарственно-устойчивыми супербактериями, включая грибки. Работа была опубликована в журнале Advanced Materials Interfaces в начале сентября. Затем группа учёных стремилась разработать модель титановых микрошипов для защиты пациентов от бактерий и грибков без применения лекарств.
Исследовательская группа по многофункциональным механическим антибактериальным материалам (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 воздействие. Фук и его коллега, доктор Денвер Линклейтер, экспериментировали с несколькими микроскопическими поверхностями титановых цилиндров.
Специально разработанные шипы, высота которых равна высоте бактериальной клетки, были нанесены на поверхность титановых имплантатов и испытаны на эффективность в уничтожении лекарственно-устойчивого грибка Candida — потенциально смертельного грибка, вызывающего каждую десятую внутрибольничную инфекцию, связанную с использованием медицинских устройств.
В результате крошечные титановые шипы способны уничтожить около половины вредоносных клеток при контакте. Оставшиеся грибковые клетки из-за повреждений теряют способность к выживанию и не могут размножаться или вызывать инфекцию.
Целая клетка гриба рода Candida на полированной титановой поверхности (слева) и разрушенная клетка гриба рода Candida на титановой поверхности с микрошипами (справа). Фото: Исследовательская группа
По словам доктора Денвера Линклейтера, анализ активности белков показал, что повреждённые клетки Candida albicans подвергались значительному метаболическому подавлению в течение 7 дней, что препятствовало их размножению и в конечном итоге приводило к гибели. Что касается оставшихся клеток, они больше не могли выживать и прекращали функционировать (это называется апоптозом, или запрограммированной клеточной смертью).
«Это открытие демонстрирует, как созданные противогрибковые поверхности могут предотвращать образование биопленок из опасных, устойчивых к лекарственным препаратам дрожжей», — 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. Команда также намерена проверить противогрибковые свойства этой модели против различных штаммов микроорганизмов, чтобы оптимизировать размер микрошипов для достижения оптимального антимикробного и антибактериального эффекта.
Нху Куинь
Ссылка на источник
Комментарий (0)