Исследователи разработали способ борьбы с внутрибольничными инфекциями, устойчивыми к антибиотикам, при хирургических операциях.
Исследователи из Мельбурнского королевского технологического университета (RMIT) создали метод уничтожения супербактерий, вдохновленный антимикробной поверхностью крыльев насекомых. Крошечные шипы на поверхности протезов разрывают клетки бактерий и грибков, защищая от инфекции.
Крылья стрекоз и цикад покрыты крошечными наностолбиками, которые действуют как «механобиоцид», физически разрывая клетки патогенов и убивая бактерии. Чтобы воспроизвести этот эффект, исследователи разработали поверхность титана, покрытую микрошипами. Ученые использовали плазменное травление для создания наностолбиков размером с бактериальную клетку.
Ученые проверили эффективность поверхности в уничтожении грибка кандида (Candida), обладающего устойчивостью к лекарствам и вызывающего до 10% внутрибольничных инфекций, связанных с имплантами и медицинским оборудованием. Анализ показал, что половина клеток погибла при контакте с шипами, а вторая половина — получила серьезные повреждения и утратила способность к размножению.
Поврежденные клетки грибка подверглись сильному метаболическому стрессу, предотвращающему процесс размножения с образованием смертоносной грибковой биопленки даже через семь дней. Их не удалось возродить в условиях отсутствия стресса, и в конечном итоге они остановились в процессе, известном как апоптоз, или запрограммированная смерть клеток.
Денвер Линклейтер, соавтор исследования
Здоровая клетка грибка Candida (слева) и поврежденная при контакте с наношипами (справа). Изображение: RMIT
Исследователи отмечают, что утрата 100% клеток способности к размножению и восстановлению предполагает, что устойчивость к этим поверхностям не будет развита в процессе эволюции. При этом простая техника плазменного травления, которую ученые использовали для создания шипов, подойдет как для протезов, так и для медицинского оборудования, сельскохозяйственных инструментов и поверхностей для пищевых продуктов.
Хирургическое вмешательство может привести к инфекции, а с ростом числа устойчивых к лекарствам микробов обеспечить эффективное лечение становится труднее. Хотя бактерии основные источники инфекции, устойчивые к лекарствам виды грибков также представляют проблему. Они колонизируют поверхности оборудования и образуют биопленки на имплантированных материалах, что приводит к внутрибольничным инфекциям.
Читать далее:
Физики впервые наблюдали «кольца Алисы»: квантовый вход в «зазеркалье»
Посмотрите, как Сатурн максимально приблизился к Земле
Физики наблюдали впервые квантовое состояние, предсказанное 50 лет назад: почему это важно
На обложке: разорвавшаяся клетка грибка на поверхности с наношипами. Изображение: RMIT