Ученый ТвГУ, кандидат химических наук, доцент кафедры физической химии ТвГУ Дмитрий Вишневецкий и его коллеги разработали антибактериальный гель на основе серебра и серосодержащих аминокислот. Он в десятки раз эффективнее, чем аналоги на основе серебра, борется с бактериями, вызывающими внутрибольничные инфекции. Исследователи заменили опасные для здоровья вещества на безвредные, содержащие серу аминокислоты, которые есть в организме человека.
— Дмитрий Викторович, какая у вас область научных интересов?
— Альма-матер — химический факультет МГУ, кафедра высокомолекулярных соединений. Сначала занимался синтезом и исследованием свойств новых полимерных структур, успешно применил полученные навыки и работал на родной кафедре над созданием систем для борьбы с вирусом гриппа А. Далее был приглашенным ученым в IPF (Институте полимерных исследований) Дрездена, где занимался разработкой препаратов для блокирования болезни Альцгеймера, и, наконец, в 2017 году вернулся в родной город и начал заниматься синтезом, изучением структуры и свойств супрамолекулярных нанообъектов на основе низкомолекулярных молекул.
— Вы с коллегами разработали антибактериальный гель на основе серебра и серосодержащих аминокислот. Расскажите подробнее о вашем изобретении, в чем его особенность?
— Первым, кто открыл этот гель, был Овчинников Максим Максимович из нашего медуниверситета (ТГМУ). Это было 20 лет назад. Он дал нам «хлеб и соль» для дальнейшей работы. Далее коллектив под руководством профессора П.М. Пахомова стал исследовать особенности самосборки в системе на основе водных растворов аминокислоты L-цистеина и нитрата серебра. При их смешивании получается цистеин-серебряный золь, при добавлении к которому различных низкомолекулярных электролитов (например, поваренной соли) происходит формирование тиксотропного геля (тиксотропия — способность уменьшать вязкость, то есть разжижаться от механического воздействия и увеличивать вязкость, то есть сгущаться в состоянии покоя). Я же продолжил эти исследования только в 2018 году и сразу стал задавать кучу вопросов. Не получив ответы, решил с нуля начать изучать эту систему. За 5 лет нам, совместно с коллегами из МФТИ, ВНИИФТРИ, МГУ, ИБМХ, ИЭМ, удалось в первом приближении обрисовать картину взаимосвязи между структурой частиц, формирующихся в золях и гелях, и их различными свойствами, кстати, не только антибактериальными. Все считали и до сих пор считают, что самым необычным является то, что гель может переходить в состояние раствора (золя) и далее, в состоянии покоя, опять в гель. Я считаю, что необычность все-таки в структуре частиц, из которых построена эта гель-сетка. Эту структуру можно модифицировать и тем самым изменять свойства данной системы.
— Как долго вы работали над проектом? С какими сложностями столкнулись?
— Основную информацию удалось получить в период с 2021 по 2023 годы, когда я выиграл свой персональный грант РНФ (Российского научного фонда). Было сложно быстро найти партнеров, которые имеют мощное современное оборудование, необходимое для решения поставленных задач, но очень повезло, откликнулись коллеги из МФТИ и ИЭМ. Особенно я благодарен Ольге Валерьевне Шамовой (Институт экспериментальной медицины), члену-корреспонденту РАН, которая ответила на мое письмо молниеносно, через час после его отправки. Мы сразу подружились, у нее отличный научный коллектив. Системы на основе нашего золя и геля при добавлении к ним коротких катионных пептидов, которыми занимаются коллеги из ИЭМ, проявили синергизм в отношении ингибирования формирования биопленок. Например, вы наносите полученный золь или гель на какую-то поверхность (раневую и другие) и они не дают (ингибируют процесс) различным колониям бактерий сформировать биопленку. Биопленки очень опасны, так как многие антибиотики, особенно резервного ряда, не способны их ингибировать и подавлять, в итоге процесс необратим и ведет к различным неблагоприятным последствиям.
Также хочу поблагодарить Дмитрия Аверкина , одного из самых талантливых аспирантов-химиков ТвГУ (2019-2023; сейчас — сотрудника ВНИИФТРИ), за всестороннюю помощь в осуществлении проекта и Игоря Николаевича Межеумова, доцента кафедры физической химии ТвГУ, которого считаю своей второй совестью.
— Ваша разработка уже нашла применение в медицине?
— Здесь ответ очевиден, нужны предварительные испытания на животных, которые мы вот-вот начнем делать совместно с коллегами из ИЭМ.
— Авторитетные зарубежные научные издания написали о ваших исследованиях, что говорит о востребованности разработки. Есть ли планы по ее представлению на международном уровне?
— Эти издания, конечно, умеют преувеличить (улыбается). Думаю, пока что необходимо аккуратно и скрупулезно провести испытания in-vivo. Дальше будет видно.
— Над чем Вы сейчас работаете?
— Начинаю готовить заявку на грант РНФ для получения финансирования на проведение дополнительных исследований золей и гелей, улучшению их свойств, получению новых форм на их основе, а также проведению испытаний на животных. Начинаем изучать свойства новой супрамолекулярной системы.
— Что посоветуете студентам и молодым ученым, которые только начинают заниматься наукой?
— Не бояться задавать вопросы, любые; глупых вопросов не бывает. Обязательно уделять время как на размышления о научных проблемах, так и на отдых, уметь переключаться. Расставить приоритеты и соизмерять свои амбиции с реальными силами и возможностями. Проводить побольше времени с семьей. Уметь выслушивать других.
Пресс-служба ТвГУ благодарит Дмитрия за интервью и желает новых научных достижений!