Борьба с устойчивостью к антибиотикам
Антибиотики больше не могут так эффективно лечить инфекции, как раньше, поскольку многие патогены выработали устойчивость к этим препаратам. Это явление, известное как устойчивость к противомикробным препаратам (УПП), ежегодно уносит более миллиона жизней по всему миру.
Новое слово в борьбе с УПП
Учёные давно ищут способы преодоления УПП, и открытие исследователей из Калифорнийского университета делает значительный шаг вперёд. Команда разработала новый тип серебряных наночастиц (AgNP), который гораздо эффективнее против вредных бактерий и значительно замедляет рост устойчивости к антибиотикам.
Особенности новых наночастиц
AgNP были созданы с использованием бактериофага M13 — палочковидного вируса, который инфицирует бактерии E. coli — в качестве биологического шаблона для роста частиц. Это позволило получить частицы, эффективность которых в 30 раз выше, чем у коммерчески доступных серебряных наночастиц.
Результаты исследования
Результаты опубликованы в журнале Langmuir. Исследования показали, что серебряные наночастицы могут убивать бактерии, создавая окислительный стресс, повреждая их белки и даже вредя их ДНК. Поскольку серебряные наночастицы действуют через множество путей, они кажутся перспективным подходом в борьбе с УПП, поскольку бактериям сложно разработать стратегии противодействия всем их эффектам.
Преодоление проблем
Однако текущие AgNP всё ещё сталкиваются со значительными проблемами, включая токсичность, низкую эффективность и быстрое появление бактериальной устойчивости. Исследователи в этом исследовании преодолели эти проблемы с помощью биотемплирования — процесса, в котором они использовали бактериофаг M13 в качестве биологического шаблона для синтеза ряда серебряных наночастиц.
Они начали с некоторого количества очищенного бактериофага M13 с раствором нитрата серебра (AgNO₃). Заряженные компоненты на поверхности вирусов действовали как крошечные восстановители, превращая ионы серебра в растворе в твёрдое металлическое серебро. Это привело к тому, что наночастицы росли непосредственно на структуре M13 и формировали уникальную морфологию поверхности, что обеспечило высокореактивную поверхность.
Результаты
В результате новые AgNP развивали устойчивость бактерий в 10 раз медленнее, чем коммерческие AgNP, при этом демонстрируя превосходную эффективность против грамотрицательных бактерий, включая E. coli, Pseudomonas aeruginosa и Vibrio cholerae.
Эти результаты свидетельствуют о том, что достижения в области биотемплирования могут дать реальную надежду в борьбе с УПП, открыв путь для разработки AgNP, которые позволят проводить более безопасные и эффективные антибактериальные процедуры с гораздо более низким риском развития устойчивости.