Вчені навчилися атакувати хронічні бактеріальні інфекції за допомогою спеціальних наночастинок.
Група вчених з університету Нового Південного Уельсу (University of New South Wales, UNSW), Австралія, вигадали новий метод, що дозволяє "розібратися" з біоплівками, що формуються з хвороботворних мікроорганізмів у разі хронічних бактеріальних інфекцій. Коли хвороботворні бактерії є в організмі в невеликих кількостях, на них досить легко можна впливати антибіотиками та іншими лікарськими препаратами. Але якщо час було втрачено, то бактерії можуть поєднатися і сформувати біоплівки, тонкі шари яких покривають поверхню внутрішніх органів. І боротьба з такими колоніями бактерій, здатних виживати в найважчих умовах, є набагато складнішою справою.
Згідно з наявними даними, близько 80 відсотків інфекційних захворювань протікає з утворенням бактеріальних біоплівок. Такі біоплівки можуть заражати як організм носія інфекції, вони можуть осідати і поверхні медичного устаткування, наприклад, на внутрішніх поверхнях катетерів. І ця проблема постає особливо гостро у разі епідемій інфекційних захворювань, які досить часто виникають у країнах третього світу.
У пошуках методу боротьби з утворенням інфекційних біоплівок дослідники UNSW звернулися до можливостей сучасних нанотехнологій. А "піддослідним кроликом" для вчених стали патогенні бактерії виду Pseudomonas aeruginosa, мікроорганізм, на якому проводяться випробування нових лікарських препаратів та вивчення реакції організмів на вплив різних факторів.
Перш ніж розпочати розробку нового методу боротьби, вчені досконально вивчили те, що роблять хвороботворні мікроорганізми під час"колонізації" нового місця проживання. Навіть якщо бактерії вже об'єдналися в біоплівку, щоб завоювати нове місце їм доводиться знову розділитися, стаючи більш вразливими для антибіотиків та інших лікарських препаратів. А спонукати їх до таких дій може невелике підвищення температури навколишнього середовища, що є сигналом про наявність неподалік незаражених ділянок поверхні.
Для імітації вищезгаданого сигналу вчені ввели внутрішньо інфікованого організму, захворювання якого вже давно перейшло в хронічну стадію, наночастинки з оксиду заліза, поверхня яких була покрита шаром нетоксичного пластику. Потім всередину цього організму було спрямоване змінене сфокусоване магнітне поле, яке нагріло наночастинки. Звичайно, тепло від наночастинок було передано навколишньому середовищу, що викликало появу локальних областей, температура яких на п'ять градусів перевищувала температуру навколишнього середовища. Це стало імітатором сигналу для колоній хвороботворних бактерій, плівка яких через час просто розпалася, після чого ці бактерії були легко знищені лікарськими препаратами.
"Використання покритих полімером залізних наночастинок дозволяє розсіяти навіть найстійкіші колонії бактерій, що формують біоплівки. І цю технологію можна використовувати не тільки в медицині, вона може бути використана, наприклад, у харчовій промисловості для дезінфекції обладнання", - розповідає професор Сіріле Буаї (Cyrille Boyer). ), який очолює дослідницьку групу, - "Коли плівки руйнуються, на окремі бактерії набагато простіше впливати медикаментозним шляхом або просто видалити їх з організму. І наш новий метод є єдиним ефективним методом лікування з деякими інфекціями, особливостійкими до лікарських препаратів, у тому числі сильних антибіотиків".