Наночастицы железа уничтожают бактерии на медицинских имплантатах

Бактерия Staphylococcus epidermidis, обычно безобидная для кожи, является ведущей причиной инфекций на медицинских имплантатах (катетерах, протезах). Внутри организма она образует защитную биоплёнку, неуязвимую для антибиотиков. По данным Clinical Infectious Diseases, до 2.5% имплантатов тазобедренного и коленного суставов в США инфицируются, что иногда приводит к летальному исходу. Единственным решением до сих пор было удаление имплантата.

Исследователи из Университета Брауна создали наноразмерных «убийц» на основе оксида железа, которые целенаправленно уничтожают S. epidermidis на имплантатах. Это первый случай, когда наночастицы оксида железа показали такую эффективность (International Journal of Nanomedicine).

Как это работает:

• Используются «суперпарамагнитные» наночастицы оксида железа средним диаметром 8 нанометров.
• Магнитное поле направляет частицы к имплантату, а их путь можно отслеживать с помощью МРТ.
• Под действием магнита, расположенного под имплантатом, частицы проникают через бактериальную биоплёнку.
• Благодаря наноразмеру они попадают внутрь бактериальных клеток, вызывая их гибель (возможно, из-за перегрузки клетки железом).

Результаты экспериментов:

• Инъекция 10 микрограмм наночастиц уничтожила до 28% бактерий на имплантате за 48 часов.
• Три такие же дозы, введённые в течение шести дней, уничтожили практически все бактерии.

Дополнительный эффект:

Магнитные свойства наночастиц, по предварительным наблюдениям, могут стимулировать рост костных клеток на поверхности имплантата, но этот эффект требует дальнейшего изучения.