Ультратонкие наноматериалы помогут в борьбе с устойчивостью к антибиотикам
Исследователи создали нанотонкий материал, уничтожающий супербактерии, который в будущем можно будет интегрировать в повязки и имплантаты для предотвращения или лечения бактериальных инфекций.
Инновация, прошедшая расширенные доклинические испытания, эффективна против широкого спектра устойчивых к лекарствам бактерий, включая золотистый стафилококк (Staphylococcus aureus), часто называемый супербактерией.
Устойчивость к антибиотикам — серьёзная глобальная угроза здоровью, вызывающая около 700 000 смертей ежегодно. К 2050 году эта цифра может вырасти до 10 миллионов смертей в год без разработки новых антибактериальных методов лечения.
Новое исследование под руководством RMIT University и Университета Южной Австралии (UniSA) протестировало нанотехнологию на основе чёрного фосфора как перспективное средство для лечения инфекций и заживления ран.
Результаты, опубликованные в Advanced Therapeutics, показывают, что материал эффективно лечил инфекции, уничтожая более 99% бактерий, не повреждая другие клетки в биологических моделях.
Лечение показало результаты, сопоставимые с действием антибиотика ципрофлоксацина в устранении инфекции, и ускорило заживление: раны закрывались на 80% за семь дней.
Разработанная в RMIT нанотехнология, убивающая супербактерии, была тщательно протестирована в доклинических испытаниях экспертами по заживлению ран из UniSA. RMIT оформил патентную защиту на хлопья чёрного фосфора, включая их использование в составах для заживления ран, таких как гели.
Как работает изобретение
Чёрный фосфор — наиболее стабильная форма фосфора. В ультратонкой форме он легко разлагается под действием кислорода, что делает его идеальным для уничтожения микробов.
«Когда наноматериал разрушается, его поверхность реагирует с атмосферой, производя так называемые активные формы кислорода. Эти формы в конечном итоге помогают разрывать бактериальные клетки», — пояснил профессор Сумит Валия из RMIT.
Новое исследование проверило эффективность нанотонких хлопьев чёрного фосфора против пяти распространённых штаммов бактерий, включая E. coli и устойчивый к лекарствам золотистый стафилококк.
Глобальная война с супербактериями
«Супербактерии — патогены, устойчивые к антибиотикам, — ответственны за огромную нагрузку на систему здравоохранения. По мере роста резистентности наша способность лечить эти инфекции становится всё более сложной», — сказал соавтор исследования доктор Аарон Элбурн из RMIT.
Эффективность лечения в доклинических моделях раневой инфекции
Доктор Златко Копецки из UniSA и его команда провели доклинические испытания, которые показали, что ежедневное местное применение нанохлопьев чёрного фосфора значительно снижает инфекцию.
«Мы остро нуждаемся в разработке новых альтернативных безантибиотических подходов для лечения и контроля раневой инфекции. Чёрный фосфор, кажется, попал в точку», — отметил доктор Копецки.
Команда надеется на сотрудничество с потенциальными промышленными партнёрами для разработки и создания прототипа технологии.