Наноферменты, убивающие бактерии светом

Исследователи из Университета RMIT разработали новый искусственный фермент, который использует свет для уничтожения бактерий.

Эти искусственные ферменты могут в будущем применяться для борьбы с инфекциями и поддержания чистоты в зонах повышенного риска, таких как больницы, от бактерий E. coli и золотистого стафилококка.

E. coli может вызывать дизентерию и гастроэнтерит, а золотистый стафилококк является основной причиной внутрибольничных вторичных инфекций и хронических инфекций ран.

«Наноферменты» (NanoZymes) состоят из наностержней, которые в 1000 раз тоньше человеческого волоса. Под действием видимого света они создают высокореактивные формы кислорода, которые быстро разрушают и убивают бактерии.

Профессор Випул Бансал, ведущий исследователь, отметил, что новые наноферменты дают значительное преимущество по сравнению с природной способностью убивать бактерии.

«Наши наноферменты — это искусственные ферменты, которые объединяют свет и влагу, вызывая биохимическую реакцию, производящую OH-радикалы и разрушающую бактерии. Антибактериальная активность природы не реагирует на внешние триггеры, такие как свет», — сказал Бансал.

Исследователи показали, что при освещении белым светом активность наноферментов увеличивается более чем в 20 раз, образуя отверстия в бактериальных клетках и эффективно убивая их.

Наноферменты работают в растворе, имитирующем жидкость в ране. Этот раствор можно распылять на поверхности. Также наноферменты производятся в виде порошков для смешивания с красками, керамикой и другими потребительскими товарами. Это может привести к созданию стен и поверхностей в больницах, свободных от бактерий.

Общественные туалеты — места с высоким уровнем бактерий, особенно E. coli — также являются ключевой локацией для применения наноферментов. Исследователи полагают, что их технология может даже создать самоочищающиеся унитазы.

В настоящее время наноферменты активируются видимым светом от фонарей или подобных источников, но в будущем они могут активироваться солнечным светом.

Исследователи уже показали, что наноферменты работают в лабораторных условиях. Следующим шагом будет проверка их способности убивать бактерии и заживлять раны вне лаборатории.

Прорыв в технологии наноферментов был недавно опубликован в журнале ACS Applied Nano Materials.