Чтобы помочь в борьбе с ростом числа бактерий, устойчивых к антибиотикам, исследователи уже много лет экспериментируют с немедикаментозными методами уничтожения болезнетворных насекомых. Новый тип нержавеющей стали делает именно это, удобным и доступным способом.
По данным глобального опроса, описанного в журнале NatureТолько в 2019 году устойчивые к антибиотикам бактерии убили больше людей, чем ВИЧ/СПИД или малярия. Супербактерии стали причиной почти пяти миллионов смертей, непосредственно вызвав более 1,27 миллиона смертей. В докладе Программы ООН по окружающей среде говорится, что ВОЗ относит устойчивость к противомикробным препаратам (УПП) к одной из 10 главных глобальных угроз здоровью и что к 2050 году до 10 миллионов дополнительных смертей могут быть вызваны насекомыми, которые развились, чтобы избежать нашей угрозы. наркотики. Это будет сопоставимо с количеством смертей от рака во всем мире в 2020 году.
По понятным причинам обеспокоенные такими цифрами, исследователи из Технологического института Джорджии решили атаковать УПП механически, а не химически. В частности, они стремились бороться с грамотрицательными бактериями, такими как E. палочка, холеры и сальмонеллы, потому что они содержат защитную капсулу, благодаря которой они особенно эффективны в борьбе с традиционными антибиотиками.
«Уничтожить грамположительные бактерии без химикатов сравнительно легко, но борьба с грамотрицательными бактериями представляет собой серьезную проблему из-за их толстой многослойной клеточной мембраны», — сказала Ануджа Трипати, ведущий автор исследования. «И если эти бактерии сохраняются на поверхностях, они могут быстро расти. Я стремился разработать бактерицидную поверхность без антибиотиков, эффективную против грамотрицательных и грамположительных бактерий».
Работу возглавляла постдокторант Анжуа Трипати из Школа химической и биомолекулярной инженерии Технологического института Джорджии Технологический институт Джорджии
Используя электрохимический процесс, команда Трипати протравила поверхность нержавеющей стали, чтобы создать тысячи крошечных микрошипов. Затем они прикрепили ионы меди к поверхности стали, опять же с помощью электрохимии. В результате получается материал, который устраняет ошибки AMR двумя способами. Шипы разрушают их защитные внешние мембраны, а медь, известная своими антибактериальными свойствами еще со времен Древнего Египта, еще больше разрушает клеточные мембраны.
В ходе испытаний сталь и медный материал снижали количество грамотрицательных бактерий. Э. coli на 97 % и привело к снижению на 99 % количества грамположительных эпидермических стафилококковбактерии. Было показано, что материал достигает таких результатов всего за 30 минут.
Тот факт, что новый материал содержит только очень тонкий слой меди, означает, что он позволяет избежать высокой стоимости материала, сохраняя таким образом новую сталь. медный комбинированный доступный. А поскольку он измельчает бактерии своими шипами, он должен препятствовать тому, чтобы насекомые выработали средства избежать смерти, как это можно сделать с помощью методов химической обработки.
Мы уже не первый раз видим материалы, которые используйте механические методы для уничтожения устойчивых бактерий. Только в этом году мы сообщили об остроконечном титановом материале, вдохновленном крыльями стрекозы, который уничтожает обычный респираторный вирус, а также о шипах на нанокристаллах, которые вращаются под действием света и измельчают бактерии. Исследование Технологического института Джорджии делает еще один шаг вперед, добавляя медь, и, основываясь на страшных предупреждениях агентств здравоохранения относительно УПП, можем ли мы действительно иметь достаточно способов борьбы с атакой супербактерий?
Исследование была опубликована в журнале Small.
