Подобные исследования в области нанотехнологий ведутся уже давно. Но теперь, благодаря американским химикам компании IBM Research — Almaden и институту биоинженерии и нанотехнологий Сингапура, можно всерьез говорить о том, что борьба с устойчивыми к антибиотикам бактериями вышла на совершенно новый уровень.
Устойчивость бактерий к антибиотикам формируется из-за наличия у микроорганизмов защитного механизма, препятствующего попаданию активных веществ внутрь клетки. Вследствие генетических мутаций, бактерии получают возможность распознавать и «удалять» антибиотики из своих клеток. Для того чтобы эффективно бороться с такими их особенностями, ученые вынуждены изобретать более новые и сильные антибиотики. Но некоторые бактерии способны приспособиться к препаратам совершенно разных структур, и одновременно быть невосприимчивым к нескольким видам антибиотиков.
Получается замкнутый круг: чем более совершенными будут лекарства, тем сложнее и эффективнее станет механизм невосприимчивости к ним бактерий. Ученые решили положить этому конец с помощью нанотехнологий. И, надо сказать, исследования в этой области далеко не безуспешны.
Новые полимерные структуры способны разрушать клеточную мембрану болезнетворных бактерий, не действуя при этом на здоровые клетки организма. Полимеры обладают поверхностным зарядом и, попадая в кровоток, притягиваются к клеткам бактерий. После уничтожения больной клетки полимеры разлагаются и выводятся из организма, не оказывая абсолютно никакого воздействия на него.
Пока что испытания полимеров-убийц успешно проведены на бактериях MRSA (метициллин-резистентный золотистый стафилококк). Они, как и новые полимеры, имеют поверхностный заряд. Вследствие электростатического взаимодействия наночастицы, притягиваясь к больным клеткам, полностью уничтожали их. Действие полимеров похоже на работу иммунной системы человека: «отработав» свое, они полностью разлагаются. В отличие от химических веществ, наноструктуры не накапливаются в организме и не вызывают побочных эффектов.
По утверждениям разработчиков, эти биодеградируемые наночастицы можно синтезировать в любых необходимых количествах. Они легки и дешевы в производстве и могут заменить существующие химические и биологические препараты.
Ученые надеются, что новая технология найдет свое применение не только в медицине, но и в пищевой промышленности или в качестве средств для стерилизации взамен бытовой химии. Полимеры абсолютно безопасны для здоровья людей и состояния окружающей среды, так как их действие основано на физическом, а не химическом воздействии.