Nanotechnológie likvidujú superbaktérie a urýchľujú hojenie rán

Výskumníci zistili, že použitie nanovločiek čierneho fosforu na rany infikované superbaktériami odolnými proti liekom nielenže zabíja patogény, ale aj podporuje hojenie rán. Inovatívny antimikrobiálny prostriedok sa dá zabudovať do bežných materiálov, ako sú obväzy, gély a plasty. Vzhľadom na nárast počtu superbaktérií musíme prísť s novými spôsobmi riešenia infekcií rán. Približne 70 % baktérií si už vyvinulo rezistenciu aspoň proti jednej bežnej triede antibiotík, pričom od roku 2000 bolo objavených len päť nových tried antibiotík.

Nedávno výskumníci z austrálskej univerzity RMIT navrhli novú, bezliekovú metódu prevencie pooperačných infekcií u ľudí, ktorí dostávajú titánové implantáty. Teraz sa spojili s výskumníkmi z Univerzity v Južnej Austrálii, aby vyvinuli ďalšiu inováciu, ktorá využíva nanovločky čierneho fosforu na boj proti infekciám rán spôsobeným superbaktériami. Čierny fosfor bol nedávno identifikovaný ako účinná antimikrobiálna látka. Je to najstabilnejšia fyzikálna forma fosforu a pozostáva z 2D vrstiev fosforu, nazývaných fosforén.

Vo svojej predchádzajúcej práci výskumníci preukázali, ako čierny fosfor usporiadaný do tenkej nanovrstvy ničí mikróby vďaka svojej jedinečnej schopnosti produkovať reaktívne formy kyslíka, ktoré trhajú bakteriálne bunky. V súčasnej štúdii výskumníci testovali bezpečnosť a účinnosť použitia nanovločiek čierneho fosforu (black phosphorus nanoflakes – BPNF) na bežných baktériách vrátane S. aureus (zlatý stafylokok) odolného proti liekom, P. aeruginosa a E. coli. Zlatý stafylokok ošetrený BPNF vykazoval 62 % stratu životaschopnosti buniek v priebehu dvoch hodín, pričom po šiestich hodinách bola strata životaschopnosti 80 %.

Po 24 hodinách bolo usmrtených viac ako 99 % baktérií. Podobný trend bol pozorovaný aj pri P. aeruginosa. Keď výskumníci testovali účinnosť BPNF oproti ciprofloxacínu, bežne používanému širokospektrálnemu antibiotiku, na ranách myší, zistili, že obe látky boli porovnateľne účinné pri odstraňovaní zlatého stafylokoka. BPNF preukázali aj lepšie hojenie rán a regeneráciu tkaniva na makro- i mikroskopickej úrovni v porovnaní s kontrolnými látkami. Každodenná liečba pomocou BPNF počas siedmich dní viedla k 80 % uzavretiu rany bez známok začervenania alebo rozpadu kože.

Vedci dospeli k záveru, že pozorované zlepšenie stupňa reepitelizácie (vytvorenie bariéry medzi ranou a okolím) naznačuje, že BPNF podporujú hojenie rán aj v prípade, že sú rany infikované vysoko rezistentnou baktériou S. aureus. Zatiaľ čo antimikrobiálne vlastnosti čierneho fosforu sú známe, jeho vlastnosti pri hojení rán nie sú dobre zdokumentované.

„Naliehavo potrebujeme vyvinúť nové alternatívne neantibiotické prístupy na liečbu a zvládanie infekcie rán. Zdá sa, že čierny fosfor je zásah do čierneho a my sa tešíme na to, ako sa tento výskum premietne do klinickej liečby chronických rán,“ povedal Zlatko Kopecki, korešpondujúci autor štúdie. Výskumný tím chce spolupracovať s priemyselnými partnermi na vývoji a prototypovaní tejto technológie. Štúdia bola uverejnená v časopise Advanced Therapeutics.

Zdroj: newatlas.com.