Искусственные ферменты используют свет для уничтожения бактерий
Изображение: Dr. Chaitali Dekiwadia/ RMIT Microscopy and Microanalysis Facility
Исследователи из университета RMIT разработали новый искусственный фермент, который использует свет для уничтожения бактерий.
Искусственные энзимы могут быть использованы в борьбе с инфекциями в общественных пространствах высокого риска, такие как больницы. Они могут уничтожать бактерии, например, кишечную палочку (E. coli) и золотистый стафилококк (Golden Staph).
Кишечная палочка может вызвать дизентерию и гастроэнтерит, тогда как стафилококк является основной причиной вторичных инфекций, вызванных больными, и хронических инфекций в ранах.
Изготовленные из крошечных наностержней — в 1000 раз меньше толщины человеческого волоса — «NanoZymes» используют видимый свет для создания высокореактивных видов кислорода, которые быстро разрушают и убивают бактерии.
Ведущий научный сотрудник, профессор Випул Бансал, являющийся научным сотрудником и директором RMIT, сказал, что новые «Наноэнзимы» предлагают передовой опыт в отношении способности убивать бактерии.
«В течение ряда лет мы пытаемся разработать искусственные ферменты, которые могут бороться с бактериями, а также предлагают возможности для борьбы с бактериальными инфекциями с использованием внешних «триггеров» и «стимулов», — сказал Бансал. «Теперь мы, наконец, получили его».
«Наши наноэнзимы являются искусственными ферментами, которые сочетают свет с влажностью, чтобы вызвать биохимическую реакцию, которая продуцирует радикалы ОН и разрушает бактерии. Антибактериальная активность природы не реагирует на внешние триггеры, такие как свет.
«Мы показали, что при освещении вспышкой белого света активность наших NanoZymes увеличивается более чем в 20 раз, образуя отверстия в бактериальных клетках и эффективно убивая их.
«Это новое поколение наноматериалов, скорее всего, принесет новые возможности по контролю за распространением инфекций в больницах и других местах».
Общественные туалеты — места с высоким уровнем бактерий и, в частности, E. coli — также являются идеальным местом для применения ферментов, и исследователи считают, что их новая технология может даже иметь потенциал для создания самоочищающихся унитазов.
Наноэнзимы в настоящее время используют видимый свет от фонарей или подобных источников света, в будущем они могут быть активированы солнечным светом.
Больше информации: Md. Nurul Karim et al, Visible-Light-Triggered Reactive-Oxygen-Species-Mediated Antibacterial Activity of Peroxidase-Mimic CuO Nanorods, ACS Applied Nano Materials (2018). DOI: 10.1021/acsanm.8b00153