Созданы микромоторы на основе серебра, которые могут уничтожать бактерии
Четыре шипа нового нанокристалла, разработанного в Испании, раскручиваются под действием света и движутся сквозь жидкость, уничтожая любые бактерии, оказавшиеся на их пути. Это открытие может создать проблемы для бактерий, устойчивых к традиционным медикаментозным методам лечения.
Бактерии, устойчивые к противомикробным препаратам, становятся настоящей проблемой. По данным исследователей, супербактерии стали причиной почти 5 миллионов смертей во всем мире в 2019 году, при этом миллионы человек ежегодно заболевают той или иной устойчивой к лечению инфекцией. Поскольку микробы продолжают развиваться, уклоняясь от способов их уничтожения, ученые стремятся расширить арсенал, который мы можем использовать против них.
Ученые из Института химических исследований Каталонии (ICIQ) в Таррагоне, Испания, подключили к борьбе с бактериями серебряные микромоторы.
По сути, производимые ими моторы представляют собой кристаллы, изготовленные из фосфата серебра. Уже давно известно, что серебро обладает антибактериальными свойствами: соли серебра использовались для заживления ран более 3000 лет назад в Древней Греции.
Когда эти кристаллы шириной всего пять микрометров помещают в воду и подвергают воздействию света, они начинают растворяться, выделяя кислород, ионы серебра и свободные радикалы. Высвобождение этих соединений не только заставляет кристаллы перемещаться по жидкости, но ионы серебра, которые они выделяют, ослабляют стенки бактерий в воде, заставляя их гибнуть и умирать.
Хотя серебро и раньше изучалось как способ борьбы с инфекцией, исследователи говорят, что, поскольку их метод усиливает движение, ионы распространяются более широко, что делает их еще более эффективными в уничтожении бактерий, которые в этом исследовании включали грамотрицательные бактерии (Escherichia coli) и грамположительные (Staphylococcus aureus) – два штамма, у которых развивается устойчивость к традиционным методам лечения. Чтобы доказать это, когда исследователи убрали движущий фактор из крошечных двигателей, они обнаружили, что их эффективность значительно снизилась.
«Эта работа важна, потому что мы сообщаем о синергическом эффекте, который включает в себя способность микромоторов двигаться самостоятельно под воздействием световых раздражителей, что обеспечивает большую диффузию и рассеивание ионов серебра, а также высвобождение свободных радикалов», — сказала ведущий исследователь доктор Кэтрин Вилла из ICIQ.
Микромоторы — очень интересный инструмент для восстановления окружающей среды. В прошлом году команда доктора Виллы разработала микромоторы, покрытые лакказой, химическим соединением, которое ускоряет превращение мочевины в аммиак. Мочевина является новым загрязнителем, поскольку это распространенный продукт бытовой деятельности (мочевина является основным компонентом мочи) и различных промышленных процессов, в то время как аммиак приобретает все большее значение как источник экологически чистой энергии; это соединение можно разложить для производства водорода и хранить в качестве экологически чистого топлива.
Об исследовании сообщается в журнале Advanced Optical Materials.