Onderzoekers rapporteerden een nieuw verband met een slimme hydrogel die antibiotica alleen op aanvraag vrijgeeft, zodra schadelijke bacteriën aanwezig zijn. Het materiaal is bedoeld om wondgenezing te versnellen en onnodige blootstelling aan antibiotica te beperken, een belangrijke factor bij de wereldwijde toename van antibioticaresistentie.
De hydrogel is opgebouwd uit water en lange polymeermoleculen die door crosslinkers verbonden blijven totdat die crosslinkers in contact komen met specifieke enzymen. Die enzymen, beta-lactamases, worden door veel schadelijke bacteriën geproduceerd. Bij aanwezigheid van deze enzymen degradeert de hydrogel en komt het ingesloten antibioticum gecontroleerd vrij; bij afwezigheid van de enzymen blijft het middel opgesloten.
In petrischaalexperimenten bleek de degradatie strikt enzym-specifiek: het materiaal degradeerde alleen bij beta-lactamase-producerende, schadelijke bacteriën en bleef intact bij onschadelijke soorten. Belangrijke bevindingen waren onder meer:
- enzym-specifieke degradatie in laboratoriumtests,
- een enkele toepassing die een bacteriële infectie in een muis volledig ongedaan maakte,
- betere prestaties dan een veelgebruikt antimicrobieel verband voor zowel het uitroeien van bacteriën als wondgenezing.
De hydrogel hield het antibioticum stevig vast tot activatie, wat lekkage verminderde en tijdens langdurige blootstelling geen bevordering van resistentie liet zien. De onderzoekers merken op dat jaarlijks meer dan 1 miljoen mensen sterven aan infecties die bestand zijn tegen gewone antibiotica en dat dat aantal tegen 2050 bijna 10 miljoen zou kunnen bedragen als overmatig gebruik aanhoudt. Het team heeft het materiaal gepatenteerd en werkt aan verdere ontwikkeling voor mogelijke commercialisering; de studie is gepubliceerd in Science Advances en werd ondersteund door de Dr. Ralph and Marian Falk Medical Research Trust.
Moeilijke woorden
- hydrogel — zacht materiaal met veel water, gebruikt in wonden
- beta-lactamase — enzym dat bepaalde antibiotica kan afbrekenbeta-lactamases
- crosslinker — molecuul dat polymeerketens met elkaar verbindtcrosslinkers
- degradatie — proces waarbij materiaal langzaam wordt afgebroken
- vrijgeven — langszaam of gecontroleerd iets laten ontsnappenvrijgeeft
- insluiten — iets binnenin materiaal dicht bij elkaar houdeningesloten
- antibioticaresistentie — vermogen van bacteriën om antibiotica te weerstaan
- petrischaalexperiment — laboratoriumtest in een petrischaal met bacteriënpetrischaalexperimenten
- patenteren — officieel recht op uitvinding of product vastleggengepatenteerd
Tip: beweeg de muisaanwijzer over gemarkeerde woorden in het artikel, of tik erop om snelle definities te zien terwijl je leest of luistert.
Discussievragen
- Welke voordelen en mogelijke nadelen ziet u bij een hydrogel die alleen bij schadelijke bacteriën antibiotica vrijgeeft? Geef voorbeelden.
- Op welke manieren zou gerichte afgifte van antibiotica de ontwikkeling van antibioticaresistentie kunnen beïnvloeden? Leg uw antwoord uit.
- Welke stappen of uitdagingen verwacht u voordat dit materiaal in ziekenhuizen beschikbaar kan zijn? Noem technische, juridische of maatschappelijke aspecten.
Gerelateerde artikelen
Ultrabewerkte voeding kan verslavende eigenschappen delen met tabak
Nieuw onderzoek stelt dat veel ultrabewerkte voedingsmiddelen eigenschappen delen met tabak. De studie noemt verpakte snacks, suikerhoudende dranken en fastfood en roept op tot meer aandacht voor beleid en systemen, niet alleen persoonlijke schuld.
Energieonzekerheid gekoppeld aan meer angst en depressie in VS
Een studie van Georgia Tech, gepubliceerd in JAMA Network Open, vindt een verband tussen energieonzekerheid en hogere angst- en depressieklachten. De onderzoekers gebruikten gegevens van de Household Pulse Survey van het US Census Bureau.
Bosbrandrook tijdens zwangerschap kan autisme‑risico verhogen
Een studie in Zuid‑Californië vond dat blootstelling aan bosbrandrook in de laatste maanden van de zwangerschap gekoppeld is aan een hoger risico op autisme bij kinderen. Het verband was sterker bij moeders met meer dan tien dagen rookblootstelling.
Kersenstofjes kunnen agressieve borstkanker vertragen
Onderzoekers vonden dat natuurlijke stoffen in donkere zoete kersen bij muizen de groei en verspreiding van triple-negatieve borstkanker kunnen vertragen. Effecten waren sterker wanneer de stoffen samen met chemotherapie werden gegeven.