Учёные разработали «умную» повязку на основе гидрогеля, которая высвобождает антибиотик только при появлении вредных бактерий. Гидрогель состоит из воды и длинных полимерных цепей, связанных кросслинкерами; в роли сенсора используется кросслинкер, разрушающийся при контакте с ферментами бета‑лактамазами. Многие патогенные бактерии продуцируют эти ферменты, поэтому материал демонстрирует направленную реакцию на инфекцию.
В лабораторных испытаниях материал показывал высокую селективность: в чашках Петри гидрогель разрушался только в присутствии бета‑лактамаз‑продуцирующих вредных бактерий и сохранялся при контакте с безвредной микрофлорой. До деградации гидрогель надёжно удерживал антибиотик, что уменьшало его вымывание и не способствовало развитию устойчивости при длительном воздействии.
В опытах на мышах однократное нанесение полностью устранило бактериальную инфекцию в абразивной ране. По двум показателям — уничтожение бактерий и заживление ран — гидрогель превзошёл широко используемую антимикробную повязку. Команда, возглавляемая Анитой Шуклой из Школы инженерии Университета Брауна, запатентовала материал и работает над дальнейшей разработкой и коммерциализацией.
- Тесты в чашках Петри подтвердили фермент‑специфичную деградацию.
- Однократное нанесение у мышей устранило инфекцию.
- Гидрогель превзошёл стандартную антимикробную повязку.
Авторы отмечают значимость подхода для сохранения важных антибиотиков и целенаправленного контроля инфекции; они также указывают, что более 1 миллиона человек ежегодно умирают от инфекций, устойчивых к обычным антибиотикам, и эта цифра может приблизиться к 10 миллионам к 2050 году при продолжении чрезмерного применения антибиотиков. Исследование опубликовано в Science Advances и поддержано фондом Dr. Ralph and Marian Falk Medical Research Trust.
Сложные слова
- гидрогель — вещество на основе воды и полимерных цепейгидрогеля
- кросслинкер — молекула, связывающая полимерные цепи друг с другомкросслинкерами
- бета‑лактамаза — фермент, разрушающий некоторые антибиотики в бактерияхбета‑лактамазами
- селективность — способность реагировать только на нужные вещества
- деградация — процесс разрушения или распада материаладеградацию
- устойчивость — способность микробов выдерживать действие лекарствустойчивости
Подсказка: наведите, сфокусируйтесь или нажмите на выделенные слова, чтобы увидеть краткие определения прямо во время чтения или прослушивания.
Вопросы для обсуждения
- Какие преимущества для пациентов даёт повязка, реагирующая только на вредные бактерии? Приведите два примера.
- Какие возможные проблемы или риски вы видите при внедрении такой технологии в клиническую практику?
- Как, по вашему мнению, сокращение ненужного вымывания антибиотиков может повлиять на проблему устойчивости бактерий?
Похожие статьи
Упражнения помогают при «химиомозге» во время химиотерапии
Клиническое исследование показало, что шестинедельная домашняя программа упражнений EXCAP помогает пациентам сохранять активность и улучшает умственную ясность во время химиотерапии. В испытании участвовали почти 700 людей из 20 клиник США.
Белковый сенсор делает молекулы видимыми для МРТ
Исследователи из Университета Калифорнии в Санта-Барбаре создали модульный генетически кодируемый белковый сенсор, который делает молекулярную активность видимой при МРТ. Сенсор использует аквапорин и может помочь в изучении различных болезней.
Блокада Glut1 в нейтрофилах снижает повреждение при антителозависимом гломерулонефрите
Исследование на мышиной модели показывает, что нейтрофилы повышают экспрессию переносчика Glut1, что ускоряет воспаление и повреждение почек при AGN. Ингибирование Glut1 уменьшало тяжесть болезни и улучшало патологию почек.
Неравенство и пандемии: почему одна угроза усиливает другую
Мэтью М. Кэванах говорит, что наука быстрее борется с вирусами, но растущее неравенство делает общества уязвимыми. Он предлагает изменения в финансах, технологиях и социальной политике, чтобы разорвать цикл неравенство—пандемия.