Титановые наношипы на протезах уничтожают грибковые инфекции без лекарств

Исследователи разработали способ борьбы с внутрибольничными инфекциями, устойчивыми к антибиотикам, при хирургических операциях.

Исследователи из Мельбурнского королевского технологического университета (RMIT) создали метод уничтожения супербактерий, вдохновленный антимикробной поверхностью крыльев насекомых. Крошечные шипы на поверхности протезов разрывают клетки бактерий и грибков, защищая от инфекции.

Крылья стрекоз и цикад покрыты крошечными наностолбиками, которые действуют как «механобиоцид», физически разрывая клетки патогенов и убивая бактерии. Чтобы воспроизвести этот эффект, исследователи разработали поверхность титана, покрытую микрошипами. Ученые использовали плазменное травление для создания наностолбиков размером с бактериальную клетку.

Ученые проверили эффективность поверхности в уничтожении грибка кандида (Candida), обладающего устойчивостью к лекарствам и вызывающего до 10% внутрибольничных инфекций, связанных с имплантами и медицинским оборудованием. Анализ показал, что половина клеток погибла при контакте с шипами, а вторая половина — получила серьезные повреждения и утратила способность к размножению.

Поврежденные клетки грибка подверглись сильному метаболическому стрессу, предотвращающему процесс размножения с образованием смертоносной грибковой биопленки даже через семь дней. Их не удалось возродить в условиях отсутствия стресса, и в конечном итоге они остановились в процессе, известном как апоптоз, или запрограммированная смерть клеток.

Денвер Линклейтер, соавтор исследования
Здоровая клетка грибка Candida (слева) и поврежденная при контакте с наношипами (справа). Изображение: RMIT

Исследователи отмечают, что утрата 100% клеток способности к размножению и восстановлению предполагает, что устойчивость к этим поверхностям не будет развита в процессе эволюции. При этом простая техника плазменного травления, которую ученые использовали для создания шипов, подойдет как для протезов, так и для медицинского оборудования, сельскохозяйственных инструментов и поверхностей для пищевых продуктов.

Хирургическое вмешательство может привести к инфекции, а с ростом числа устойчивых к лекарствам микробов обеспечить эффективное лечение становится труднее. Хотя бактерии основные источники инфекции, устойчивые к лекарствам виды грибков также представляют проблему. Они колонизируют поверхности оборудования и образуют биопленки на имплантированных материалах, что приводит к внутрибольничным инфекциям.


Читать далее:

Физики впервые наблюдали «кольца Алисы»: квантовый вход в «зазеркалье»

Посмотрите, как Сатурн максимально приблизился к Земле

Физики наблюдали впервые квантовое состояние, предсказанное 50 лет назад: почему это важно

На обложке: разорвавшаяся клетка грибка на поверхности с наношипами. Изображение: RMIT

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Астрономы наблюдали рождение гигантского Юпитера в 430 световых годах от Земли
Новости
Toyota откроет первый в мире «город роботов» у подножия горы Фудзи
Новости
Найден способ экспоненциально повысить точность квантовых часов
Наука
Найдено крупнейшее облако заряженных частиц: оно в 20 раз больше Млечного Пути
Космос
Роботов научили определять местоположение людей на слух
Новости
Физики установили новый мировой рекорд точности работы кубита
Наука
Ученые восстановили пути миграции неандертальцев из Европы в Сибирь
Наука
В Китае создали ИИ для проектирования чипов: он справился за несколько дней
Новости
Четыре спутника НАСА наблюдали гигантский выброс плазмы на Солнце
Космос
Математики МГУ описали движение веществ в организме человека
Наука
В Стэнфорде создали вращающееся устройство, которое удаляет тромбы
Наука
В космосе впервые обнаружили гигантскую молекулу с 24 атомами углерода
Космос
Из-за отказа от прививок в России растет заболеваемость корью и коклюшем
Наука
Инженеры создали мягкого робота, который управляется лазерными лучами
Новости
В Apple усомнились в способности существующих моделей ИИ рассуждать
Новости
В IBM назвали сроки создания первого масштабного квантового компьютера
Новости
Посмотрите с орбиты Марса на гигантский вулкан, возвышающийся над облаками
Космос
В России приняли закон о создании единого национального мессенджера
Новости
Ученые выяснили, почему у летучих мышей «долгожителей» не бывает рака
Наука
Открыт прием заявок на премию «Промышленная робототехника»
Иннополис