Наночастицы серебра уничтожили бактериальные пленки

Ученые уже давно знают, что бактерии особенно опасны, когда образуют бактериальную пленку (биопленку). В таких пленках бактерии прочно прикрепляются друг к другу, а вокруг них формируется жидкая матрица из полимеров, которая надежно защищает пленку от физических и химических воздействий. Поэтому пленки гораздо более устойчивы, чем отдельные бактерии, и нередко для их уничтожения приходится многократно повышать дозу антибиотика.

Японские ученые под руководством Эми Шен из Окинавского Института Науки и Технологий научились уничтожать бактериальные пленки с помощью наночастиц серебра. Соответствующая статья вышла в журнале Nanoscale.

Авторы изготовили оболочку наночастиц из медицинского полимера. Этот полимер имеет в своем составе гидрофильные и гидрофобные фрагменты, поэтому в водном растворе сам образует мицеллы – миниатюрные полости, в которых гидрофобные группы направлены внутрь, а гидрофильные – наружу. 

Полученные мицеллы Шен и ее коллеги начинили сразу двумя антибактериальными агентами – антибиотиком азитромицином и ионами серебра. Серебро атакует бактерии сразу несколькими способами: связываются с тиольными группами ферментов, затрудняя их работу, нарушают бактериальное дыхание и генерируют активные радикалы кислорода, которые повреждают стенки бактерий. Азитромицин в свою очередь подавляет синтез белка внутри бактерий, не давая им размножаться. Ну а полимерная оболочка нужна для того, чтобы эффективно преодолеть защитный слой гликопротеинов и доставить серебро и антибиотик прямо в центр скопления бактерий.

С помощью сканирующей электронной микроскопии ученые подтвердили, что наночастицы эффективны против пленок двух видов бактерий – кишечной палочки и кожного стафилококка. На разрушение пленки требуется от двух до шести часов.