Перовскитные наночастицы под светом убили 90% бактерий

Одна из серьезных проблем современной медицины — резистентность (или попросту устойчивость) бактерий к антибиотикам. Заболевания, вызванные устойчивыми бактериальными штаммами, с трудом поддаются лечению и нередко приводят к осложнениям и даже смерти пациента. Поэтому сейчас медики совместно с химиками активно ищут новые способы борьбы с бактериями.

Например, американские ученые под руководством И Фань Чжу из Университета Райса научились убивать бактерии с помощью света и частиц перовскита.

Перовскиты — материалы, которые хорошо поглощают солнечный свет и используются в фотовольтаике и светоизлучающих диодах. Наночастицы перовскита обладают еще и антимикробными свойствами. Под действием солнечного света каждая частица становится миниатюрным фотокатализатором для получения синглетного кислорода — метастабильной формы кислорода с более высокой энергией. Такой кислород затем атакует бактерии, разрушая их белки и генетический материал.

Чтобы стабилизировать частицы перовскита, ученые покрыли их двойным слоем из диоксида кремния. Такая оболочка должна выполнять одновременно две задачи: защищать перовскит от воды и кислорода и не давать ионам свинца вымываться наружу. В то же время слой диоксида кремния нельзя делать слишком толстым: в этом случае он будет мешать образованию синглетного кислорода.

После оптимизации толщины оболочки наночастицы убили 90% бактерий кишечной палочки за шесть часов. При этом активность частиц не снизилась за четверо суток непрерывного использования.

Авторы особо отметили, что перовскит — недорогой и доступный материал. Специального облучения для использования частиц не требуется, достаточно того света, который есть в помещении. Частицы могут быть полезны в больницах и поликлиниках для борьбы с внутрибольничными инфекциями, а также просто в быту для очистки воды. Результаты исследования опубликованы в журнале Nano Letters.