0
Istraživači sa Južnog univerziteta za nauku i tehnologiju i Univerziteta Fudan u Kini, kao i Univerziteta Lids u Velikoj Britaniji, nedavno su udružili snage da prepakuju nanoklasteri zlata kako bi bili privlačniji za bakterije i manje štetni za naš organizam.
Preplitanjem zlata u dva molekula sa kontrastnim nivoima elektrostatičke lepljivosti, tim je napravio česticu koja ima potencijal da probije rupe u odbrani mnogih uobičajenih patogena, a da ne ošteti okolna tkiva, piše Science alert, a prenosi N1.
Na prvi pogled, zlato možda ne izgleda kao očigledan tretman za ubijanje bakterija. Sveden na finu prašinu nanorazmera, ovaj teški element je sposoban da izazove ozbiljnu štetu.
Jedan od načina na koji nanočestice zlata to rešavaju je olakšavanje hemijskih reakcija koje oslobađaju vrste kiseonika sposobne da oštete DNK. Drugi je da ometa ćelijske membrane, čineći ih propusnijim za različite toksične supstance, kao što su antibiotici. Takođe mogu da apsorbuju svetlost lasera sa velikom efikasnošću, zagrevajući i pržeći svoje okruženje.
Nažalost, takvi zgodni načini čišćenja infekcija ne razlikuju uvek bakterije od domaćina, dovodeći naše ćelije u opasnost od terapija zlatnim nanočesticama.
Ono što je potrebno je način da se podstaknu bakterije da pokupe što više zlata, a da pritom obezbedimo da naše ćelije ne rade to isto.
Poslednjih godina, inženjeri su manipulisali ponašanjem nanočestica zlata na dva načina.
Jedan je da precizno kontrolišete njihovu veličinu. Održavanje čestica ispod dva nanometra pomaže česticama da bolje klize kroz naše bubrege, što omogućava brži izlaz iz naših tela. Zbog toga su se istraživači fokusirali na ograničavanje veličine svojih klastera na samo 25 atoma.
Drugi je da se ugrade „lepljiv“ hemijske strukture zvane ligandi, dajući različite karakteristike koje im omogućavaju da se lako prate ili pomažu u kontroli oblika čestice.
U ovom slučaju, primenom pozitivno naelektrisanog liganda na klastere, tim se nadao da će negativnije naelektrisane bakterijske ćelije privući zlato kao što džemper privlači dlaku pasa i mačaka.
Dalje podešavanje čestica kako bi se učinilo da je još manje verovatno da će uticati na telo domaćina mnogo bi doprinelo pretvaranju terapije zlatom u kliničku stvarnost. Ali prethodne studije su imale malo sreće da nanočestice zlata zatvore nečim više od liganda jednog tipa, pošto su metode za integraciju liganada sa različitim talentima obično nekompatibilne.
Ovog puta, tim je imao pobedničku formulu, zasnovanu na kombinaciji pozitivno naelektrisanog jedinjenja zvanog piridinijum i cviteriona, jedinjenja koje ima i pozitivno i negativno naelektrisane grupe.
Pročitajte još:
Piridinijum pomaže da zlato postane privlačnije za bakterije. Cviterion je izabran na osnovu prethodnih studija koje su pokazale poboljšanu stabilnost i povećanu kompatibilnost sa životinjskim tkivima.
Testirano na Staphilococcus epidermidis otpornom na meticilin (MRSE), povećani nanoklasteri zlata imali su jasan uticaj na sposobnost bakterija da se agregiraju. Takođe je stvorio reaktivne vrste kiseonika i uticao na integritet njegovih membrana.
Još bolje, kada su se zatim dozirali različiti antibiotici, broj bakterija je opao. U jednom slučaju, doza potrebna da se inhibira rast MRSE smanjila se više od 100 puta.
Testovi na pacovima sa kožnim infekcijama MRSE-om pomogli su da se potvrdi da su nanočestice zlata pomogle zarastanju, a da ne budu smetnja.
„Sistematskim podešavanjem odnosa dva liganda, identifikovali smo način korišćenja zlatnih nanoklastera ne samo da deluju kao efikasni antimikrobni agensi, već i kao mehanizam za poboljšanje snage antibiotika koji su postali neefikasni zbog otpornosti bakterija na lekove“, kaže Dejian Zhou, hemijski inženjer iz Lidsa i dodaje:
„Istraživanje ima značaj na način na koji treba da razmišljamo o odgovoru na otpornost na antimikrobne lekove.“
Povećanje otpornosti na antibiotike jedan je od gorućih problema u savremenoj medicini, koji preti da neke od naših najcenjenijih odbrana od infekcije učini beskorisnim.
Pronalaženje novih načina za ubijanje bakterija je dobro, ali pronalaženje načina da zadržimo naše postojeće tretmane takođe bi bilo veliko olakšanje.
Ovo bi bukvalno mogla da bude zlatna prilika za drugu šansu u zaštiti od bolesti koje su odnele toliko života kroz istoriju.
Ovo istraživanje objavljeno je u stručnom časopisu „Chemical Science“.
***
Bonus video: Biljke koje jačaju imunitet
Pratite nas i na društvenim mrežama:
