Антимикробные наногибриды
Российская разработка позволит в разы снизить употребление антибиотиков
Наночастицы для точной доставки антибиотиков в очаг инфекции создали ученые НИТУ «МИСиС». По их словам, использование подобных наноматериалов позволяет уменьшить дозу антибиотика в некоторых случаях в 6-7 раз, благодаря чему снижаются и нагрузка на организм, и скорость адаптации патогенов к лекарствам. Результаты опубликованы в журнале ACS Applied Materials Interfaces (Gudz et al., Ag-Doped and Antibiotic-Loaded Hexagonal Boron Nitride Nanoparticles as Promising Carriers to Fight Different Pathogens).
Потребление антибиотиков, по словам ученых, растет во всем мире, что связано с увеличением заболеваемости населения, появлением новых инфекций и нерегулируемым потреблением безрецептурных лекарств. Постоянное использование антибиотиков провоцирует у микробов развитие устойчивости к ним – сегодня против многих бактериальных патогенов большинство традиционных антибиотиков бессильны, отметили специалисты.
Однако для получения нового антибиотика требуется 10-20 лет исследований и клинических испытаний, а медикаментозная терапия, как сообщили ученые, до сих пор остается основным методом борьбы с инфекциями.
Один из путей решения проблемы – антимикробные наногибриды, помогающие преодолеть сопротивляемость патогенов лекарствам без побочных эффектов для пациента. Главное преимущество таких препаратов, по словам ученых, состоит в серьезном уменьшении дозы антибиотика, что снижает нагрузку на организм и замедляет развитие устойчивости у микробов.
Наночастицы, предназначенные для адресной доставки антибиотика к очагу инфекции, разработали ученые НИТУ «МИСиС» совместно с коллегами из Государственного научного центра прикладной микробиологии и биотехнологии и Института биохимии им. Баха. По их словам, новый наногибрид на основе гексагонального нитрида бора (h-BN) с частицами серебра показал высокую бактерицидную и противогрибковую активность.
«Наночастицы h-BN с размером 100 нм получают химическим осаждением из газовой фазы, затем на них осаждают частицы серебра путем ультрафиолетового разложения нитрата серебра. Полости наночастицы насыщаются антибиотиками, которые после введения препарата постепенно поступают в организм в течение девяти дней», – рассказала один из авторов исследования, инженер лаборатории «Неорганические наноматериалы» НИТУ «МИСиС» Кристина Гудзь.
Новые наногибриды, как подчеркнули исследователи, способны уничтожать бактериальные и грибковые популяции, используя намного меньше активного вещества, чем существующие на рынке антибиотики. В некоторых случаях эта разница достигает 6-7 раз. Например, минимальная концентрация гентамицина против штамма E.Coli U-122 равна 256 мг/л, тогда как наногибрид с тем же препаратом достигает аналогичного эффекта при 40 мг/л.
«Использование частиц серебра позволяет добиться дополнительного бактерицидного эффекта. Наночастицы, загруженные гентамицином, показали эффективность против 38 типов штаммов бактерий кишечной палочки, а после высаживания частиц серебра на их поверхность это число выросло до 47», – отметила Гудзь.
Кроме того, полученные наночастицы могут, по словам ученых, нести повышенный «груз» антибиотиков и легко проникать в ткани из кровеносной системы и обратно, обеспечивая непрерывную доставку лекарств в очаг заражения. Препараты, как сообщили ученые, прошли лабораторные тесты на более чем 50 бактериальных и грибковых культурах.
В настоящее время научный коллектив продолжает доклинические испытания новых наногибридов. Исследование ведется в рамках проекта РНФ № 20-19-00120.
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru