Томские ученые разработали наночастицы золота, уничтожающие бактерии

«Звездчатые наночастицы и методы их синтеза ранее уже были описаны. Нам же удалось модифицировать их поверхность так, чтобы они лучше взаимодействовали с клеточными мембранами, и продемонстрировать их антибактериальные свойства. Органические соединения на поверхности частиц позволяют им лучше прикрепляться к мембране. Дальше в игру вступает физика процесса: лазер возбуждает плазмонный резонанс, и наночастицы начинают фактически прожигать клеточную мембрану, уничтожая бактерию», – рассказал доцент ТПУ Павел Постников.

Исследование проводится на кафедре технологии органических веществ и полимерных материалов ТПУ совместно с Химико-технологическим университетом Праги. Перспективным применением звездчатых наночастиц могут стать новые медицинские материалы. К примеру, можно покрыть частицами хирургические инструменты. Без светового воздействия материал будет инертным и не проявит антибактериальных свойств, но достаточно посветить на инструмент, как звездчатые наночастицы начнут уничтожать бактерии.

Для больниц вопрос дезинфекции стоит особенно актуально, так как те же самые антибиотики – продукт бактерий, против которых они направлены. И бактерии достаточно быстро вырабатывают механизмы защиты от антибиотиков, как вариант – ферменты, разрушающие лекарство. В больнице идеальная среда, позволяющая бактериям активно размножаться и противостоять антибиотикам путем естественного отбора. Золото же является абсолютно чужеродным для бактерий материалом, против него у них защиты нет и быть никогда не может.

«У бактерий нет никаких механизмов защиты от наночастиц, и даже в теории они не могут выработать устойчивость. Наночастицы можно сравнить с кувалдой для бактерии, от нее просто нет защиты», – пояснил Павел Постников.

Сегодня в больницах используют кварцевание – уничтожение бактерий при помощи ультрафиолетового излучения кварцевой лампы. Но этот свет опасен для человека, поэтому во время процедуры люди должны покидать помещение. А вот длина волны, активирующей звездчатые наночастицы, абсолютно безвредна и никак не препятствует нахождению в помещении.

На данном этапе технология не подходит для уничтожения бактерий внутри организма человека, но в перспективе может использоваться для лечения кожных заболеваний.