RUS ENG

НАМ 24 ГОДА!

ГРУППА AMT&C - ФИНАЛИСТ РЕЙТИНГА «ТЕХНОУСПЕХ»


 

 

Бактерии, берегитесь магнитных наночастиц!



24.06.2009

Бактерии, берегитесь магнитных наночастиц! На рис: Убийцы бактерий: Магнитные наночастицы, разработанные в Брауновском университете, добираются до инфицированного имплантата, проникают в бактериальную пленку на его поверхности и разрушают колонию, убивая бактерии. Credit: Erik Taylor/Brown University.
У инфицированных имплантатов появился новый шанс. Ученые из Университета Брауна создали наночастицы, которые могут проникать в пленку, создаваемую бактериями на имплантатах, и уничтожать их колонии. Это первое исследование, опубликованное в журнале «International Journal of Nanomedicine», в котором показано, как магнитные наночастицы способны уничтожать бактериальную инфекцию на имплантатах.
Staphylococcus epidermidis – бактерия-приспособленец, которая хорошо чувствует себя и на коже человека, обычно не принося большого вреда. Но в больницах это главная причина инфекций. Попадая в организм человека, бактерия размножается на поверхности имплантата и образует пленку для защиты колонии от антибиотиков. Согласно исследованиям журнала «Clinical Infectious Diseases», до 2.5 процентов имплантатов в суставах ног в США инфицированы. К сожалению, нет эффективных противоядий от такого заражения. Единственный способ избавиться от бактерий – извлечь имплантат. Томас Уэбстер (Thomas Webster), биохимик из Брауновского университета давно занимается проблемой приживаемости имплантатов с использованием нанотехнологий. Вместе с коллегами он создал «охотников» за бактериями наноразмера, которые находят имплантат, проникают сквозь защитную пленку s. epidermidis’s и убивают бактерий.
Это суперпарамагнитные наночастицы с диаметром около восьми нанометров. Ученые выбрали оксид железа, так как управлять их движением можно с помощью магнитного поля, а следить - с помощью изображений магнитного резонанса (MRI). Более того, прежние эксперименты показали, что железо, вероятно, приводит к гибели s. epidermidis, хотя ученые еще не знают, почему. (По мнению Уэбстера, это может быть связано с тем, что в клетках бактерий оказывается избыток железа.)
Как только наночастицы прибывают к имплантату, они пробивают защитный экран бактерий. Ученые исследуют, почему это происходит, но подозревают, что из-за воздействия магнетизма. Во время экспериментов ученые помещали магнит под имплантатом, создавая довольно сильное магнитное поле, чтобы наночастицы могли проникнуть сквозь бактериальную пленку. Затем частицы просачиваются благодаря маленькому размеру в бактериальные клетки. Частицы микронного размера – в тысячу раз больше наночастиц – не смогут проникнуть сквозь стенки клеток бактерий.
Во время лабораторных исследований Уэбстер показал, что за 48 часов после инъекции 10 микрограммов наночастиц на имплантате уничтожается до 28 процентов бактерий. Эксперименты показали, что повторные инъекции (три раза за шесть дней) приводят к полному уничтожению пленки и бактерий.  
Ученые обнаружили еще одно преимущество использования магнитных наночастиц – они способствуют росту клеток кости на поверхности имплантата, хотя эти наблюдения нуждаются в дальнейшей проверке.
Ученые планируют проверить наночастицы оксида железа на других бактериях и затем оценить результаты лечения зараженных имплантатов на животных.
http://news.brown.edu/pressreleases/2009/06/biotechnology

Возврат к списку новостей