Презерватив шиворот-навыворот

Исследователи из IBM Research и Сингапурского института биоинженерии и нанотехнологий (Singapore's Institute of Bioengineering and Nanotechnology) создали абсолютно новые типы полимерных соединений. Ученые утверждают, что данная технология способна обнаружить и извести возбудителей инфекционных заболеваний и бактерий, которые быстро вырабатывают иммунитет к антибиотикам, даже самым новым. Например, к золотистому стафилококку (Methicillin-Resistant Staphylococcus Aureus, MRSA), с который чихать на метициллин.  

Данное открытие родилось, как побочная дочь разработки новых технологий изготовления полупроводников. Химики из IBM Research в Альмадене, Калифорния, трудились над проблемой создания нового метода травления структур на кремниевых подложках микроскопического типа. Был разработан целый ряд принципиально новых материалов. Их частицы обладают определенным электрическим зарядом. Благодаря ему они способны группироваться в полимерное соединение, которое с успехом защищает кремний от воздействия травящего вещества.

После выбора перспективных образцов были проведены дополнительные исследования не прошедших конкурс материалов. К удивлению исследователей, были обнаружены наночастицы, которые могут использоваться в медицине. Они способны дырявить оболочки бактерий, уничтожая их через разрыв ее целостности. 

Они образованы специализированным полимером. Взаимодействуя с водой и жидкостями внутри человеческого организма, они формируют своего рода сообщества размером около 200 нанометров (что в 50 000 раз тоньше человеческого волоса). Слабый положительный заряд притягивает формацию к отрицательно заряженным бактериям. Нанокапли обволакивают мембраны бактерий и дырявят их. В результате погибают болезнетворные инородные объекты, которые плохо излечиваются антибиотиками. Но остается вопрос избирательности процесса. В итоге мембраны наших клеток остаются не поврежденными.Нельзя забывать, что в нашем организме присутствуют полезные бактерии симбиоты…

 Бактерии до (слева) и через 8 часов после (справа) инкубации с наночастицам

 

Дополнительно следует оговорить, что полимеры сильно затрудняют восстановление болезнетворных бактерий. Устойчивость к их воздействию они также выработать не в состоянии… Инфицированные клетки эффективно избавляются от инфекции, оставаясь при этом не поврежденными, ченго нельзя сказать о традиционных антибиотиках.

 

Одна нанокапля в состоянии поразить много целей. В результате концентрация полимера минимальная. Срок их жизни всего несколько дней. В результате в организме останутся лишь углекислый газ в незначительном количестве и примитивные соединения спирта, не вредные для организма. Выводятся они без дополнительных процедур.

Джеймса Хедрик (ученый из исследовательского центра IBM Research – Almaden) так обрисовал сложившуюся ситуацию: «Благодаря этому открытию, мы сегодня можем использовать результаты многолетних исследований и разработок в области материаловедения, которые проводились в полупроводниковой промышленности, для создания принципиально нового механизма доставки лекарственного вещества, способного сделать лекарства более эффективными и узкоспециализированными с точки зрения лечебного эффекта».

         Йиян Янг (Yiyan Yang), руководитель научной группы в Сингапурском Институте биоинженерии и нанотехнологий (Institute of Bioengineering and Nanotechnology), расставила акценты: «Используя наши новые наноструктуры, мы можем предложить действительно эффективное терапевтическое решение для лечения инфекций MRSA и других инфекционных заболеваний».

 

Большинство антибактериальных классических средств, широко применяемых в современной медицине не являются биодеградируемыми (т.е. поддающимися биологическому разложению). Полимеры в результате получают большую потенциальную сферу применения. Возможно, они даже не накапливаются в органах и тканях пациента, но не хватает данных клинических испытаний.

 

Способ введения наночастиц в организм может быть различным: от перорального до нанесения на кожу в виде массы или какого-то состава. Лечебными в результате могут стать: влажные салфетки, кремы, лосьоны, мыло и т.п. специализированные продукты гигиены. Возможно, целить таким методом сможет и обычная одежда и постельное белье. В перспективе этим полимерам будет доступно заживление ран, изничтожение легочных инфекций и туберкулеза. 

 Остается открытым вопрос: как полимер сможет отличить полезную микрофлору от инфекции. Метод многообещающ, но не более того, на данном этапе разработки. IBM Research еще только приступает к всестороннему тестированию инновации, результаты которой предугадать не представляется возможным. Поэтому впадать в благоговейный экстаз перед его изобретателями попросту рановато. К тому же, когда ищут коммерческого спонсора, многие отрицательные моменты, как правило, держатся в строжайшем секрете…

 Хотелось бы услышать мнение читателей по поводу постулата, есть ли будущее у данной технологии. Ждем ваших комментариев. Будем признательны за высказанную точку зрения. Если будет интересно, разговор можно продолжить  публикацией новых материалов на данную тему. Возможно, продолжение еще следует...