Исследователи из Университета RMIT разработали новый искусственный фермент, который использует свет для уничтожения бактерий.
Искусственные ферменты однажды можно будет использовать для борьбы с инфекциями и для защиты общественных мест с высоким уровнем риска, таких как больницы, от бактерий, таких как кишечная палочка и золотистый стафилококк.
Е. coli может вызывать дизентерию и гастроэнтерит, тогда как золотистый стафилококк является основной причиной внутрибольничных вторичных инфекций и хронических раневых инфекций.
Сделанные из крошечных наностержней - в 1000 раз меньше, чем толщина человеческого волоса - "NanoZymes" используют видимый свет для создания высокоактивных форм кислорода, которые быстро расщепляют и убивают бактерии.
Ведущий исследователь, профессор Випул Бансал, который является австралийским стипендиатом будущего и директором Центра нанобиологических датчиков RMIT сэра Яна Поттера, сказал, что новые нанозимы предлагают главное преимущество над способностью природы убивать бактерии.
«В течение ряда лет мы пытались разработать искусственные ферменты, которые могут бороться с бактериями, а также предлагали возможности для борьбы с бактериальными инфекциями с помощью внешних «триггеров» и «стимулов», - сказал Бансал. «Теперь мы, наконец, взломали его.
Наши NanoZymes представляют собой искусственные ферменты, которые сочетают свет с влагой, чтобы вызвать биохимическую реакцию, в результате которой образуются радикалы OH и разрушаются бактерии. Природная антибактериальная активность не реагирует на внешние факторы, такие как свет.
Мы показали, что при освещении вспышкой белого света активность наших NanoZymes возрастает более чем в 20 раз, образуя отверстия в бактериальных клетках и эффективно убивая их.
"Наноматериалы следующего поколения, вероятно, откроют новые возможности для очистки поверхностей от бактерий и контроля распространения инфекций в государственных больницах".
Нанозимы работают в растворе, который имитирует жидкость в ране. Этот раствор можно распылять на поверхности.
Нанозимы также производятся в виде порошка для смешивания с красками, керамикой и другими потребительскими товарами. Это может означать отсутствие бактерий на стенах и поверхностях в больницах.
Общественные туалеты - места с высоким уровнем бактерий, в частности кишечной палочки, - также являются лучшим местом для NanoZymes, и исследователи полагают, что их новая технология может даже иметь потенциал для создания самоочищающихся унитазов..
Хотя NanoZymes в настоящее время используют видимый свет от фонариков или подобных источников света, в будущем они могут быть активированы солнечным светом.
Исследователи показали, что NanoZymes работают в лабораторных условиях. В настоящее время команда оценивает долгосрочную эффективность NanoZymes в потребительских товарах.
«Следующим шагом будет проверка способности этих NanoZymes убивать бактерии и заживлять раны за пределами лаборатории», - сказал Бансал.
"Эта технология NanoZyme имеет огромный потенциал, и мы ищем интерес со стороны соответствующих отраслей для совместной разработки продукта."
Прорыв NanoZyme недавно был опубликован в журнале ACS Applied Nano Materials.