Opracowano polimer, który zabija bakterie odporne na antybiotyki

Problem bakterii i antybiotyków istnieje od dawna i jedynym sposobem walki z patogennymi mikroorganizmami jest opracowywanie nowych rodzajów leków antybiotykowych. Jednak po pewnym czasie, czasami nawet bardzo krótkim, po pojawieniu się nowego antybiotyku, nagle zaczyna on tracić swoją skuteczność, ponieważ bakterie mutują i stają się oporne na jego działanie. Niedawno naukowcy z IBM Research odkryli nową metodę walki z patogennymi mikroorganizmami, która nie wymaga stosowania antybiotyków i pozwala poradzić sobie nawet z wyjątkowo odpornymi bakteriami, takimi jak gronkowiec złocisty oporny na metycylinę (MRSA). Co ciekawe, metoda ta stała się efektem ubocznym rozwoju nowych technologii produkcji półprzewodników.

Naukowcy chemicy z IBM Research w Almaden w Kalifornii pracowali nad opracowaniem nowej metody wytrawiania mikroskopijnych struktur na podłożach krzemowych, która mogłaby być dokładniejsza niż technologie obecnie stosowane w przemyśle elektronicznym. W swoich badaniach opracowali nowe materiały, których cząsteczki, po naładowaniu potencjałem elektrycznym, grupują się, tworząc polimery chroniące powierzchnię krzemu przed wytrawianiem.

Po znalezieniu materiałów i sprawdzeniu, czy technologia działa zgodnie z oczekiwaniami, naukowcy przeprowadzili dodatkowe badania, aby dowiedzieć się, czy materiały te można wykorzystać gdzie indziej. Rezultatem było to, co nazwano zabójczym polimerem. Kiedy cząsteczki tego materiału zostaną wprowadzone do ciekłego medium, wody lub krwi, samoczynnie się składają w biokompatybilne nanostruktury, które są przyciągane do zainfekowanych komórek swoim własnym potencjałem dzięki siłom elektrostatycznym. Po dotarciu do zainfekowanej komórki polimer przenika do niej, wpływa na patogen i rozkłada się, pozostawiając nieszkodliwe substancje. Według dostępnych informacji ta metoda walki z chorobami zakaźnymi nie ma skutków ubocznych, a w organizmie nie gromadzą się żadne szkodliwe substancje.

„Mechanizm działania tych zabójczych polimerów zasadniczo różni się od mechanizmu działania antybiotyku” — mówi Jim Hedrick, chemik z IBM Research. „Polimer działa bardziej jak układ odpornościowy organizmu. Polimer destabilizuje błonę mikroorganizmu, która następnie po prostu się rozpada, a produkty polimeru i mikroorganizmu są wydalane w sposób naturalny. A mikroorganizmy nie mają szans na rozwinięcie oporności na tę metodę działania”.

Oprócz zwalczania patogenów bezpośrednio w ciele człowieka, nowe materiały polimerowe znajdą szerokie zastosowanie tam, gdzie wymagana jest sterylność i hamowanie wzrostu wszelkiego rodzaju mikroorganizmów. Obejmuje to produkcję różnego rodzaju szpatułek i skrobaczek do produktów spożywczych, opakowań i zastępowanie mało przydatnych środków antybakteryjnych w takich rzeczach jak pasta do zębów i płyn do płukania ust.

Naukowcy z IBM Research pracują obecnie nad dalszym rozwojem technologii opartej na polimerach, która miałaby zwalczać patogeny. Szukają firmy partnerskiej, która wdrożyłaby tę technologię na rynek.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ]