Ученые Тамбовского государственного университета (ТГУ) имени Г.Р. Державина установили оптимальные условия для проявления антибактериальных свойств наночастиц оксида меди. Это открытие позволит использовать их в качестве альтернативных антибиотиков. Об этом сообщает ТАСС, ссылаясь на Минобрнауки РФ.
Исследование проводилось в рамках проекта Российского научного фонда, а его результаты были опубликованы в научном журнале Nanomaterials.
По словам ученых, инфекции, устойчивые к существующим антибиотикам, являются одной из самых частых причин смертности в развитых странах. Новые антибиотики необходимы не только в медицине, но и в сельском хозяйстве и биотехнологиях. В качестве альтернативы предлагается использовать наночастицы оксида меди (CuO), которые демонстрируют высокую активность против патогенных микроорганизмов и способны преодолевать резистентность бактерий. Некоторые исследования показали, что покрытия из таких материалов могут уничтожать до 99,9% бактерий всего за два часа. При достижении таких показателей ключевую роль играет химическое окружение наночастиц.
Ученые сфокусировались на изучении грамотрицательной кишечной палочки, поскольку грамотрицательные бактерии, имеющие толстую клеточную мембрану, лучше защищены от химических повреждений и представляют большую сложность для борьбы. Для моделирования различных реалистичных условий воздействия наночастиц на бактерии использовались разные типы жидких сред, различные стабилизаторы коллоидных частиц, а также сами частицы трех разных форм: хлопьевидные, палочковидные и сферические.
Как выяснилось, главным фактором, определяющим силу антибактериального действия, оказался не размер или форма наночастиц, а химический состав окружающей среды. Например, в дистиллированной воде все типы наночастиц показали наибольшие антибактериальные эффекты. Использование додецилсульфата натрия также повышало токсичность наночастиц оксида меди, особенно в сочетании с бульоном LB.
Полученные результаты могут быть использованы для создания бактерицидных и фунгицидных препаратов и покрытий на основе наночастиц оксида меди для различных областей: медицины, сельского хозяйства, пищевых технологий и биотехнологий. В министерстве отметили, что станет возможным максимально раскрыть противомикробный потенциал наночастиц путем правильного моделирования ожидаемых условий их применения.
В дальнейшем ученые планируют расширить перечень исследуемых патогенных микроорганизмов и запатентовать наиболее эффективные комбинации наночастиц и их химического окружения как новый способ борьбы с ними.
