Лекарственные средства и препараты, медицинское оборудование

Российские ученые обнаружили необычные антибактериальные свойства нового двумерного материала

Ученые Тамбовского государственного университета имени Г.Р. Державина и Национального исследовательского технологического университета «МИСИС» синтезировали экспериментальные образцы нанолент трисульфида титана и исследовали их антибактериальные свойства на кишечной палочке. Результаты позволят в будущем разработать новые препараты и материалы с антибактериальными свойствами для широкого применения. Результаты исследования опубликованы в журнале Molecular Sciences.

Открытие антибиотиков в 20-м веке внесло решающий вклад в борьбу с патогенными инфекциями, однако со временем микробы научились приспосабливаться к их действию. Исследователи прогнозируют, что в ближайшие десятилетия люди будут умирать от антибиотико-резистентных инфекций чаще, чем от онкологических заболеваний. Поэтому разработка новых антибактериальных препаратов и материалов сегодня выходит на передний план.

Одним из перспективных кандидатов для создания подобных препаратов может стать обладающий нелинейными оптическими и полупроводниковыми свойствами трисульфид титана – представитель группы двумерных или 2D-материалов, образующий гибкие прозрачные ленты нанометровой толщины.

«По запросу коллег из Державинского университета мы провели синтез наночастиц трисульфида, соединив порошок чистого титана и элементарной серы и поместив эту смесь в запаянные кварцевые ампулы. Синтез проводился в трубчатой печи при температуре от 450 до 500°С. Полученный нами материал растет в виде длинных и очень тонких – менее 100 нм – лент, которые мы исследовали с использованием СЭМ, РФА и Раман-спектроскопии в целях получить информацию о физико-химических свойствах лент»,говорит старший научный сотрудник кафедры функциональных наносистем и высокотемпературных материалов НИТУ МИСИС, к.т.н. Дмитрий Муратов.

По словам авторов, такой материал может стать как компонентом новых антибиотиков, так и основой различных пленок и покрытий, обладающих антибактериальными свойствами.

«Оказалось, что антибактериальная активность нанолент является нетипичной для большинства известных антибиотиков. Она сильно зависит от химического состава окружающей жидкости и срока хранения раствора. Кроме того, для нового материала наблюдаются два пика токсичности (противомикробного действия), — наибольший при минимальной (0.0001 г/л) и максимальной (1 г/л) концентрациях трисульфида титана; при промежуточной концентрации 0.01 г/л наблюдалось снижение токсичности.  Первый из этих пиков лежит в диапазоне концентраций в десятки и сотни раз ниже, чем для традиционных противомикробных средств»,комментирует директор НИИ экологии и биотехнологий Державинского университета Ольга Захарова.

Чтобы объяснить этот необычный эффект, ученые выдвинули гипотезу, что растворенные в воде молекулы сероводорода, образующиеся в результате эмиссии серы с поверхности 2D-материала, могут как защищать, так и угнетать бактериальные клетки в зависимости от концентрации. В средней концентрации, где токсичность «исчезает», вероятно, защитное действие сероводорода проявляется максимально.

«В определенных условиях новый материал оказался в 3,5 раза эффективнее стандартного хлорсодержащего антибактериального агента – хлорки. Это открывает перспективы разработки новых антибиотиков и антибактериальных покрытий на основе нанолент трисульфида титана. Однако для этого необходимо провести целый ряд исследований – нужно научиться стабилизировать наноленты в суспензиях, оценить их противомикробную активность по отношению к различным патогенным микроорганизмам, провести оценку безопасности для человека и животных»,отметила Ольга Захарова.

Результаты исследования помогут ученым разработать новые препараты и материалы с антибактериальными свойствами для медицины, ветеринарии, растениеводства, производства антисептических покрытий и так далее. Работа будет проходить по стратегическим проектам Державинского университета «Новые химические материалы и технологии» и «Инновационные решения в АПК и природопользовании» федеральной программы Минобрнауки России «Приоритет 2030», которая является одной из мер государственной поддержки университетов нацпроекта «Наука и университеты».

«PRO Здоровье»

Статьи от экспертов о здоровом образе жизни, семейных отношениях, болезнях, красоте и др. Советы экспертов по фитнесу, диетам, правильному питанию.Справочники.

Поделиться
Опубликовано
«PRO Здоровье»

Свежие новости

Как избежать геморроя?

Во многих случаях появление геморроя можно предотвратить или значительно уменьшить его проявления, если заболевание уже…

Вспышка вируса Чандипура. Угрожает ли инфекция России, объясняет врач-инфекционист

СМИ сообщают о вспышке вируса Чандипура в Индии. На 50 зафиксированных случаев приходится 16 смертей.…

Микронаушники. В каких случаях устройства могут быть опасны, рассказывает ЛОР

Многие студенты во время сдачи экзаменов используют микронаушники. Может ли наушник застрять в ухе? Как…

Как правильно выбрать медицинский центр?

Выбор медицинского центра — ключевой шаг к сохранению здоровья и получению качественного медицинского обслуживания. В…

Как использовать мусс для укладки волос, чтобы добиться эффекта салонной укладки дома

Хотите добиться идеальной укладки? Расскажем, как наносить мусс для волос и получить салонный результат дома.