Наука и технологии России

Вход Регистрация

Углеродные нанотрубки могут стать альтернативой антибиотикам

Исследовательский коллектив двух американских вузов – Университета Миссури и Университета Трумана – предложил альтернативу антибиотикам по борьбе со штаммами бактерий, устойчивыми к лекарствам. В качестве такой альтернативы, по их мнению, могут выступить однослойные углеродные нанотрубки (ОУНТ), распределённые в растворах детергентов (растворимых в воде полярных липидов).

ОУНТ – объект, вызывающий широкий научный интерес и интенсивно исследуемый в настоящее время. Это обусловлено уникальностью его физических и химических свойств. Набирающее обороты производство нанотрубок, а также их широкое применение в различных прикладных областях, в том числе и в медицине, открывает всё больше возможностей для учёных исследовать эти структуры и с биомедицинской точки зрения, в аспектах антибактериальной активности и влияния на здоровье человека в целом.

Антибактериальная активность нанотрубок зависит от целого ряда факторов. Среди них: длина и диаметр нанотрубки, химическая природа поверхностных групп, электронная структура. В современной научной литературе существуют весьма противоречивые данные по токсичности ОУНТ по отношению к клеткам млекопитающих и бактерий. В этом исследовании авторы оценили антибактериальную эффективность ОУНТ, распределённых в различных растворах детергентов. Кроме того, было изучено влияние концентрации и времени экспонирования раствора нанотрубок на их антимикробную активность.

Для этой цели исследователи из Университета Миссури и Университета Трумана выбрали в качестве растворителей-детергентов холат натрия, додецилбензен-сульфонат натрия и лаурилсульфат натрия. Опыты проводились на штаммах бактерий Salmonella entericaEscherichia coli и Enterococcus faecium.

Эксперимент развивался по следующей схеме: 50 микролитров клеточной суспензии были растворены в 500 мкл детергента или смеси детергента с ОУНТ и инкубировались при 37°C и скорости перемешивания 200 об/мин. в течение часа. После инкубации к растворам нанотрубок было добавлено по 1,45 мл питательной среды. Затем каждые 30 минут в течение 5 часов отбиралось по 100 мкл смеси и определялась величина её оптической плотности. По величине оптической плотности рассчитывался темп роста бактериальных клеток.

В ходе экспериментов детергент холат натрия оказался лучшим кандидатом для исследования антибактериальной активности ОУНТ. При концентрации ОУНТ около 1 процента он эффективно растворяет нанотрубки и при этом не замедляет бактериальный рост. Другие исследуемые детергенты (додецилбензен-сульфонат натрия и лаурилсульфат натрия) при концентрациях такого же порядка полностью подавляют рост микроорганизмов. Заметное же замедление роста бактерий под действием холата натрия происходит при концентрациях ОУНТ выше 12 процентов. Это позволяет сделать вывод, что практически весь эффект подавления бактериального роста, вызванный раствором ОУНТ в холате натрия, обуславливается именно углеродными нанотрубками. Авторы показали, что концентрация нанотрубок выступает решающим фактором, ограничивающим рост бактериальных клеток.

Низкая токсичность к организму человека и высокий антибиотический эффект делают весьма актуальным применение растворов ОУНТ в детергентах в различных биомедицинских приложениях, а также для решения проблем, связанных с существованием лекарствоустойчивых бактериальных штаммов.

Источник информации:

Lifeng Dong, Alex Henderson и Christopher Field. Antimicrobial Activity of Single-Walled Carbon Nanotubes Suspended in Different Surfactants. Journal of Nanotechnology. Volume 2012 (2012), Article ID 928924.

РЕЙТИНГ

4.83
голосов: 6

Обсуждение

Новости

Уровень кислорода в атмосфере упал на 0,7% за последний миллион лет

Сибирские археологи представили резную икону

Стивен Хокинг не доверяет инопланетянам

Медики предлагают лечить хронические заболевания с помощью татуировок

В США вручили Шнобелевскую премию за 2016 год

Эксперты определили место России в глобальном рейтинге здоровья населения

Кстати,
на
52%
сократились...
Водный форум БРИКС ВИК.Нано 2016 RUSNANOPRIZE