Жидкий металл может стать «Терминаторским террором» в глобальной борьбе с патогенами

Jul 25, 2023

4 августа 2023 г.

Эта статья была проверена в соответствии с редакционным процессом и политикой Science X. Редакторы выделили следующие атрибуты, гарантируя при этом достоверность контента:

проверенный фактами

рецензируемое издание

надежный источник

корректура

Университетом Флиндерса

Новая комбинация жидких металлов становится потенциальным секретным оружием в глобальной борьбе с устойчивостью к противомикробным препаратам, которая уже делает некоторые антибиотики бессильными против «супербактерий».

Ученые из США и Австралии во главе с Университетом Флиндерса разработали простое металлическое покрытие для повязок, медицинских устройств и даже наночастиц лекарств, способных противостоять бактериям и убивать их.

Исследователи из Лаборатории биомедицинской наноинженерии Университета Флиндерс, Сиднейского университета и Университета штата Северная Каролина говорят, что новый подход включает в себя тестирование наноразмерных частиц жидкого металла GaLM, которые обладают улучшенной биосовместимостью и низкой цитотоксичностью по отношению к клеткам и могут быть применены в качестве безопасных и эффективных антимикробных агентов.

«Галлий в жидком состоянии (или «GaLM») является одним из наиболее многообещающих кандидатов для использования в качестве противомикробного агента, и его можно использовать многими способами в качестве жидкого металла», — говорит исследователь из Университета Флиндерса доктор Ви Кхань Труонг. ведущий автор новой статьи в АСУ Нано.

«Жидкое состояние GaLM позволяет легко комбинировать или функционализировать его с другими компонентами для создания различных форм более эффективных противомикробных металлов».

«Также галлий, по-видимому, совместим с клетками человека в препаратах и ​​концентрациях, соответствующих его антимикробной активности, поэтому однажды его можно будет вводить перорально или внутривенно».

«Антимикробные свойства этого материала также будут активироваться внешними раздражителями (светом, магнитными полями, теплом и другими), что приведет к появлению новых решений, которые могут превзойти антимикробные монометаллические наночастицы и могут привести к созданию следующего поколения противомикробных и противомикробных средств. воспалительные агенты на основе металлов».

Под руководством международных экспертов в этой области, в том числе профессора Майкла Дики из США, лауреата Австралийского исследовательского совета профессора Куроша Калантар-Заде и научного сотрудника NHMRC, профессора Университета Флиндерса Красимира Васильева (все авторы новой обзорной статьи), исследования расширяются в области металлов. противомикробные стратегии в гонке по борьбе с растущей угрозой устойчивости к противомикробным препаратам (УПП).

Поскольку УПП приводит к тому, что различные типы бактериальных, грибковых и вирусных инфекций становятся неизлечимыми, что может привести к заболеваемости и смертности, фаговая (вирусная) терапия, иммунотерапия, технология CRISPR-Cas и комбинированная терапия антибиотиками — это другие исследовательские подходы, реализуемые во всем мире.

Нынешние стратегии борьбы с инфекциями, основанные на традиционных синтетических антибиотиках, все больше терпят неудачу, а «набор инструментов» для лечения быстро исчерпывается, говорится в новой статье ACS.

«Что еще хуже, способность бактерий развиваться, чтобы противостоять антибиотикам, препятствует фармацевтическим компаниям разрабатывать целевые антибиотики следующего поколения».

Доктор Труонг из Лаборатории биомедицинской наноинженерии Университета Флиндерса говорит, что исследование ACS Nano изучает, как объединение галлия с другими элементами «расширяет сферу применения GaLM с настраиваемыми характеристиками».

«В отличие от твердотельных частиц, частицы GaLM могут кардинально менять свою конфигурацию в ответ на внешние стимулы. Интересно, что GaLM в жидком состоянии могут менять свою форму вокруг и внутри клеток».

«Более того, в жидком состоянии GaLM могут растворять и изолировать металлические элементы, которые позже могут быть высвобождены по требованию посредством раздражителей. Это особенно полезно для повышения эффективности высвобождения лекарств».