Исследователи разработали нанотехнологию на основе черного фосфора, которая убивает более 99% устойчивых к лекарствам бактерий. Этот инновационный материал разлагается при контакте с кислородом, образуя активные формы кислорода, которые убивают бактерии, и может использоваться в повязках на раны, имплантатах и ​​медицинских устройствах для лечения и профилактики бактериальных инфекций.

Соруководящий исследователь, профессор Сумит Валиа из Университета RMIT, сказал, что исследование показало, как их инновация обеспечивает быстрый антибактериальный эффект, а затем распадается сама собой, как только угроза заражения была устранена.

«Прелесть нашей инновации в том, что это не простое покрытие — его можно фактически интегрировать в обычные материалы, пластики и гели устройства, делая его антимикробным», — сказал Валия из Инженерной школы RMIT.

Исследование, проведенное Университетом RMIT, показывает, что черный фосфор может эффективно убивать микроорганизмы при нанесении в виде наноразмерного слоя на поверхности, используемые для изготовления повязок на раны и имплантатов, таких как хлопок и титан, или при включении в пластики, используемые в медицинских устройствах.

Черный фосфор — наиболее стабильная форма фосфора — минерала, который естественным образом содержится во многих продуктах питания — в ультратонкой форме, которая легко разлагается в присутствии кислорода, что делает его идеальным для уничтожения микроорганизмов.

«Когда наноматериал разрушается, его поверхность вступает в реакцию с атмосферой, образуя так называемые активные формы кислорода», — сказал Валия. «Эти виды в конечном итоге помогают разрывать бактериальные клетки, а наша антибактериальная нанотехнология быстро уничтожила более 99 процентов бактериальных клеток, что значительно превосходит нынешние общепринятые методы лечения инфекций».

Новое исследование проверило эффективность наноразмерных хлопьев черного фосфора против пяти распространенных штаммов бактерий, включая кишечную палочку и устойчивый к лекарствам золотистый стафилококк.

Глобальная война против супербактерий

Соруководитель исследования доктор Аарон Элбурн из Университета RMIT заявил, что работникам здравоохранения во всем мире срочно нужны новые методы лечения для преодоления устойчивости к антибиотикам.

«Супербактерии — патогены, устойчивые к антибиотикам, — представляют собой огромное бремя для здоровья, и по мере роста резистентности наша способность лечить эти инфекции становится все более сложной», — сказал Элбен, старший научный сотрудник Школы наук Университета RMIT. «Если мы сможем воплотить наше изобретение в коммерческую реальность в клинике, эти супербактерии по всему миру даже не поймут, что их поразило».

Ведущий исследователь доктор Златко Копецкий из Университета Южной Австралии и его команда провели доклинические испытания, показавшие, что ежедневное местное использование нанолистов черного фосфора может значительно снизить уровень инфекций.

«Это лечение было столь же эффективным, как и антибиотик ципрофлоксацин, в искоренении раневой инфекции и ускорении заживления ран, при этом рана закрывалась на 80% в течение семи дней, что обнадеживает», — сказал доктор Копецкий.

Доктор Копеч, который также является исследователем педиатрических раневых инфекций в Детском исследовательском фонде Channel 7, говорит, что лечение антибиотиками становится все более редким. «Нам срочно необходимо разработать новые альтернативы, не содержащие антибиотиков, для лечения и контроля раневых инфекций. Черный фосфор, кажется, попадает в цель, и мы с нетерпением ждем, когда эти исследования будут воплощены в клинических методах лечения хронических ран», - сказал он.

Команда надеется работать с потенциальными отраслевыми партнерами для разработки и прототипирования технологии.