Мятные нанобомбы способны уничтожать до 99,99 процентов резистентных бактерий в биоплёнках

Бактерии могут быть весьма эффективными возбудителями заболеваний даже поодиночке, но когда они объединяются вместе, формируя биоплёнку — даже самые мощные лекарства могут оказаться бессильными против них. Исследователи уже давно ищут надёжные способы прорывать эти плёнки для доставки лекарственных веществ, и, возможно, учёные из Университета Массачусетса только что нашли нужное решение. Команда этого университета разработала мощную мятную бомбу, которая способна эффективно разрушать биоплёнки.

Биоплёнки формируются в ответ на стимулы окружающей среды в результате биохимической коммуникации между бактериями одного вида. Не все бактерии способны формировать плёнки, но те, что способны, зачастую покрывают себя толстым слоем защитной слизи (которую корректнее называть внеклеточной полимерной субстанцией). Биоплёнки обычно образуются на гладких поверхностях вроде стекла или металла – например, на медицинских имплантатах. Мятные бомбы из Университета Массачусетса представляют собой наночастицы размером около 150 нанометров, каждая из которых состоит из кварцевой оболочки, капли мятного масла и небольшого количества коричного альдегида.

Положительно заряженная кварцевая оболочка притягивается к отрицательно заряженной матрице биоплёнки, и может с лёгкостью прорываться через защитный слой к самой бактерии. Кислая среда внутри плёнки разрушает оболочку, высвобождая мятное масло и альдегид, которые эффективно убивают бактерии, как только их защитная система прорвана.

Биоплёнка золотистого стафилококка

Исследователи протестировали мятные бомбы на трёх различных видах бактерий, включая чрезвычайно резистентный золотистый стафилококк. Мятные «снаряды» сумели уничтожить 99.99 процентов бактерий в биоплёнках. При этом некапсулированное мятное масло не оказало на плёнки практически никакого эффекта. Следует понимать, что данный метод не является панацеей – он работает только в условиях прямого доступа к концентрированной колонии бактерий в биоплёнке. Более системные инфекции по-прежнему потребуют использования антибиотиков.