Ответ опасным организмам: ученые разработали антибактериальный электропластырь
Бактерии, устойчивые ко всем имеющимся у медицины лекарствам все чаще встречаются в мире. Чтобы изменить эту ситуацию, спровоцированную использованием антибиотиков, ученые создали уникальный пластырь, основанный на электричестве.
Исследователи разработали инновационный кожный пластырь, который использует электрические токи для остановки бактериальных инфекций, предлагая безлекарственную альтернативу антибиотикам, которые сейчас могут сыграть с человечеством злую шутку, провоцируя развитие устойчивости к лекарствам у многих болезней, пишет ScienceDaily.
У Фокус.Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и увлекательные новости из мира науки!
Новый подход ученых, описанный в исследовании, опубликованном 24 октября в журнале Cell Press Journal Device, открывает возможности для новых методов лечения кожных инфекций и заживления ран без использования антибиотиков, которые становятся все менее эффективными и даже опасными для будущего человечества. Божи Тиан, соавтор исследования из Чикагского университета, отметил потенциал влияния этого открытия на борьбу с инфекциями, устойчивыми к антибиотикам, что становится все более серьезной проблемой для глобального здравоохранения.
Электричество уже давно используется в медицине, например, в кардиостимуляторах, регулирующих сердечный ритм, и протезах сетчатки, восстанавливающих частичное зрение, но его применение для борьбы с бактериальными инфекциями является новым. Команда Тиана задалась целью выяснить, можно ли с помощью электричества управлять такими бактериями, как Staphylococcus epidermidis, обычно встречающимися на коже человека. Хотя обычно S. epidermidis безвреден, его попадание в организм может привести к серьезным инфекциям, особенно в случаях, связанных с медицинскими устройствами, такими как катетеры. Недавно появившиеся устойчивые к антибиотикам штаммы этой бактерии сделали необходимость в альтернативных методах лечения еще более насущной.
Исследователи обнаружили, что электрические токи воздействуют на S. epidermidis, но только в кислой среде, что они назвали "избирательной возбудимостью". Такая реакция крайне важна, поскольку здоровая кожа человека имеет слабую кислотность, в то время как хронические раны более нейтральны. Подавая небольшие электрические импульсы напряжением 1,5 вольта, команда смогла предотвратить образование 99% биопленок — защитного барьера, который бактерии создают, чтобы противостоять лечению, — когда бактерии находились в кислой среде. Однако нейтральные условия сделали электролечение неэффективным.
Дальнейшее исследование показало, что электростимуляция снижает экспрессию генов, участвующих в формировании биопленки и устойчивости к антибиотикам. Чтобы использовать этот эффект, исследователи разработали кожный пластырь, известный как "Биоэлектронная локализованная антимикробная стимуляционная терапия" (BLAST). Этот пластырь подает электрический ток через электроды, поддерживая кислотную среду с помощью гидрогеля.
При тестировании на свиной коже и поверхности катетера пластырь BLAST значительно сократил количество бактериальных биопленок, предложив перспективную альтернативу традиционным антибиотикам. Поскольку устойчивость к ним продолжает расти во всем мире, а в 2019 году, по оценкам, 1,27 миллиона смертей уже были связаны с инфекциями, устойчивыми к лекарствам, этот подход может стать спасительным для миллионов.
Однако Тиан отмечает, что для обеспечения безопасности и эффективности такого лечения на людях потребуются дальнейшие исследования. В случае успеха такие носимые пластыри могут предложить простой и эффективный способ борьбы с бактериальными инфекциями без лекарств, что значительно снизит зависимость от антибиотиков в мире.
Ранее Фокус писал о создании умной повязки лечащей и мониторящей развитие инфекций. Умная повязка предназначена для мониторинга ран и предотвращения инфекций путем проверки наличия мочевой кислоты, аммония, глюкозы, лактата, изменений рН и температуры.
Также Фокус писал о создании повязки от ожогов, облегчающей жизнь пациентам. Новизна заключается в ее способности безболезненно отделяться от кожи при охлаждении.
Этот материал носит исключительно информационный характер и не содержит советов, которые могут повлиять на ваше здоровье. Если вы испытываете проблемы, обратитесь к специалисту.