Газета «Новости медицины и фармации» 4 (445) 2013

Ученые из корпорации IBM и Института биоинженерии и нанотехнологий (Institute of Bioengineering and Nanotechnology, IBN) представили антибактериальный гидрогель, способный проникать сквозь мертвые клетки биопленок и полностью уничтожать устойчивые к антибиотикам бактерии при контакте с ними. Синтетический гидрогель, который самопроизвольно формируется при нагревании до температуры тела, является первым в своем роде биоразлагаемым, биосовместимым и нетоксичным противомикробным препаратом, что делает его идеальным средством для борьбы с серьезными угрозами здоровью персонала, посетителей и пациентов больниц.

Бытовые средства, которые можно найти в каждом доме, например хлорные отбеливатели и спиртовые растворы, содержат антибактериальные препараты, которые служат для дезинфекции разных поверхностей. Лечение лекарственно­устойчивых инфекций кожи или внутренних инфекционных заболеваний является, однако, задачей гораздо более сложной, чем дезинфекция больничной палаты или медоборудования, поскольку обычные антибиотики становятся все менее эффективными и многие бытовые дезинфицирующие средства не подходят для применения в медицине. Специалисты IBM Research совместно с коллегами из IBN разработали синтетический противомикробный гидрогель, состоящий более чем на 90 % из воды. Новая разработка может быть использована при создании кремов для лечения кожных инфекций и препаратов для инъекционной терапии, а также дезинфекции катетеров, зондов и медицинских трубок, быстрого заживления ран в хирургии и антибактериальной обработки имплантатов в стоматологии.

Появление микробных биопленок, способных колонизировать практически любую ткань и поверхность, сопутствует развитию более 80 % всех инфекций, особенно в случаях, связанных с применением медицинских инструментов и оборудования. Биопленки, сформированные мертвыми клетками микроорганизмов, являются одним из ключевых факторов, вызывающих развитие внутрибольничных инфекций, которые входят в первую пятерку основных причин смертности в Соединенных Штатах и на которые приходится до 11 млрд долларов ежегодных расходов в области здравоохранения.

Исследователям удалось создать макромолекулы полимерного вещества — молекулярную структуру, содержащую большое число атомов, которая сочетает в себе такие свойства, как растворимость в воде, положительный заряд и способность к биологическому разложению. При смешивании с водой и нагревании до температуры тела полимеры самостоятельно формируются в синтетический гель, которым легко манипулировать. Эта способность связана с межмолекулярными взаимодействиями, которые создают эффект «молекулярной застежки­молнии». Небольшие сегменты новых полимеров соединяются друг с другом подобно тому, как сцепляются зубцы молнии, обеспечивая загустевание водного раствора до состояния эластичных гидрогелей. Обладая многими свойствами водорастворимых полимеров и в то же время не являясь легкорастворимыми, такие вещества могут сохраняться в физиологических условиях, демонстрируя при этом антибактериальную активность.

«Этот гель предлагает принципиально иной подход к борьбе с бактериальными биопленками. По сравнению с возможностями современных антибиотиков и гидрогелей новая технология несет в себе громадный потенциал, — подчеркнул Джеймс Хедрик (James Hedrick), исследователь из IBM Research, который занимается передовыми органическими материалами. — Эта технология появилась очень своевременно, когда традиционные химические и биологические методы борьбы с лекарственно­устойчивыми бактериями и инфекционными заболеваниями становятся все менее эффективными».

Remedium.ru