Просто посветите. Новый материал убивает бактерии и вирусы
3 июня 2025
21:00
3226
В будущем убивать бактерии с помощью света может стать так же просто, как и дезинфицировать поверхности. Ученые из Чехии и Швейцарии уже приступили к разработке специального покрытия, антимикробный эффект которого может быть активирован инфракрасным светом. В настоящее время готовится первое практическое применение нового материала в стоматологии.
По словам экспертов, покрытие бережно относится к коже и окружающей среде и может стать современным оружием в борьбе с бактериями, устойчивыми к антибиотикам. Биосовместимый, не содержащий металлов новый материал предназначен для быстрого и локального уничтожения микроорганизмов.
В разработке участвуют ученые из Швейцарской федеральной лаборатории материаловедения и технологии (EMPA), Чешского института исследований и передовых технологий (CATRIN) при Университете Палацкого в Оломоуце и Центра энергетических и экологических технологий (CEET) при Научно-техническом университете в Остраве.
В разработке участвуют ученые из Швейцарской федеральной лаборатории материаловедения и технологии (EMPA), Чешского института исследований и передовых технологий (CATRIN) при Университете Палацкого в Оломоуце и Центра энергетических и экологических технологий (CEET) при Научно-техническом университете в Остраве.
Основой материала, своего рода матрицей, является поливиниловый спирт — биосовместимый пластик, широко используемый, например, в пищевой промышленности.
«В эту матрицу была включена специально синтезированная, обогащенная азотом графеновая кислота, которая благодаря своим химическим свойствам обладает значительным антимикробным потенциалом. Полный эффект проявляется при облучении ближним инфракрасным светом. В этом случае материал, с одной стороны, преобразует световую энергию в тепловую, что убивает бактерии, но в то же время генерирует кислородные радикалы, которые разрушают мембраны патогенов», — говорит Радек Зборжил из CATRIN и CEET.
Преимущество этого подхода, по словам Зборжила, заключается в том, что он отличается от механизма действия классических антибиотиков. Таким образом, материал защищает от широкого спектра микроорганизмов, не способствуя развитию резистентности.
«Наши лабораторные испытания однозначно подтвердили эффективность материала против бактерий и вирусов. В частности, поверхности, которые часто контактируют с инфекционными элементами, например дверные ручки в больницах или оборудование операционных, идеально подходят для использования этих инноваций», — заявил Джакомо Рейна из EMPA.
Первое практическое применение нового покрытия готовится в стоматологии. EMPA сотрудничает с Центром стоматологии Цюрихского университета над разработкой зубной шины с прочно закрепленным графеновым кислотным покрытием.
«Благодаря тому, что ближний инфракрасный свет проникает в ткани на глубину до нескольких сантиметров, шину можно поместить в рот, повторно активировать внешним источником света и уничтожить микроорганизмы в полости рта», — пояснил Рейна.
По его словам, микрофлора полости рта является особенно сильным противником: сложные бактериальные сообщества скрываются в труднодоступных уголках, защищенных слоем собственной слизи. Антибиотики и обычные дезинфицирующие средства с трудом проникают к бактериям. Это позволяет им разрушать зубы или даже вызывать серьезные инфекции в других частях тела.
Антибиотикорезистентные бактерии и новые вирусы представляют собой все более серьезную угрозу для глобальной системы здравоохранения. Ежегодно они становятся причиной смерти около пяти миллионов человек. Поэтому ученые ищут очередные стратегии борьбы с этими патогенами. Одна из целей — предотвратить распространение резистентных бактерий и вирусов с помощью интеллектуальных материалов и технологий.