Малките наномащабни бормашини могат да се борят с дупки направо чрез бактерии

В едно възхитително научно-фантастично проучване изследователите от университета Райс са създали малки бормашини, способни да пробият бактерии, да пробият дупки в мембраните им и да ги убият.

Изследователите се надяват, че предоставяйки механично действие за осакатяване или убиване на бактерии, те са разработили метод, който няма да доведе до антибиотична резистентност.

„Казвам на учениците, че когато са на моята възраст, устойчивите на антибиотици бактерии ще направят COVID да изглежда като разходка в парка“, каза химикът на Райс Джеймс Тур, чийто екип е изградил наномащабните бормашини. изявление. „Антибиотиците няма да могат да предпазят 10 милиона души годишно от смърт от бактериални инфекции. Но това наистина ги спира.”

Поради злоупотребата и прекомерната употреба на антибиотици, сега има версии на бактерии, които вече не могат да бъдат убити от преди това успешни лекарства – супербактерии.

Спиране на супербактериите: Поради злоупотребата и прекомерната употреба на антибиотици, сега има версии на бактерии, които вече не могат да бъдат убити от предишни успешни лекарства.

Тези „супербъбери“ бързо се утвърждават по целия свят и се считат от КОЙ да бъде една от 10-те най-големи заплахи за общественото здраве.

За съжаление намирането на нови и ефективни антибиотици е доста труден процес и вероятно ще доведе до лекарства, на които в крайна сметка отново ще се противопостави.

„Нито един нов клас антибиотици срещу Грам-отрицателни бактерии не е бил одобрен от края на 80-те години на миналия век и само един от четири антибиотици в клинично разработване е нов клас лекарства или действа чрез нов механизъм на действие“, отбелязват изследователите в своето проучване. публикуван в Научни постижения.

Това означава, че по-голямата част от лекарствата в тестовете са уязвими към същите форми на резистентност, развили се срещу по-стари лекарства.

Изследователите са започнали да търсят нови методи, които да помогнат за спиране на прилива, включително използване на вируси, убиващи бактерии, наречени фаги и използване на съединения като CBD в комбинация с други лекарства за подобряване на тяхната ефикасност.

Друг възможен такт включва механичен методи за атака на бактериите, като тези молекулярни “пинсети” които разкъсват защитните биофилми на бактериите – или новите наномащабни бормашини на екипа на Rice.

Тъй като тези устройства използват физически метод за увреждане или убиване на бактерии, изследователите се надяват, че няма да се поддадат на резистентност.

Изследователи от университета Райс са създали малки бормашини, способни да пробият бактерии, да пробият дупки в мембраните им и да ги убият.

Молекулни машини: В своето проучване изследователите на Rice разработиха шест различни версии на своите молекулярни машини.

Тези синтетични структури са проектирани да се въртят в една посока при наличие на стимул, превръщайки се в програмируеми тренировки.

Наномащабните бормашини са базирани на Нобелова технология и предишната работа на екипа. Но тези бормашини имат важна нова характеристика: те се захранват от видима светлина, вместо от UV светлина, която може да навреди на човешката тъкан (оттук и слънцезащитен крем).

Подсилени от източника на енергия, бормашините се въртят с 2 до 3 милиона пъти в секунда, пробивайки дупки в мембраните както на грам-положителните, така и на грам-отрицателните бактерии.

(Грам-отрицателните, които имат допълнителен мембранен слой и помпи, които могат да премахнат нежеланите протеини, са много по-трудни за убиване.)

Свредлата са тествани чрез инфектиране на рани от изгаряне на восъчен молец Acinetobacter baumannii и MRSA. Молекулните машини успяха да убият бактериите.

Тъй като пробиха и отслабиха защитните мембрани на бактериите, наномащабните бормашини, дори когато се използват на по-ниски нива, подобриха и работата на традиционните антибиотици – като краен защитник във футбола, който хвърля блок, за да отвори пътя на бека към тъчдаун .

Важно е, че екипът установи, че молекулярните машини също разбиват биофилми, където групи от бактерии образуват защитни покрития, които могат да работят като броня срещу антибиотици, и също така убиват спящи бактерии, наречени „персистиращи клетки“, които избягват антибиотиците и живеят, за да се бият отново.

„Дори антибиотик да убие по-голямата част от колонията, често има няколко персистиращи клетки, които по някаква причина не умират“, каза Тур. — Но това няма значение за тренировките.

Изследователите смятат, че тренировките няма вероятност да предизвикат развитие на резистентност.

Криптонит супербактерия? Тъй като малките бормашини, пробити в тях, не са точно нещо, с което бактериите редовно се сблъскват в природата, изследователите смятат, че техните молекулярни машини няма вероятност да предизвикат развитие на резистентност.

Когато бактериите са били предизвиквани с тях отново и отново, в опит да наложи съпротива, екипът не успя да намери никакви мутанти, които биха могли да издържат на тренировката. (Като се казва, никога не броете организмите толкова успешни, колкото бактериите.)

Тъй като вече са изложени на видима светлина, бактериалните инфекции в кожните рани – като тези на жертвите на изгаряния – изглеждат най-обещаващите кандидати за лечение, тъй като тренировките минават от лаборатория до хора.

За да помогне за защитата на здравите клетки от молекулярни машини, екипът сега работи върху изграждането на версии, които използват бактериални пептидни сигнатури, за да насочат тренировката към специфични цели.

Ще се радваме да чуем от вас! Ако имате коментар относно тази статия или ако имате съвет за бъдеща история на Freethink, моля, изпратете ни имейл на tips@freethink.com.

Leave a Comment