Новости химической науки > Ночь живых поверхностей

Чтобы вы подумали о больнице, на любой поверхности в которой растут грибки? Исследователи из Швейцарии разработали пленку, которая содержит грибок, выделяющий пенициллин – такой пленкой предполагается покрывать поверхности в больницах, зонах для готовки пищи, и любых других поверхностей, для которых следует избегать бактериального загрязнения.

Живые поверхности в перспективе могут заменить противобактериальные материалы, разработанные химиками. Такие материалы, которые предварительно загружены антибиотиками, медленно высвобождают их, однако, в конце концов, антибиотик в таких поверхностях заканчивается.

Между тем для изготовления новых поверхностей был использован грибок Penicillium chrysogenum, который может вырабатывать антибиотик пенициллин, если его кормить, даже если кормом для него являются крошки и другие остатки, попадающие на поверхность во время приготовления пищи. В основе создания новой поверхности лежала идея о том, что на той поверхности, где микробам есть, чем поживиться, грибки, способные вырабатывать антибиотик, также смогут расти.

Грибок Penicillium chrysogenum был инкорпорирован в пленку, в результате чего была получена живая поверхность. (Фото: © Science Photo Library)

Возглавлявший исследование Венделин Старк (Wendelin Stark) почерпнул идею исследования, основываясь на той роли, которую бактерии и грибки играют в сохранении пищи. Он говорит, что когда мы покупаем кусок сыра или молоко, в этих продуктах уже содержатся колонии определенных типов бактерий и грибков, при этом между нами и этими микроорганизмами существует определенное сотрудничество – для нас эти микроорганизмы не опасны, мы даем им молочный продукт, они колонизируют его, создавая привычный для нас аромат.

На поверхности пленки имеются небольшие поры, размер которых (400 нм) позволяет грибкам удерживаться на месте, при этом позволяя низкомолекулярным соединениям – нутриентам для грибков и антибиотикам. Такой дизайн был разработан на основе прежней работы группы – разработке самоочищающейся грибковой пленки. В той пленке грибки питались остатками пищи, разрушая эти остатки пищи и очищая поверхность от этих остатков. Применение другого штамма позволяет разработать поверхность, вырабатывающую антибиотик. Старк отмечает, что дизайн пленки позволяет получать любую поверхность с микроорганизмами, которые, естественно, не будут опасны для человека.

Комментируя результаты работы Старка, Глеб Сухоруков (Gleb Sukhorukov) из Университета Лондона отмечает, что хотя в сравнении со стандартными антибактериальными поверхностями система «живой антибиотик» может и менее надежна, чем «химические» противобактериальные поверхности, но прорывом является возобновляемость такой поверхности и ее возможность работать в присутствии нутриентов.

Еще одной проблемой, стоящей на пути применения новых поверхностей является то, что пенициллин эффективно действует только на грамположительные бактерии, и даже они могут вырабатывать резистентность. Однако Старк заявляет, что микроорганизм, который в процессе эволюции научился бороться с грибковыми и бактериальными инфекциями, возможно, сможет приспособиться и «научиться» убивать и резистентные бактерии – появляется очень интересная исследовательская перспектива – разработка адаптируемого материала, адаптируемость которого будет достигаться за счет эволюционного отбора.

Источник: Angew. Chem., Int. Ed., 2012, DOI: 10.1002/anie.201204337

метки статьи: #биохимия, #бытовая химия, #медицинская химия, #новые материалы