Лише при зараженні. Вчені створили розумну пов’язку, яка сама визначає інфекцію та вивільняє антибіотики

Про це пише видання SciTechDaily.

У дослідах на мишах матеріал повністю усував бактеріальне зараження та прискорював загоєння ран.

Читайте также: В YouTube з’явився месенджер для обговорень відео: тільки для дорослих

Новий матеріал являє собою спеціальний гідрогель, насичений антибіотиками. Його наносять безпосередньо на рану під пов’язку. Гідрогель реагує на фермент бета-лактамазу, який виробляють багато небезпечних бактерій. Коли цей фермент з’являється, матеріал починає руйнуватися і вивільняє ліки. Якщо шкідливих бактерій немає, гідрогель залишається неушкодженим і утримує антибіотики всередині.

Керівниця дослідження, професорка Інженерної школи Університету Брауна Аніта Шукла зазначила, що стійкість бактерій до антибіотиків є серйозною глобальною проблемою. За її словами, новий матеріал дозволяє використовувати антибіотики лише тоді, коли вони справді потрібні, зменшуючи зайвий вплив препаратів на організм.

Під час випробувань вчені встановили, що гідрогель вибірково реагує на ферменти бактерій, які найчастіше спричиняють інфекції ран. Також матеріал продемонстрував кращі результати в боротьбі з інфекціями та загоєнні порівняно з одним із протимікробних перев’язувальних матеріалів, який використовується в клінічній практиці.

Гідрогелі — це матеріали, схожі на желе, які складаються переважно з води та довгих полімерних молекул. Для нової розробки дослідники використали спеціальні сполучні елементи, що руйнуються під дією бета-лактамази. Після цього структура гідрогелю розпадається і випускає антибіотики.

У лабораторних дослідах матеріал руйнувався лише в присутності бактерій, які виробляють цей фермент. Коли поруч були лише нешкідливі бактерії, гідрогель залишався стабільним і не сприяв розвитку стійкості до антибіотиків навіть під час тривалого контакту.

Дослідники наголошують, що така вибірковість допомагає захищати корисні мікроорганізми, які природно живуть на шкірі. Крім того, матеріал надійно утримує ліки всередині до моменту активації. За словами Шукли, препарат фактично залишається замкненим у структурі гідрогелю, поки не накопичиться достатня кількість бета-лактамази для його руйнування.

Читайте также: Не всі види однаково корисні. Чай може допомогти довше залишатися здоровим — дослідження

Під час випробувань на мишах одного нанесення гідрогелю вистачило для повного усунення бактеріальної інфекції в садні. Нова пов’язка також перевершила широко використовуваний протимікробний аналог як за ефективністю знищення бактерій, так і за швидкістю загоєння.

Автори роботи вважають, що технологія може стати новим способом лікування інфікованих ран із мінімальним ризиком надмірного використання антибіотиків. За наявними оцінками, інфекції, стійкі до антибіотиків, щороку спричиняють понад 1 мільйон смертей у світі. Якщо не скоротити надмірне використання таких препаратів, до 2050 року антимікробна резистентність може бути пов’язана майже з 10 мільйонами смертей на рік.

Дослідники дійшли висновку, що гідрогелі, які реагують на бактеріальні ферменти, можуть забезпечити точкове лікування інфекцій саме тоді, коли це потрібно, та водночас зменшити зайве застосування антибіотиків.

Команда вже запатентувала матеріал і продовжує працювати над технологією для її можливої комерціалізації в майбутньому.