Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay

Нанотехнологии в медицине и биологии

Подписаться Бесплатная «Серебряная» новостная рассылка . Подписчиков 255 RSS
←   Январь 2010   →
 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31


За последние 60 дней ни разу не выходила


Сайт рассылки: http://www.lifesciencestoday.ru
Открыта: 05-08-2009

Автор
врач-терапевт Л.Вайс

Статистика

255 подписчиков
0 за неделю
←   Все выпуски   →

Нанотехнологии в медицине и биологии Выпуск 63


ВЫПУСК 63

 

 

 

Новый фотокатализатор убивает бактерии даже в темноте

 

Для борьбы с бактериями исследователи из Университета Иллинойса (University of Illinois) разработали новое оружие – усиленный фотокаталитический процесс дезинфекции, в котором для уничтожения бактерий и вирусов используется видимый свет, который продолжает действовать даже после его выключения.

 

Основанный на новом катализаторе процесс дезинфекции может быть использован для очистки питьевой воды, санитарной обработки хирургических инструментов или удаления нежелательных отпечатков пальцев с тонких электронных и оптических приборов.

 

«Новый катализатор имеет уникальный каталитический эффект памяти, который продолжает убивать смертоносные патогены в течение 24 часов после выключения света», - говорит Цзянь Ку Шань (Jian Ku Shang), профессор из Университета Иллинойса.

 

Шань – соавтор статьи, которая должна выйти в журнале Journal of Materials Chemistry и размещена на веб-сайте журнала.

 

Исследовательская группа Шаня ранее разработала каталитический материал, работающий на видимом свете вместо ультрафиолета, необходимого для других катализаторов. Это преимущество, которое было достигнуто путем добавления азота к матрице из оксида титана, означает, что процесс дезинфекции может быть активизирован солнечным светом или обыкновенным комнатным освещением.

 

«Когда видимый свет попадает на такой катализатор, в матрице образуются электронно-дырочные пары», - говорит Шань. «Многие из этих электронов и дыр быстро рекомбинируют, что, однако, очень сильно ограничивает эффективность катализатора».

 

Для повышения его эффективности Шань и его коллеги из Университета Иллинойса и Китайской академии наук добавили к матрице наночастицы палладия. Наночастицы палладия служат ловушками для электронов, позволяя дырам реагировать с водой и производить окислители, в первую очередь гидроксильные радикалы, убивающие бактерии и вирусы.

 

Когда свет выключается, наночастицы палладия медленно высвобождают пойманные электроны, которые затем также могут реагировать с водой и производить дополнительные окислители.

 

«В некотором смысле материал помнит, что его облучили светом», - объясняет Шань. «Эффект памяти может длиться до 24 часов».

 

Хотя эффективность дезинфекции в темноте не так высока, как при свете, это все же дает возможность проводить непрерывный процесс уникальной и надежной каталитической дезинфекции, запущенный освещением солнечным или другим видимым светом.

 

В дополнении к экологическому использованию новый катализатор может применяться для удаления жирных отпечатков пальцев с оптических поверхностей, компьютерных дисплеев и экранов сотовых телефонов.

 

 

По материалам University of Illinois at Urbana-Champaign.

 

 

Оригинал статьи:

 

New Visible Light Photocatalyst Kills Bacteria, Even After Light Turned Off

 

 

 

«Нанофабрики» останавливают бактериальные инфекции без антибиотиков

 

Новая разработка ученых из Инженерной школы А. Джеймса Кларка (A. James Clark School of Engineering) может предотвратить развитие бактериальных инфекций с помощью мельчайших биомедицинских механизмов – «нанофабрик», воздействующих на бактерии и останавливающих их распространение без использования антибиотиков.

 

Статья об исследовании опубликована в текущем выпуске Nature Nanotechnology.

 

Настоящая работа группы из Инженерной школы Джеймса Кларка является продолжением разработки оригинальных нанофабрик, начатой в 2007 году. Для ориентации на инфекционные агенты в первой версии нанофабрик использовались мельчайшие магниты.

 

«Это совершенно новая, общебиологическая версия», - говорит профессор Вильям Бентли (William Bentley), один из авторов разработки и статьи в Nature Nanotechnology. «Новые нанофабрики самостоятельно определяют цель, то есть являются самонаводящимися. Мы впервые продемонстрировали, что они способны находить специфические виды бактерий и заставлять их вступать в контакт друг с другом. Это гораздо более тонкий уровень автоматизации и контроля».

 

Новые нанофабрики различают патогенные и полезные бактерии. Например, в нашем пищеварительном тракте находится определенное количество нужных бактерий, помогающих нам переваривать пищу. Нанофабрики ориентированы именно на патогенные бактерии и не влияют на уровень полезных микроорганизмов в кишечнике (обычный побочный эффект многих антибиотиков). Нанофабрики нацелены непосредственно на бактерии и не путешествуют по всему организму, что также является преимуществом перед традиционными антибиотиками.

 

Бактериальные клетки «общаются» друг с другом посредством межклеточных коммуникаций, известных как «кворум сенсинг» (quorum sensing), или кооперативная чувствительность. Когда бактерии «ощущают», что их количество достигло определенного уровня, начинается развитие инфекции. Биологические нанофабрики, разработанные в Инженерной школе Кларка, могут прерывать процесс коммуникации микроорганизмов, нарушать деятельность клеток и предотвращать инфекцию.

 

С другой стороны, нанофабрики могут обмануть бактерии и заставить их почувствовать, что они достигли достаточного количества, задолго до этого. Такие действия нанофабрик запустят инфекционный процесс еще до того, как бактерии достигли уровня, достаточного для нанесения вреда организму. Начало инфекционного процесса послужит естественным триггером для иммунной системы, способной остановить бактерии без использования лекарств.

 

Так как целью нанофабрик является влияние на процесс межклеточной коммуникации, а не уничтожение самих бактерий, они смогут помочь в лечении заболеваний в тех случаях, когда выявляются резистентные к антибиотикам штаммы.

 

«Работа доктора Бентли чрезвычайно интересна, так как он использует возможности инженерии для создания механизмов, основанных на природных феноменах», - говорит Филип Ледюк (Philip Leduc), доцент Департамента механической и биомедицинской инженерии. «Понимание науки о клетке - это замечательно, но дальнейшее создание и использование систем, дающих биологические преимущества, является огромным шагом вперед. Для создания новых нанофабрик и использования их в качестве антибактериальных средств, а также для новых открытий, касающихся феномена кворум сенсинг, доктор Бентли использует синтетический подход».

 

Способность нанофабрик к изменению межклеточных взаимодействий не ограничивается борьбой с инфекциями.

 

«Кворум сенсинг и сигнальные молекулы фактически используются для решения многих задач», - объясняет Бентли. Иногда болезни развивается потому, что межклеточных взаимодействий не происходит. Хороший пример этому – пищеварительные расстройства, возникающие в результате дисбаланса бактерий в пищеварительном тракте. В подобном случае нанофабрики могут быть использованы для инициации или усиления клеточных взаимодействий, а не для их нарушения.

 

 

По материалам Университета Мэриленда

 

 

Оригинал статьи

 

'Nanofactories': Stopping Bacterial Infections Without Antibiotics

 

 

 
В избранное