Ответ опасным организмам: ученые разработали антибактериальный электро-пластырь

Исследователи разработали инновационный кожный пластырь, который использует электрические токи для остановки бактериальных инфекций, предлагая безлекарственную альтернативу антибиотикам, которые сейчас могут сыграть с человечеством злую шутку, провоцируя развитие устойчивости к лекарствам у многих болезней, пишет ScienceDaily.

У Фокус.Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и увлекательные новости из мира науки!

Новый подход ученых, описанный в исследовании, опубликованном 24 октября в журнале Cell Press Journal Device, открывает возможности для новых методов лечения кожных инфекций и заживления ран без использования антибиотиков, которые становятся все менее эффективными и даже опасными для будущего человечества. Божи Тиан, соавтор исследования из Чикагского университета, отметил потенциал влияния этого открытия на борьбу с инфекциями, устойчивыми к антибиотикам, что становится все более серьезной проблемой для глобального здравоохранения.

Электричество уже давно используется в медицине, например, в кардиостимуляторах, регулирующих сердечный ритм, и протезах сетчатки, восстанавливающих частичное зрение, но его применение для борьбы с бактериальными инфекциями является новым. Команда Тиана задалась целью выяснить, можно ли с помощью электричества управлять такими бактериями, как Staphylococcus epidermidis, обычно встречающимися на коже человека. Хотя обычно S. epidermidis безвреден, его попадание в организм может привести к серьезным инфекциям, особенно в случаях, связанных с медицинскими устройствами, такими как катетеры. Недавно появившиеся устойчивые к антибиотикам штаммы этой бактерии сделали необходимость в альтернативных методах лечения еще более насущной.

Исследователи обнаружили, что электрические токи воздействуют на S. epidermidis, но только в кислой среде, что они назвали "избирательной возбудимостью". Такая реакция крайне важна, поскольку здоровая кожа человека имеет слабую кислотность, в то время как хронические раны более нейтральны. Подавая небольшие электрические импульсы напряжением 1,5 вольта, команда смогла предотвратить образование 99% биопленок — защитного барьера, который бактерии создают, чтобы противостоять лечению, — когда бактерии находились в кислой среде. Однако нейтральные условия сделали электролечение неэффективным.

Дальнейшее исследование показало, что электростимуляция снижает экспрессию генов, участвующих в формировании биопленки и устойчивости к антибиотикам. Чтобы использовать этот эффект, исследователи разработали кожный пластырь, известный как "Биоэлектронная локализованная антимикробная стимуляционная терапия" (BLAST). Этот пластырь подает электрический ток через электроды, поддерживая кислотную среду с помощью гидрогеля.

При тестировании на свиной коже и поверхности катетера пластырь BLAST значительно сократил количество бактериальных биопленок, предложив перспективную альтернативу традиционным антибиотикам. Поскольку устойчивость к ним продолжает расти во всем мире, а в 2019 году, по оценкам, 1,27 миллиона смертей уже были связаны с инфекциями, устойчивыми к лекарствам, этот подход может стать спасительным для миллионов.

Однако Тиан отмечает, что для обеспечения безопасности и эффективности такого лечения на людях потребуются дальнейшие исследования. В случае успеха такие носимые пластыри могут предложить простой и эффективный способ борьбы с бактериальными инфекциями без лекарств, что значительно снизит зависимость от антибиотиков в мире.

Также Фокус писал о создании повязки от ожогов, облегчающей жизнь пациентам. Новизна заключается в ее способности безболезненно отделяться от кожи при охлаждении.

Этот материал носит исключительно информационный характер и не содержит советов, которые могут повлиять на ваше здоровье. Если вы испытываете проблемы, обратитесь к специалисту.