Ученые разработали бинты, обнаруживающие присутствие бактерий в ранах и меняющие цвет в зависимости от того, чувствительны ли они к лекарствам или устойчивы. Об этом рассказывают результаты нового исследования, опубликованные в журнале «ACS Central Science».
Содержание статьи
Лекарственная устойчивость – глобальная проблема
Лекарственная устойчивость бактерий к антибитикам – одна из самых серьезных угроз для здоровья в мире. Поэтому очень важно своевременно выявлять устойчивые инфекции, чтобы быстро принимать альтернативные меры, иначе пациенту грозит смертельная опасность.
В настоящее время методы определения устойчивости к антибиотикам дороги, требуют профессиональной экспертизы и занимают слишком много времени. Более того, использование антибиотиков при инфекциях, устойчивых к ним, способствует развитию еще большей лекарственной устойчивости. Поэтому разработка бинтов нового поколения, способных сразу же выявлять проблему, бесценная находка для врачей.
В новом исследовании использовались колориметрические методы
Ученые предложили использовать для изготовления бинтов портативный бумажный лейкопластырь (PBA), меняющий цвет в разных условиях.
Колориметрический способ выявления и лечения чувствительных и устойчивых бактериальных инфекций невероятно удобен. Бинт изменяет цвет с зеленого на желтый или красный в присутствии возрастающих концентраций E.coli, чувствительных и устойчивых к лекарствам, соответственно.
Раннее обнаружение инфекции возможно за счет реакции на кислотный рН, различные токсины и ферменты бактерий. Кислотность – простой способ отследить присутствие патогенных бактерий. А присутствие бета-лактамазы и подобных ферментов говорит о лекарственной устойчивости. Присутствие бета-лактамазы – широко используемый показатель устойчивости к распространенным бета-лактамным антибиотикам.
После выявления устойчивости нужно отменить бесполезные антибиотики и использовать другие методы, повышающие уровень активных форм кислорода (АФК), например, фотодинамическую терапию. Молекулы АФК действуют на множественные клеточные мишени, связанные с лекарственной устойчивостью, включая бактериальную клеточную стенку, нуклеиновые кислоты и белки.
Из чего сделаны супербинты и как они работают
В основе повязки содержится целлюлоза и бромтимол B, приобретающий желтый цвет при обнаружении кислот в микроокружении бактериальной инфекции. В этой ситуации материал высвобождает наночастицы, содержащие антибиотик ампициллин, покрытый сахарным хитозаном, привлекающим бактерии.
Наночастицы, вступив в контакт с кислотной средой, высвобождают лекарство. Чувствительные к этому препарату бактерии погибают либо выделяют бета-лактамазу для инактивации антибиотика. Этот фермент воздействует на желтую молекулу нитроцефина, в результате чего она краснеет.
Эксперименты показали, что портативный бумажный лейкопластырь хорошо ощущает инфекцию. В первой группе пациентов выживаемость микробов в ране была заметно снижена. Рана почти полностью зажила на 3-й день, показывая, что ампициллина было достаточно для уничтожения инфекции.
В другой группе PBA покраснел, обнаружив лекарственную устойчивость, но заживление опасных ран обеспечила комбинация ФДТ на основе АФК и ПБА. Ученые стимулировали выработку активных форм кислорода из металлоорганического соединения PCN-224, созданного на основе порфирина и обладающего высокими фотодинамическими свойствами. Это подавляло или ослабляло бактерии, усиливая их восприимчивость к препарату. Время, затрачиваемое на выявление опасных бактерий, составляло всего 2-4 часа.
Бинты нового поколения – это инновационная система «все в одном», предоставляющая средства визуализации инфекции, определения лекарственной устойчивости и выборочного применения противомикробной терапии в зависимости от типа организма. Использование метода позволяет в реальном времени отслеживать лекарственную устойчивость, сводить к минимуму побочные эффекты, избегать необходимости микроскопии и экономить драгоценное время.
Высокая производительность, низкая стоимость и простота использования делают метод незаменимым для врачей и пациентов. Вполне возможно, что скоро инновационные бинты станут доступными везде, где это необходимо.
Для отправки комментария необходимо войти на сайт.