В Швеции предложили бороться с инфекциями и устойчивостью к антибиотикам с помощью спрея

Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) оценивает устойчивость к антибиотикам как одну из десяти основных угроз для глобального здравоохранения. Поэтому существует большая потребность в новых решениях для борьбы с резистентными бактериями и сокращения использования антибиотиков. Группа исследователей из Технологического университета Чалмерса в Швеции в настоящее время представляет новый спрей, который может убивать даже устойчивые к антибиотикам бактерии, и который можно использовать для ухода за ранами и непосредственно на имплантатах и других медицинских устройствах.

Наша инновация может оказать двойное влияние на борьбу с устойчивостью к антибиотикам. Было показано, что материал эффективен против многих различных типов бактерий, в том числе устойчивых к антибиотикам, таких как устойчивый к метициллину Staphylococcus aureus (MRSA), в то время как также обладает потенциалом для предотвращения инфекций и, таким образом, снижения потребности в антибиотиках,

говорит Мартин Андерссон, руководитель исследования и профессор кафедры химии и химической инженерии в Чалмерсе.

Уже подсчитано, что устойчивые к антибиотикам бактерии вызывают почти 1,3 миллиона смертей в год во всем мире. В рамках усилий по замедлению распространения и развития лекарственной устойчивости исследователи из Чалмерса разрабатывают новый антибактериальный материал, который можно использовать в медицине и который станет эффективным средством борьбы с устойчивостью к антибиотикам.

Материал состоит из небольших частиц гидрогеля, снабженных типом пептида, который эффективно убивает и связывает бактерии. Присоединение пептидов к частицам обеспечивает защитную среду и повышает стабильность пептидов. Это позволяет им работать вместе с жидкостями организма, такими как кровь, которая в противном случае инактивирует пептиды, что затрудняет их использование. В предыдущих исследованиях исследователи показали, как пептиды можно использовать для материалов для ухода за ранами, например перевязочных материалов.

Теперь они опубликовали два новых исследования, в которых бактерицидный материал используется в виде спрея для ран и в качестве покрытия на медицинских устройствах, которые вводятся в наш организм. Этот новый шаг в исследованиях означает, что инновация может быть использована в большем количестве способов и принесет еще большую пользу в здравоохранении.

Спрей для ран, который может проникать в глубокие раны и другие открытые участки тела, куда могут проникнуть бактерии, является гибким и очень полезным для лечения и профилактики инфекций. Новый материал имеет множество преимуществ перед существующими спреями и дезинфицирующими средствами.

Вещество в этом спрее для ран совершенно нетоксично и не влияет на клетки человека. В отличие от существующих бактерицидных спреев, оно не тормозит процесс заживления организма. Материалы, которые просто распыляются на рану, также могут убивать бактерии в более короткое время,

говорит Эдвин Бломстранд, аспирант факультета химии и химического машиностроения Технологического университета Чалмерса и один из ведущих авторов научной статьи.

При лечении, когда организм вводятся такие материалы, как имплантаты и катетеры, серьезной проблемой являются инфекции. Поэтому существует большая потребность в новых антибактериальных биоматериалах, то есть материалах, которые лечат, заменяют или модифицируют органы, ткани или функции в биологическом организме. Одним из основных источников внутрибольничной инфекции является использование мочевых катетеров. Новое покрытие исследователей из Чалмерса теперь может стать эффективным инструментом для снижения этого риска и предотвращения инфекций.

Хотя катетеры стерильны в распакованном виде, они могут быть заражены бактериями при введении в организм, что может привести к инфекции. Одним из основных преимуществ этого покрытия является то, что бактерии погибают, как только они вступают в контакт с поверхность. Другое заключается в том, что его можно применять к существующим продуктам, которые уже используются в здравоохранении, поэтому нет необходимости производить новые,

говорит Анния Степулан, докторант кафедры химии и химической технологии в Чалмерсе и один из ведущих авторов статьи.

В ходе исследования ученые протестировали покрытие на силиконовых материалах, используемых для катетеров, но они видят возможности для его использования и на других биоматериалах.

Исследования антибактериальных материалов проводятся в сотрудничестве с дочерней компанией Amferia AB, которая также занимается коммерциализацией технологии. Chalmers и Amferia ранее представили антибактериальный материал в виде гидрогелевых повязок для ран, которые в настоящее время проходят клинические испытания для ухода за ранами как у людей, так и у животных.

Полезные свойства антимикробных пептидов известны уже много лет. Они существуют в тысячах различных вариантов в естественных иммунных системах человека, животных и растений, и исследователи давно пытались имитировать и использовать пептиды для предотвращения и лечения инфекций.

В своем естественном состоянии эти пептиды быстро расщепляются при контакте с жидкостями организма, такими как кровь, что затрудняет их прямое клиническое применение. В материалах, которые разрабатывают исследователи, они решили эту проблему, связав пептиды с частицами. Как для спрея, так и для покрытия они смогли измерить, что бактерицидный эффект материалов длится до 48 часов при контакте с биологическими жидкостями и до нескольких лет без контакта с биологическими жидкостями.

Исследователи показали, что материал уничтожает 99,99% бактерий, а его бактерицидная способность активна в течение примерно 48 часов, что позволяет использовать его в широком диапазоне клинических применений. Поскольку материалы нетоксичны, их можно использовать непосредственно на теле или внутри него, предотвращая или излечивая инфекцию, не оказывая отрицательного влияния на естественный процесс заживления.