Наночастицы оксида цинка: новое оружие против устойчивых бактерий

Опубликованное в Journal of Environmental Chemical Engineering исследование открывает перспективный подход к борьбе с множественно устойчивыми к антибиотикам бактериями, ставшими серьезной угрозой для здоровья человека из-за неконтролируемого использования антибиотиков. Статья предлагает стратегию использования наночастиц металлов или их оксидов для деактивации мультирезистентных бактерий путем высвобождения ионов, прямого контакта наночастиц с бактериями через электростатическое взаимодействие или образования реактивных форм кислорода. Все эти процессы разрушают мембраны бактериальных клеток, ведя к их гибели.

Исследователи из Бразилии, аффилированные с Центром разработки функциональных материалов (CDMF), Федеральным университетом Сан-Карлоса (UFSCar), Институтом физики Сан-Карлоса Университета Сан-Паулу (IFSC-USP), Институтом химии Государственного университета Сан-Паулу (IQ-UNESP) и Федеральным институтом образования, науки и технологий Мараньяна (IFMA), получили наночастицы оксида цинка (ZnO NPs) с различными морфологиями и протестировали их в водной среде, подтвердив успешное уничтожение большой группы мультирезистентных бактерий, выделенных из клинических образцов человека.

Использование статистической процедуры главных компонент позволило исследователям изучить, как изменения параметров синтеза наночастиц влияют на их антибактериальную активность. Глейсон Маркес, аспирант химического факультета UFSCar и первый автор статьи, отмечает, что использование ZnO привлекательно, поскольку этот материал считается безопасным регулирующими органами по всему миру и может быть использован во многих типах материалов, функционализированных для массового производства.

Кроме того, ZnO NPs дешевле, чем наночастицы из других металлов, например, золота или серебра. Материал может быть использован в очистке воды, упаковке продуктов и солнцезащитных кремах, но для анализа возможных противопоказаний относительно дозирования, токсичности в воде и взаимодействия со сложными биологическими системами требуются дополнительные исследования. Следующим шагом будет применение этих наночастиц в полимерных системах для производства нанокомпозитов, которые можно использовать для покрытия металлических поверхностей в больничных условиях, уточнил Маркес.