Ученые Йеля используют нанотехнологии для борьбы с E. coli

Однослойные углеродные нанотрубки (SWCNTs) способны убивать бактерии, такие как распространенный патоген E. coli, нанося серьезные повреждения их клеточным стенкам. Об этом сообщают исследователи из Йельского университета в журнале Американского химического общества Langmuir.

Исследование началось из-за опасений по поводу возможной токсичности нанотрубок в водной среде и их присутствия в пищевой цепи. Несмотря на большой потенциал нанотрубок для медицинских и коммерческих применений, их взаимодействие с людьми и окружающей средой изучено слабо.

Микроскопические углеродные цилиндры, в тысячи раз меньше человеческого волоса, могут легко поглощаться клетками человека. Ученые хотели выяснить, где и как они проявляют токсичность.

В работе, которую ACS назвал «нанонаучной версией истории Давида и Голиафа», впервые получены прямые доказательства мощной антимикробной активности углеродных нанотрубок. Это открытие может помочь в борьбе с растущей проблемой антибиотикорезистентных инфекций.

Используя E. coli в качестве тестовых клеток, исследователи инкубировали культуры бактерий в присутствии нанотрубок до одного часа. Микробы погибали, но только при прямом контакте с агрегатами SWCNTs. Предполагается, что длинные и тонкие нанотрубки прокалывают клетки и вызывают клеточные повреждения.

Исследование исключило токсичность металлов как причину повреждения клеток. Чтобы избежать металлических примесей из коммерческих источников, SWCNTs были тщательно синтезированы и очищены в лаборатории.

Текущие исследования показывают, что многослойные углеродные нанотрубки (MWCNTs) менее токсичны, чем однослойные. Ученые также изучают воздействие SWCNTs на широкий спектр бактериальных штаммов, чтобы лучше понять механизм клеточного повреждения.

Потенциально SWCNTs могут быть использованы для создания антимикробных материалов и поверхностных покрытий для улучшения гигиены. Их токсичность можно контролировать, встраивая нанотрубки в материалы, чтобы предотвратить их попадание в окружающую среду.

Источник: Йельский университет