Ученые ТПУ синтезируют наночастицы золота особой, звездчатой
формы, и покрывают их органическими соединениями, они под действием лазерного
излучения проявляют антибактериальную активность, сообщает пресс-служба вуза.
Наночастицы золота, синтезируемые политехниками, получили
название «звездчатые» благодаря своей форме. С помощью специально созданных
реагентов ученым ТПУ удалось нанести на их поверхность органические соединения
методом ковалентной модификации поверхности с использованием ароматических
солей диазония.
«Звездчатые наночастицы и методы их синтеза ранее уже были
описаны. Нам же удалось модифицировать их поверхность так, чтобы они лучше
взаимодействовали с клеточными мембранами, и продемонстрировать их
антибактериальные свойства. Органические соединения на поверхности частиц
позволяют им лучше прикрепляться к мембране. Дальше в игру вступает физика
процесса: лазер возбуждает плазмонный резонанс, и наночастицы начинают
фактически прожигать клеточную мембрану, уничтожая бактерию», — рассказал
доцент кафедры технологии органических веществ и полимерных материалов Павел
Постников.
По словам ученого, перспективное направление использования
звездчатых наночастиц — это новые медицинские материалы. Например, частицы
могут входить в состав полимерных материалов, из которых делают операционные
столы, мебель и другие предметы для операционных и больниц. Без светового
воздействия материал будет инертным или слабо проявлять антибактериальную
активность.
«Антибиотики — это продукты тех же самых бактерий. Поэтому
бактерии могут вырабатывать ферменты, разрушающие антибиотик. Устойчивые к
антибиотикам бактерии в основном появляются в больничных условиях, здесь
идеальное место для их размножения и естественного отбора. А наночастицы золота
или другого благородного металла — это абсолютно чужеродный для бактерии
материал. У бактерий нет никаких механизмов защиты от наночастиц, и даже в
теории они не могут выработать устойчивость. Наночастицы можно сравнить с
кувалдой для бактерии, от нее просто нет защиты», — рассказал ученый.
В больницах для борьбы с болезнетворными микроорганизмами
используют ультрафиолетовое излучение кварцевой лампы. Но вовремя кварцевания
люди не должны находиться в помещении. В свою очередь, длина волны светового
излучения, активирующая антибактериальную активность наночастиц золота,
безопасна для человека.
«Технология с использованием звездчатых наночастиц и лазера
не подходит для борьбы с бактериями внутри организма на данном этапе. Однако в
перспективе может использоваться для лечения кожных заболеваний. В области же
новых материалов — это очень интересное направление. Подбирая форму, размеры
наночастиц, сами металлы, варьируя длину волны лазера, можно получать различные
материалы с различной функциональной активностью», — добавил Постников.
