Ученые получили антибактериальный гель, который эффективнее других препаратов на основе серебра в сто раз

Российские ученые разработали антибактериальный гель на основе серебра и серосодержащих аминокислот. Он в сто раз эффективнее, чем аналоги на основе серебра, борется с бактериями, вызывающими внутрибольничные инфекции. Предложенный препарат недорогой, нетоксичный и простой в синтезе, поэтому его потенциально можно использовать при лечении внутрибольничных инфекций. Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в Journal of Materials Chemistry B.

Синтез лекарств нового поколения, нацеленных на борьбу с патогенными бактериями и биопленками — сообществами микроорганизмов, прикрепленных к какой-либо поверхности или друг к другу, — представляет собой крайне важную задачу. Антибиотики были основными антибактериальными препаратами прошлого столетия, и их неправильное и несистематическое использование привело к лекарственной устойчивости у бактерий. Поэтому сегодня врачи и ученые стараются сократить использование антибиотиков, чтобы избежать развития способности бактерий противостоять лекарству. Необходимы новые методы получения антибактериальных препаратов и подходы к их рациональному использованию, чтобы микроорганизмы не приобретали устойчивость к лекарствам.

Перспективным элементом для таких препаратов служит серебро, так как этот металл обладает антибактериальными, противовирусными и антигрибковыми свойствами. Наночастицы серебра показали свою эффективность в перевязочных материалах, имплантах и катетерах. Однако при получении таких наночастиц используются дорогие и токсичные материалы, которые иногда оставляют следы в структуре препарата, что может быть небезопасным для человека.

Ученые из Тверского государственного университета с коллегами синтезировали наночастицы серебра с помощью «зеленой» технологии, не требующей токсичных реактивов. Исследователи заменили опасные для здоровья вещества на содержащие серу аминокислоты, которые есть в организме человека. Молекулы аминокислот восстанавливают серебро из его солей, создают гель и сохраняют его структуру. Благодаря этим свойствам создавать гели с наночастицами серебра стало проще — достаточно смешать растворы аминокислот и солей серебра. Это позволяет не использовать вредные химические вещества и не требует специфических условий, что упрощает процесс.

Антибактериальную способность полученного геля авторы проверили на колониях бактерий ESKAPE. ESKAPE — это группа микроорганизмов, включающая шесть бактерий, а именно Enterococcus, Staphylococcus, Klebsiella, Acinetobacter, Pseudomonas и Enterobacter, которые устойчивы к антибиотикам. Они вызывают внутрибольничные инфекции, например пневмонию и отит. Исследование показало, что антибактериальный гель в сто раз эффективнее подавляет рост микроорганизмов и образование биопленок, чем другие известные препараты на основе серебра.

«Разработанная нами технология достаточно простая, нетоксичная и недорогая, что позволит ее легко масштабировать. Благодаря этому она может применяться в синтезе препаратов для лечения различных заболеваний: острых, хронических и внутрибольничных бактериальных инфекций. В дальнейшем мы планируем протестировать гели на лабораторных животных, чтобы убедиться в безопасности и эффективности геля», — рассказывает руководитель проекта Дмитрий Вишневецкий, кандидат химических наук, доцент кафедры физической химии Тверского государственного университета.

Материал подготовлен при финансовой поддержке Минобрнауки России в рамках федерального проекта «Популяризация науки и технологий».