Нанороботы будут бороться с грибковыми инфекциями
Нанороботы против грибков: атакуют и выигрывают
Инфекции, вызванные грибками, такими как Candida albicans, представляют собой значительный риск для здоровья из-за их устойчивости к существующим методам лечения. Риск настолько велик, что Всемирная организация здравоохранения выделила эту проблему в качестве приоритетной.
Группа исследователей Университета Пенсильвании создала микророботизированную систему, способную быстро и целенаправленно уничтожать эти грибковые патогены.
«Candida albicans образуют прочные биопленки, которые особенно трудно поддаются лечению», — говорит ведущий автор работы Мишель Ку. — «Существующие противогрибковые препараты не обладают достаточной эффективностью и специфичностью, чтобы быстро уничтожить эти патогены, поэтому мы обратились к нанороботике».
Исследователи использовали наночастицы, известные как нанозимы или «искусственные белки». Ученые создали из нанозимов миниатюрные роботизированные системы, способные точно нацеливаться на грибковые клетки и быстро их уничтожать.
«Мы управляем нанозимами в этом исследовании с помощью переменного магнитного поля, это позволяет нам точно направлять их в место инфекции», — говорит соавтор работы Эдвард Штегер. — «Мы используем в нанозимах молекулы оксида железа, которые обладают еще одним важным свойством, кроме того, что они позволяют управлять нанозимами, — оксид железа играет роль катализатора».
Каталитическая активность оксида железа помогает расщеплять перекись водорода на воду и кислород. Это позволяет генерировать большое количество реактивных форм кислорода (ROS) — соединений, обладающих доказанными свойствами разрушения грибковой биопленки - и таким образом происходит атака и уничтожение инфекции.
Но по-настоящему новаторским элементом этих нанозимных агрегатов стало их неожиданно сильное «родство» с грибковыми клетками. Эта особенность позволяет локализовать накопление нанозимов именно там, где обитают грибки, и, следовательно, целенаправленно генерировать ROS, не задевая другие клетки организма. Штегер говорит: «Это специфическое взаимодействие открывает путь для мощного и концентрированного противогрибкового эффекта».
Все эти качества нанозимных систем вместе приводят к мощному противогрибковому эффекту: в эксперименте они уничтожили грибковые пленки в течение всего 10 минут.
Ученые считают, что перспективы применения этого метода в противогрибковой терапии — это только начало. Возможность точного нацеливания и быстрое действие позволяют говорить о потенциале лечения других типов лекарственно устойчивых инфекций.