Физический нокаут бактерий: созданы наночастицы для уничтожения суперинфекций

В условиях глобальной угрозы антибиотикорезистентности, когда традиционные лекарства всё чаще оказываются бессильны, российские ученые предложили радикально новый подход к стерилизации. Исследователи из ведущих научных центров страны – ФИАН, ИТМО и других – разработали метод физического уничтожения бактерий, не оставляющий им ни единого шанса на выживание.

Физический нокаут бактерий: созданы наночастицы для уничтожения суперинфекций

Суть технологии заключается в применении метода гипертермии с использованием уникальных наночастиц. Для эксперимента были выбраны одни из самых опасных патогенов, включая представителей группы «ESKAPE», известных своей устойчивостью к множеству антибиотиков: S. aureus, S. epidermidis, P. aeruginosa, E. coli и K. pneumoniae.

Ключевым инструментом стали коллоидные наночастицы на основе оксида гадолиния, легированного иттербием (Gd₂O₃:Yb). Эти частицы были синтезированы методом лазерной абляции с использованием фемтосекундных лазеров (с длиной волны 1064 нм и 1030 нм), что позволило получить однородные структуры размером всего 10–30 нанометров. Наночастицы добавляли в жидкость, содержащую бактерии, после чего раствор подвергали воздействию ближнего инфракрасного (ИК) излучения.

Под действием ИК-света наночастицы начинают интенсивно нагреваться. Этот резкий скачок температуры приводит к мгновенному разрушению клеточных мембран патогенных микроорганизмов. Но на этом действие не заканчивается: экстремальный нагрев вызывает денатурацию – необратимое нарушение вторичной структуры белков внутри бактериальной клетки. В результате бактерия погибает полностью, лишаясь возможности адаптироваться или выработать устойчивость к такому физическому воздействию.

Эксперименты показали стопроцентную эффективность метода, обеспечив полную стерилизацию жидкости от всех исследованных штаммов. Поскольку механизм основан на фундаментальных физических процессах, а не на биохимических взаимодействиях, вероятность развития у бактерий устойчивости к такой терапии стремится к нулю.

Разработка открывает новые горизонты в борьбе с внутрибольничными инфекциями и создании стерильных сред в медицине.

Читайте также

В США создали квантовый датчик, потребляющий всего 5 милливатт

В США создали квантовый датчик, потребляющий всего 5 милливатт

Anthropic заблокировала пять случаев использования Claude для потенциально опасных биологических исследований

Anthropic заблокировала пять случаев использования Claude для потенциально опасных биологических исследований

ИИ-агенты OpenAI тайно общались через сторонние сайты

ИИ-агенты OpenAI тайно общались через сторонние сайты

ИИ научился различать мысленно произнесенные слова с точностью 78%

ИИ научился различать мысленно произнесенные слова с точностью 78%

ИИ и квантовые технологии объединили для анализа МРТ-снимков головного мозга

ИИ и квантовые технологии объединили для анализа МРТ-снимков головного мозга

OpenAI использовала 10 000 ИИ-агентов для решения задачи тысячелетия

OpenAI использовала 10 000 ИИ-агентов для решения задачи тысячелетия

Умное покрытие спасет сверхпроводники от перегорания

Умное покрытие спасет сверхпроводники от перегорания

Астрофизические алгоритмы применили для моделирования земной аэродинамики

Астрофизические алгоритмы применили для моделирования земной аэродинамики

Состоялся запуск новейшего космического телескопа NASA

Состоялся запуск новейшего космического телескопа NASA

15 технологий древности, которыми человечество пользуется до сих пор

15 технологий древности, которыми человечество пользуется до сих пор

20 лет назад Плутон перестал быть планетой — почему с этим до сих пор не все согласны?

20 лет назад Плутон перестал быть планетой — почему с этим до сих пор не все согласны?

Семь самых больших машин в истории: гиганты весом в тысячи тонн и длиной в километры

Семь самых больших машин в истории: гиганты весом в тысячи тонн и длиной в километры

Первый складной iPhone не стал революцией: с чем придется мириться владельцам iPhone Duo

Первый складной iPhone не стал революцией: с чем придется мириться владельцам iPhone Duo

Два частных спутника сблизились на расстояние всего 200 метров на орбите

Два частных спутника сблизились на расстояние всего 200 метров на орбите

Солнце могло поглотить суперземлю в несколько раз массивнее Земли

Солнце могло поглотить суперземлю в несколько раз массивнее Земли

Ученых шокировала змея, охотящаяся с помощью фальшивого паука на хвосте

Ученых шокировала змея, охотящаяся с помощью фальшивого паука на хвосте