Наночастицы в графеновой "броне" против супербактерий
Бактерии — это преимущественно коллективные организмы. Поэтому, когда некоторые из них выясняют, как противостоять антибиотикам, они быстро распространяют эту способность среди сородичей, увеличивая их шансы на выживание. Такие гены устойчивости к антибиотикам (ARG) могут сохраняться в окружающей среде, например в сточных водах, и выходить в естественные водные пути. Как результат — бактерии получают улучшенную сопротивляемость даже в том случае, если никогда не сталкивались с лекарством непосредственно.
Это означает, что зачастую недостаточно просто уничтожить сами бактерии — свободные гены будут порождать все новые поколения. Поэтому ученые исследуют способы предотвращения распространения подобных генов, а также способы одновременной зачистки как бактерий, так и ARG.
Deyi Li/Tongji University
Фотография наносферы в «бутоне» из графена
Новое исследование относится ко второй категории и описывает новую систему дезинфекции очистных сооружений. Ее ядром являются фотокатализаторы в виде «наносфер» из висмута, кислорода и углерода. При воздействии света они производят молекулы АФК (активных форм кислорода), которые смертельно опасны как для бактерий, так и для генов устойчивости.
Во время испытаний на кишечной палочке со множественной лекарственной устойчивостью ученые обнаружили, что наносферы становятся эффективнее, если обернуть их в защитную оболочку из оксида графена. Такая оболочка позволяла производить в три раза больше АФК. Дополнительное легирование графена азотом также сказалось на продуктивности: так наносферы захватывали больше бактерий, что упрощало задачу.
Deyi Li/Tongji University
Бактерии кишечной палочки, пойманные наносферами
Исследователи уверяют, что сферы достаточно велики, чтобы при необходимости их можно было отфильтровать из очищенной воды и использовать повторно. В ходе испытаний команда доказала, что даже после десятикратного использования сферы все еще сохраняют подавляющее большинство фотокаталитической активности.
