Новые химические покрытия смогут командовать бактериями на их «языке»

wpid-стафилококк.jpg

Исследователи из Принстона разработали способ нанесения на поверхности специальных покрытий, химически «общающиеся» с бактериями и говорящие им, что делать.

Технология, описанная в Nature Microbiology использует биомолекулы, схожие с теми, которые микробы выпускают для общения и координации группового поведения (бактериальное чувство кворума). Подход открывает множество возможностей. Покрытие больничных поверхностей поможет бороться с бактериальными биопленками, повышая восприимчивость микробов к антибиотикам. Оно может играть и обратную роль. Покрытие поверхностей промышленного оборудования будет стимулировать полезные свойства бактерий.

«Нам предстоит еще много работы, — отметил один из ведущих авторов, Айшан Чжао. – Но открытые молекулы чувства кворума могут стать идеальной стратегией для разрушения биопленок».

Вместе с Минйоном Кевином Кимом Чжао экспериментировал с золотистым стафилококком – опасной бактерией, способной вызвать токсический шок и другие потенциально смертельные состояния. Ранее ученые показали, что чувство кворума у этого вида вызывается секрецией молекулы AIP, связывающейся с мембранными рецепторами соседей по колонии. Она провоцирует разрушение биопленки или препятствует ее появление, ведя к переходу бактерии в вирулентное состояние. Синтетическая производная AIP, TrAIP-II, блокирует болезнетворность. И даже может вернуть бактерию в защитное состояние биопленки.

Для крепления AIP и TrAIP-II к поверхностям команда прибегла к клик-химии, позволяющей объединять маленькие молекулы в более крупные блоки. Это позволило наносить покрытие на разные материалы, вроде стекла, металла и пластика. Ученые смогли управлять чувством кворума даже при наличии вокруг поверхности плазмы из человеческой крови. То есть, метод подходит для обработки медицинских имплантатов. Покрытие оставалось на месте под действием потока воды, что указывает на его возможность внедрения в трубопроводы.