Ученые Сибирского федерального университета (СФУ) и Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ) успешно протестировали новые антибактериальные вещества. Как сообщила пресс-служба Минобрнауки РФ порталу Наука Mail, исследователи поместили их в микро‑ и наночастицы из биоразлагаемого биополимера — это позволит веществу высвобождаться в биологических средах постепенно.
Разработанное ПНИПУ соединение содержит антипирильный фрагмент, который обеспечивает противовоспалительное действие. По мнению ученых, новая разработка может лечь в основу лекарственных средств против распространенных бактериальных инфекций.
Актуальность проекта обусловлена растущей устойчивостью бактерий к традиционным антибиотикам: из‑за распространения штаммов с множественной лекарственной устойчивостью медики все острее ощущают потребность в новых эффективных препаратах. Это одна из ключевых проблем здравоохранения в XXI веке.
Мы получили микро- и наночастицы, правильной сферической формы, средний диаметр 1350−5763 нм (для микрочастиц) и 553−745 нм (для наночастиц). Включение действующего вещества в полимерный носитель осуществляли двумя методами: распылительным высушиванием и испарением растворителя из эмульсии. Изучили, как вещество распределятся в микро- и наночастицах (внутри или на поверхности), поскольку основным преимуществом носителя из биоразлагаемого биопластика является контролируемое пролонгированное высвобождение «запертых» внутри него действующих веществ.
По словам инженера-исследователя лаборатории биотехнологии новых биоматериалов СФУ Алексея Дорохина, следующим шагом стала проверка биосовместимости получившегося «прототипа» лекарства с клетками животных и человека.
На специально выращенных в лаборатории культурах клеток (крови и мышц животных и человека) мы посмотрели, как поведут себя наши микро- и наночастицы. Негативного влияния на клетки они не оказали, зато продемонстрировали высокую биосовместимость и способность медленно высвобождать помещенное в них лекарственное вещество. В отличие от традиционных лекарственных средств, которые «ударяют» высокими дозами действующего вещества по всему организму и требуют порой трехкратного приема в одно и то же время, медикаменты на основе таких частиц будут действовать более щадящим образом и поддерживать стабильный уровень антибактериального вещества в организме пациента в течение суток или даже недели.
Особым достоинством нового препарата, полученного на основе биоразлагаемых нано- и микрочастиц, может стать его химическая структура. Она делает его не похожим на большинство существующих в настоящее время антибиотиков.
Бактерии эволюционируют, как любые организмы. Они научились из-за широкого и порой бесконтрольного применения антибиотиков разрушать и «выплевывать» известные для них структуры и не пускать их в свои клетки — с этим связана проблема антибиотикорезистентности. Новая лекарственная форма им «неизвестна», поэтому она может стать альтернативой для случаев, когда привычный антибиотик не справляется с заболеванием или осложнениями бактериальной инфекции.
Протестированные виды биоразлагаемого биополимера более десяти лет исследуются в лаборатории и уже неоднократно доказали свою безвредность и для человека, и для окружающей среды.
По сути, мы делаем микро- и наноразмерные «контейнеры», в которые помещаем действующее вещество. И материал этих «контейнеров» точно не вредит ни человеку, ни животному, если предположить гипотетическое использование в ветеринарии. Важно было понять, как данное антибактериальное вещество соединится с нашими биопластиками, как оно будет высвобождаться из частиц на их основе, не утратит ли своих свойств. На все эти вопросы мы получили актуальные ответы. Следующим шагом можно убедиться, так ли эффективно это вещество в биополимерных «капсулах» по отношению к болезнетворным грибам, например.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, что в поте человека нашли молекулу, которая подавляет вирус гриппа.
