Ученые из Китая разработали инновационный способ борьбы с бактериальными инфекциями в ранах — без применения антибиотиков. Метод сочетает действие синего света и нанокомпозита на основе наночастиц золота (AuNPs) и квантовых точек оксида графена (GOQDs). Такой подход призван решить сразу три задачи: уничтожить бактерии, очистить рану и создать условия для её заживления.
В основе технологии лежит эффект перехода Шоттки — особого интерфейса, возникающего при соединении металла и полупроводника. При воздействии синего светодиодного света нанокомпозит начинает генерировать активные формы кислорода (АФК), токсичные для микробов. За счет перехода Шоттки в материале предотвращается рекомбинация электронно‑дырочных пар, что существенно повышает эффективность выработки АФК. Одновременно наночастицы золота усиливают реакцию на свет благодаря локализованному поверхностному плазмонному резонансу (ЛППР), а оксид графена способствует широкому поглощению света и быстрому переносу электронов — в итоге свет эффективнее преобразуется в локальное тепло.
Лабораторные испытания подтвердили высокую результативность метода: под действием света нанокомпозит уничтожил около 97% золотистого стафилококка и кишечной палочки. Уже через 10 минут освещения температура раствора с композитом достигала примерно 38,8 °C, что усиливало антибактериальный эффект за счет фототермического воздействия.
Опыты на мышах показали, что у животных с инфицированными ранами новый метод ускорил заживление почти на 99% всего за девять дней — это превосходит результаты при использовании отдельных компонентов или отсутствии лечения. Анализ тканей выявил, что в обработанных ранах коллаген становился толще и плотнее, а уровень воспаления снижался. Микроскопия продемонстрировала, что сочетание синего света и нанокомпозита повреждает мембрану бактериальной клетки, вызывая утечку ДНК и белков и приводя к ее гибели.
Актуальность разработки связана с ростом устойчивости бактерий к антибиотикам: за 30 лет резистентность стала причиной более миллиона смертей, и эта цифра продолжает расти. Исследователи видят большой потенциал метода для лечения ожогов, диабетических язв и травматических ран, где риск инфекций с множественной устойчивостью особенно высок. Результаты работы опубликованы в журнале Acta Physico‑Chimica Sinica. Для оценки эффективности технологии при разных типах повреждений и инфекций необходимы дальнейшие исследования.
Ранее Наука Mail рассказывала, что вещества морского гриба укрепляют сердце и убивают бактерии.
