Hlavní obsah
Věda

Světlem proti bakteriím

Médium.cz je otevřená blogovací platforma, kde mohou lidé svobodně publikovat své texty. Nejde o postoje Seznam.cz ani žádné z jeho redakcí.

Foto: Shutterstock

Bakteriální rezistence k antibiotikům a snaha o čištění kontaminovaných prostředí aktuálně trápí prakticky celý svět a jejich vyřešením se zabývá mnoho výzkumných skupin.

Článek

O slovo se přihlásili i doktorandští studenti Vojtěch Liška a Petra Křtěnová z Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy, kteří se pod vedením prof. Jiřího Mosingera zabývali ve spolupráci s RNDr. Pavlem Kubátem CSc. z Ústavu fyzikální chemie J. Heyrovského vývojem nové světlem aktivované nanovlákenné polymerní membrány s antibakteriálním účinkem, kterou lze vzdáleně manipulovat pomocí magnetického pole.

Česká republika je světovou špičkou v nanotechnologiích. A není divu. Nanotechnologie nalezneme v celé řadě odvětví průmyslu, mezi která patří například zdravotnictví, čištění vod, potravinářství nebo elektronika. Právě zdravotnictví ve spojení s vychytáváním patogenů a polutantů z prostředí představuje velmi zajímavou oblast výzkumu, ve které se uplatňují polymerní materiály složené z nanovláken.

Nanovlákna si lze představit jako velmi tenká vlákna o průměru až téměř 1000krát menším, než má lidský vlas. Navrství-li se tato nanovlákna na sebe, vznikne nanovlákenná membrána, kterou lze s trochou fantazie přirovnat k husté a mechanicky odolné pavučině, byť jednotlivá vlákna jsou pozorovatelná pouze elektronovým mikroskopem. Tato membrána navíc dokáže, obdobně jako pavučina, zachytávat různé objekty, kterými v mikrosvětě mohou být například bakterie a polutanty znečišťující životní prostředí. Kromě této pasivní schopnosti lze membrány rovněž upravit pro konkrétní použití.

Autoři článku se zabývali úpravou nanovlákenné membrány z polymeru na bázi polyuretanu. Do struktury nanovláken zabudovali molekuly fotosensitizeru tetrafenylporfyrinu a magnetických Fe2O3nanočástic. Fotosensitizery jsou molekuly schopné po ozáření světlem generovat aktivní formu kyslíku (tzv. singletový kyslík), která má silný antibakteriální účinek i vůči bakteriím rezistentním na antibiotickou léčbu. Vědci tedy zvolili inovativní přístup spočívající v kombinaci fotodezinfekčních účinků singletového kyslíku s magnetickými, ale i termickými vlastnostmi kovových nanočástic.

Foto: V. Liška, P. Kubát, P. Křtěnová, J. Mosinger

Demonstrace antibakteriálních vlastností připravené nanovlákenné membrány - vlevo membrána s nanesenými a následně inkubovanými bakteriemi E. Coli při 37 °C ve tmě (E), vpravo membrána s nanesenými bakteriemi E. Coli po ozařování modrým světlem (10 min) a následné inkubaci (F), zdroj: původní článek

Fotodezinfekční a termické vlastnosti jimi připravené multifunkční nanovlákenné membrány byly testovány na bakteriích Escherichia Coli. Testy spočívaly v nanesení bakterií na povrch membrány a následném ozařování jejího povrchu modrým světlem po dobu 10 minut. Ukázalo se, že již za tak krátkou dobu bylo více než 99 % bakterií na povrchu zabito. Navíc vlivem kovových nanočástic docházelo po ozařovaní k zahřívání membrány a k mírné produkci peroxidu vodíku, vedle singletového kyslíku další antibakteriální látce. Oba tyto jevy měly další pozitivní dopad na antibakteriální efektivitu připravené nanovlákenné membrány.

Závěry vědců lze použít pro přípravu nových víceúčelových nanovlákenných membrán, které se pyšní nejen skvělými antibakteriálními vlastnostmi, ale se kterými lze navíc dálkově manipulovat pomocí magnetického pole a aktivně vychytávat polutanty a bakterie ze zamořených prostředí bez nutnosti přímé fyzické přítomnosti. Vzhledem k rychle se rozvíjejícímu oboru nanotechnologií se můžeme v blízké budoucnosti dočkat přenesení výsledků studie z akademické sféry k reálnému použití. Jejich přínos v této oblasti jen dokazuje, proč má Česká republika a její vědci v (nano)světě tak dobré jméno.

Foto: Shutterstock

Escherichia coli - ilustrační obrázek

Máte na tohle téma jiný názor? Napište o něm vlastní článek.

Texty jsou tvořeny uživateli a nepodléhají procesu korektury. Pokud najdete chybu nebo nepřesnost, prosíme, pošlete nám ji na medium.chyby@firma.seznam.cz.

Sdílejte s lidmi své příběhy

Stačí mít účet na Seznamu a můžete začít psát. Ty nejlepší články se mohou zobrazit i na hlavní stránce Seznam.cz