Российские ученые создали микрогели на основе двух взаимопроникающих полимерных сеток с молекулами антибактериального вещества. Такая система позволит очищать воду как от патогенов, так и от антисептиков, а также создавать новые обеззараживающие средства и покрытия для медицинского оборудования. Статья опубликована в журнале International Journal of Molecular Sciences.
Полимерные микрогели представляют собой микро- и наноразмерные шарики гидрогеля. Они напоминают мягкие «губки» из сшитых между собой полимерных цепей, способных сильно набухать при намокании. Вместе с водой такие системы могут поглощать и удерживать разнообразные соединения. Сейчас активно изучаются микрогели на основе двух сплетенных друг с другом сеток. Их свойства можно контролировать, изменяя как изначальное соотношение компонентов, так и параметры систем. Это полезно при создании биомедицинских изделий и веществ для очистки жидкостей.
Ученые из МГУ имени М.В. Ломоносова и их коллеги разработали микрогели, в которых сплетены цепочки поли-N-изопропилакриламида и полиакриловой кислоты. Первый компонент можно синтезировать из доступного сырья. При этом он чувствителен к температуре: при нагревании свыше 32 °С высвобождает заключенную внутри него жидкость. Второй компонент служит носителем разнообразных биологически активных соединений, в том числе лекарств.
Микрогели оказались отличными поглотителями хлорида бензалкония — антисептического препарата, который подавляет рост различных патогенов. Поглощающая способность составила 0,9 моль лекарства на 1 моль полиакриловой кислоты. Это говорит о том, что изделия на основе такой системы можно использовать для очистки воды от этого антисептика, что особенно важно на фоне развития множественной лекарственной устойчивости у патогенов. Кроме того, такая емкость позволяет вместить много активного вещества и применять микрогели как обеззараживающие компоненты.
Такой потенциал своей разработки авторы проверили в экспериментах с сенной палочкой и золотистым стафилококком. Они использовали микрогели в двух формах: жидкой суспензии, как в обычных антисептиках для рук, и мягкой пленки, которую потенциально можно нанести на медицинское оборудование или применять в качестве раневого покрытия. Эффективность системы оказалась сопоставимой с таковой у коммерческого антибиотика амоксиклава.
«Наши результаты говорят о том, что предложенная система действительно работает и на ее основе можно создавать целую линейку разнообразных продуктов для медицинской и экологической сферы, а также для использования в быту. В дальнейшем мы планируем протестировать образцы на расширенном наборе бактерий и вирусов, а также провести испытания по очистке воды», — говорит руководитель проекта по гранту РНФ Елена Кожунова.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
