Никаких лекарств и химии: медицина меняет тактику и ставит ловушки для бактерий на наноуровне

Вы когда-нибудь задумывались, почему бактерии так быстро обживаются на катетерах и других пластиковых медустройствах? Ответ прост: они образуют биоплёнки — настоящие "города" из слизи, защищающие микробы от иммунной системы и антибиотиков.

Но исследователи из Университета Ноттингема нашли способ разрушить эти микрогорода — ещё до их появления.

Ловушка, в которую попадает бактерия

Всё дело в особых микроскопических узорах на поверхности пластика. Учёные протестировали более 2000 различных форм, нанося их на полиуретан и другие распространённые медицинские материалы. Секрет оказался в миниатюрных бороздках и выступах, которые буквально "обманывают" бактерии.

Когда бактерии попадают в такие углубления, они ошибочно воспринимают поверхность как "неподходящую" для жизни и начинают выделять вещество, препятствующее прикреплению. В результате биоплёнка не формируется, а иммунная система легко избавляется от отдельных бактерий.

Искусственный интеллект на службе медицины

Команда под руководством профессоров Пола Уильямса и Моргана Александера использовала машинное обучение, чтобы среди тысяч форм выделить наиболее эффективные. Им удалось создать поверхность, которую бактерии буквально ненавидят — без использования антибиотиков.

"Ранее мы пробовали внедрять антибиотики в материалы, но это порождало устойчивые штаммы. Мы пошли другим путём — изменили сам ландшафт поверхности, чтобы бактериям не захотелось оседать", — говорит профессор Уильямс.

Экономия и безопасность — два в одном

В отличие от антимикробных покрытий, эти микроповерхности легко наносить на уже существующие материалы. Это значит, что технология может быть внедрена без масштабных переработок — и спасти миллионы пациентов от госпитальных инфекций.

"Мы не просто мешаем бактериям цепляться — мы помогаем иммунитету их добивать. Это может существенно снизить количество инфекций и расходы здравоохранения", — подчёркивает профессор Александер.

Уточнения

Кате́тер (от греч. "зонд" нем. Katheter ← лат. catheter ← др.-греч. καθετήρ "то, что спускают") — изделие медицинского назначения в виде полой трубки, предназначенное для соединения естественных каналов, полостей тела, сосудов с внешней средой с целью их опорожнения, введения в них лекарств (диагностических, лечебных), промывания, или проведения через них хирургических инструментов.