Найти и обезвредить: "умная" повязка самостоятельно справится с инфекцией

Китайские учёные разработали "умную" повязку, которая меняет цвет при обнаружении бактерий.

Китайские учёные разработали "умную" повязку, которая меняет цвет при обнаружении бактерий.
Фото Global Look Press.

Повязка пожелтеет при наличии лекарственно-чувствительных бактерий (первое фото) и покраснеет, обнаружив лекарственно-устойчивые бактерии (второй снимок).

Повязка пожелтеет при наличии лекарственно-чувствительных бактерий (первое фото) и покраснеет, обнаружив лекарственно-устойчивые бактерии (второй снимок).
Фото ACS Central Science.

Китайские учёные разработали "умную" повязку, которая меняет цвет при обнаружении бактерий.
Повязка пожелтеет при наличии лекарственно-чувствительных бактерий (первое фото) и покраснеет, обнаружив лекарственно-устойчивые бактерии (второй снимок).

Бактерии быстро развивают резистентность к антибиотикам, и требуется время, чтобы выяснить, являются ли те или иные микробы лекарственно-устойчивыми. Недавно исследователи из Китайской академии наук разработали "умную" повязку, меняющую цвет. Таким образом она сигнализирует о присутствии опасных бактерий. Но на этом её работа не заканчивается: после обнаружения патогенов медицинская новинка уничтожает их. Китайские специалисты надеются, что их разработка поможет использовать антибиотики более рационально.

По их задумке повязка начинает зеленеть, когда её накладывают на рану. Если она фиксирует бактерии, которые всё ещё чувствительны к антибиотикам, то становится жёлтой в течение примерно четырёх часов. Если же бинт обнаруживает лекарственно-устойчивые бактерии, он краснеет.

Изменение цвета происходит благодаря химическим веществам, которыми пропитана повязка.

Известно, что кислая среда – хорошая почва для размножения патогенных микроорганизмов, именно её они себе и создают для жизни. Поэтому повязка содержит простой индикатор pH, который изменяет цвет при обнаружении среды этих бактерий.

Вдобавок химический нитроцефин (nitrocefin) становится красным, когда фиксирует ферменты под названием бета-лактамазы. Последние производятся лекарственно-устойчивыми бактериями.

Повязка пожелтеет при наличии лекарственно-чувствительных бактерий (первое фото) и покраснеет, обнаружив лекарственно-устойчивые бактерии (второй снимок).

Всё это позволяет медикам и пациентам легко понимать, с чем они имеют дело, и верно реагировать. Такой своеобразный тест помогает избежать приёма антибиотиков в тех случаях, когда в них нет необходимости. К слову, именно нерациональное использование антибиотиков отчасти виновно в распространении лекарственно-устойчивых бактерий.

На этом действие повязки не заканчивается: она способна не только обнаруживать патогены, но и бороться с ними. Это происходит благодаря наличию антибиотика под названием ампициллин, помещённого в наноматериалы, которые растворяются под воздействием кислой среды. Они и высвобождают лекарство в случае необходимости.

Конечно, это не поможет при наличии резистентных бактерий, но их ждёт другой "сюрприз". В повязке также присутствует материал, который реагирует на яркий свет и выделяет активные формы кислорода. Эти молекулы уничтожают или ослабляют микробов, а уже после антибиотики наносят по ним сокрушительный удар.

Китайские учёные проверили разработку на мышах. Они страдали от инфекций, вызванных лекарственно-чувствительными или лекарственно-устойчивыми штаммами кишечной палочки.

Повязки изменяли цвет и были эффективны в уничтожении обоих штаммов бактерий. В будущем учёные намерены проверить её действие на людях.

Научная статья по итогам исследования опубликована в издании ACS Central Science.

К слову, ранее авторы проекта "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) рассказывали об "умной коже", которая вовремя выдаст лекарства при болезни Паркинсона. Писали мы и об "умном" бинте, который будет следить за заживлением ран.