Mikroskopo pagalba ant silicio plokštės matomos nanometrinio didumo adatos kiaurai perduria prie jų prisilietusias bakterijas. Nuotr. Ivanova/Nature Communications

Mikroskopo pagalba ant silicio plokštės matomos nanometrinio didumo adatos kiaurai perduria prie jų prisilietusias bakterijas. Nuotr. Ivanova/Nature Communications

Vita Bagdonė

Bakterijoms galas: Įkvėpti vabzdžių sparnų dangos paviršiaus sandaros nanotechnologijų pagalba mokslininkai sukūrė dangą, kurią naudojant, tradicines dezinfekavimo priemones būtų galima padėti į spintą.

Visiems gerai žinomo vabzdžio laumžirgio sparnai pasižymi ne tik atsparumu vandeniui, turi savybę atspindėti saulės spindulius, bet yra ir patys tikriausi bakterijų žudikai. Dėka savo aštrių adatų, kurios tankiai viena prie kitos prisiglaudę slūgso laumžirgio kūno dangos paviršiuje. Šį gamtos triuką pastebėjusi australų – ispanų universitetų mokslininkų komanda, laboratorijoje sukūrė naują medžiagą: plonytį silicio sluoksnelį, kuris žudo bakterijas. Naujos nanotechnologijos sukūrimo komandoje yra ir du lietuviai: Australijos Svinburno technologijos universiteto, Inžinerijos ir pramonės fakulteto doktorantas Gediminas Gervinskas ir to paties universiteto nanofotonikos profesorius Saulius Juodkazis. Žurnale Nature Communications tyrinėtojai teigia, kad netrukus šis atradimas bus pritaikytas ligoninėse.

„Šis principas yra tiek fundamentalus, jog veikia bet kokias bakterijas“, – naujai sukurtos medžiagos savybes atskleidžia Tarragonos Rovira I Virgili universiteto tyrimuose dalyvavęs mokslininkas Vladimiras Baulinas.  Vos tik bakterijos ląstelės sienelė susiliečia su naujai sukurtos medžiagos paviršiumi būna iš karto praduriama ir susprogsta lyg koks balionas, o pati bakterija žūsta.

Plonasluoksniam padengimui skirtos, naujai sukurtos medžiagos žaliava yra juodasisi silicis, kurį mokslininkai išgavo iš tradicinio silicio. Lazerio, arba specialaus ėsdinimo sieros heksafluorido dujomis  proceso metu silicio žaliavos paviršiaus struktūra pakeičiama taip, kad joje atsiranda begalė mikroskopinių “spygliukų”. Spygliukų storis siekia nuo 10 iki 20 nanometrų. Jų maksimalus aukštis yra 500 nanometrų. Tai yra visiškai tinkami dydžiai, kad mažieji ligų sukėlėjai, susidūrę su tokiu paviršiumi padengta valymo medžiaga būtų pasmeigti tarsi ant iešmo.

Antibiotikams atsparūs ligų sukėlėjai išgyventi neturi jokių šansų 

Savo tyrimų studijoje Baulinas su kolegomis atliko eksperimentą. Jie palygino taip pat iš silicio pagaminto paprasto stiklo poveikį bakterijoms su naujai sukurto silicio spyglių nano sluoksnio veiksmingumu. Jeigu ant paprasto stiklo bakterijos jautėsi puikiai, dauginosi su joms būdingu nuoseklumu bei sparta, tai rezultatas, naudojant naująja medžiaga padengtą plėvelę rezultatas buvo diametraliai priešingas. Per šešias valandas, esant 37°C visos, prie plokštelės priskridę ir prisilietę bakterijos žuvo.

Tarp trejų, eksperimentams pasirinktų bakterijų buvo ir žiaurioji Staphylococcus Aureus. (Auksinis stafilokokas) Šis, penicilino preparatams atsparus MRSA – Auksinio stafilokoko atmainos, atsparios vienam arba keliems antibiotikams yra didžiausios ligoninių pabaisos. Mūsų dienomis yra žinoma bent 17 MRSA rūšių, besiskiriančių savo atsparumu. MRSA gydymui tenka naudoti didesnes preparatų dozes, pailginti gydymo trukmę arba taikyti alternatyvią antibakterinę priemonę, kuriai konkretus MRSA tipas yra vis dar būtų jautrus. Auksinio stafilokoko bakterija yra paplitusi tarp 15 – 50% suaugusių žmonių. Šią bakteriją apskritai nešioja (net to nežinodami) apie 60% žmonių.

Kiek Auksiniu stafilokoku per metus užsikrečiama Lietuvos gydymo įstaigose statistikos rasti nepavyko. Vokietijoje statistika atskleidžia, kad kasmet, gulėdami ar lankydamiesi gydymo įstaigose Auksiniu stafilokoku užsikrečia 4000 žmonių. Užsikrėtus ir susirgus, infekcija pasireiškia dideliu karščiavimu ir kūno traukuliais, sunkesniais atvejais ištinka ir mirtis.

Mokslininkas Baulinas tikisi, kad šio, naujo paviršiaus išradimas bus pritaikytas ligoninėse. Plonu šios medžiagos sluoksniu galėtų būti padengiami operaciniai stalai, stalo įrankiai, durų rankenos. Vis dėl to šios medžiagos plačiai ir gausiai pritaikyti neišeina dėl tos priežasties, jog, esant dideliam spaudimui, jos paviršių dengiančios mikroskopinės adatėlės nulūžta.

pl-logo-mini