Chytrý hydrogel uvolňuje léčebné nanočástice v přítomnosti patogenních bakterií

U poranění jsou častou komplikací bakteriální infekce. V dnešní době se v takových případech často preventivně podávají antibiotika, což ale může vést k rozvoji nežádoucí rezistence. Odborníci z americké Brownovy univerzity hodlají tento problém řešit pomocí léčivého hydrogelu. Obsahuje terapeutické nanočástice, které navíc uvolní jen v případě, kdy se skutečně objeví patogenní bakterie.

„Vyvinuli jsme chytrý systém pro aplikaci léčiva, který je spouštěný přítomností bakterií,“ vysvětluje vedoucí výzkumu Anita Shukla. „Vycházeli jsme z toho, že tyto technologie přispívají ke snižování množství používaných léků a zároveň snižují jak vedlejší účinky léčby bakteriální infekce, tak i rozvoj rezistencí.“

Hydrogel se senzorem

Jde o polymerový hydrogel, který je citlivý na přítomnost bakteriálních enzymů beta-laktamáz. Tyto enzymy jsou typické pro patogenní bakterie. Jejich přítomnost vede k degradaci spojovacího polymeru v hydrogelu, čímž dojde k rozvolnění struktury tohoto materiálu a uvolnění nanočástic, které útočí na bakterie.

TIP: Inteligentní náplast, která světélkuje, když se do rány dostane infekce

„Je zajímavé, že enzymy beta-laktamázy ve skutečnosti hrají významnou roli v rozvoji bakteriálních rezistencí. Ničí totiž betalaktamová antibiotika, jejichž typickými představiteli jsou penicilíny nebo cefalosporiny,“ uvádí Shukla. „My jsme vzali tento účinný obranný mechanismus bakterií a použili jsme ho proti nim.“ Badatelé pokračují ve vývoji chytrého gelu, který by rádi dotáhli až do klinického využití.