Исследователи Института физики прочности и материаловедения СО РАН (Томский научный центр СО РАН) работают над созданием новых веществ на основе бикомпонентных наночастиц металлов и их оксидов для борьбы с микробами, сообщает официальное издание Сибирского отделения РАН «Наука в Сибири».

При использовании антибиотиков в медицине ученые сталкиваются с проблемой возникновения форм, резистентных по отношению в применяемым антибиотикам. Это обстоятельство вызывает необходимость постоянно изобретать новые антибиотики, к которым в течение времени у бактерий снова возникает устойчивость. Томские  ученые подошли к решению этой проблемы с другой стороны: они предложили создать антимикробные агенты не на основе бактериальных культур, а на основе биметаллически наночастиц на основе известных антимикробных агентов: Al-Cu, Al-Zn, Al-Ag, Cu-Zn, Cu-Ag и Zn-Ag и их оксидов.

«Мы предполагаем, что, варьируя соотношение металлов или оксидов в наночастицах, можно добиться такого состояния системы, при котором будет достигаться повышенный антимикробный эффект. Наши предварительные исследования показали, что в некоторых случаях при использовании металлооксидных наноструктур, полученных из биметаллических наночастиц, наблюдается синергия. Это может быть связано со множеством факторов: исследование направлено, в том числе, на их выявление»‚  — пояснил старший научный сотрудник ИФПМ СО РАН кандидат химических наук Александр Ложкомоев. 

Наноразмерные материалы нередко используют в создании подобных веществ: они имеют повышенную активность за счет поверхностных атомов, доля которых сопоставима с количеством атомов, находящихся в объеме наноматерила. В результате этого некоторые металлические наночастицы, в отличие от компактных материалов и даже микрочастиц, могут вступать в реакцию с кислородом из воздуха или водой в более мягких условиях, образуя различные оксидные и металлооксидные наноструктуры, также эффективные для борьбы с микробами.

Как предположили ученые, очистка воды от вирусов и бактерий может происходить за счёт электростатического притяжения отрицательно заряженных примесных частиц к положительно заряженной поверхности адсорбента. Ранее научная группа под руководством Александра Ложкомоева уже обнаружила, что наночастицы оксогидроксида алюминия могут быть использованы для очистки воды от примесей различной природы -ионных, молекулярных, нано- и микрочастиц.

Как полагают ученые,  разрабатываемые агенты могут быть использованы в сферах, где остро стоит вопрос микробной загрязненности: при очистке воды, создании инструментов для медицины, самостерилизующихся покрытий и ранозаживляющих материалов. Основное преимущество этих веществ заключается в том, что они, в отличие от антибиотиков, не способствуют образованию резистентных штаммов, к тому же действуют на широкий спектр типов бактериальных культур. Исследователи считают, что внедрение таких антимикробных агентов в будущем приведет к снижению использования антибиотиков.

Исследование проводится при поддержке Российского научного фонда.