Наночастицы золота как способ борьбы с бактериями полости рта
06.08.2024
Согласно данным Национального института биомедицинской визуализации и биоинженерии США, наночастицы золота, покрытые сахаром, могут эффективно уничтожать стойкие бактерии на зубах и устранять биопленки быстрее, чем антибиотики.
Исследование на животных демонстрирует диагностический и терапевтический потенциал этих наночастиц, а также их способность снижать резистентность к антибиотикам. «Этот метод особенно эффективен при инфекциях полости рта», - отмечает Мариам Хаджфаталян, кандидат медицинских наук и профессор биомедицинской инженерии в Технологическом институте Нью-Джерси. «Мы использовали лазер в течение одной минуты, хотя на самом деле практически все бактерии уничтожаются за 30 секунд».
Бактерии, такие как Streptococcus mutans (S. mutans), вызывающие кариес, создают плотную сеть белков и углеводов, блокирующую доступ антибиотиков. Однако наночастицы золота могут преодолеть это препятствие, превращая световую энергию в тепло, что идеально подходит для фототермической терапии, уничтожающей патогенные микроорганизмы.
Для усиления этого эффекта исследователи заключили золотые наночастицы в более крупные наноструктуры, что повысило их реакцию на свет, позволяя визуализировать и обрабатывать биопленки.
Для привлечения бактерий частицы покрывали декстраном, углеводом, содержащимся в биопленках, и наносили на зубы крыс, инфицированных S. mutans.
В ходе эксперимента наночастицы золота, нанесенные на инфицированные зубы и кожные раны, нагревались лазерами ближнего инфракрасного диапазона, что разрушало биопленки. Фотоакустическое исследование показало четкие сигналы, указывающие на расположение биопленок, пропитанных наночастицами. Для сравнения другие образцы зубов обрабатывали хлоргексидином, местным антисептиком.
Результаты показали, что фототермическая терапия практически полностью уничтожила биопленки, в то время как хлоргексидин оказал минимальное влияние на жизнеспособность бактерий.
Исследователи смогли визуализировать биопленки на зубах, обработанных наночастицами золота, покрытыми декстраном, с помощью фотоакустической визуализации. Однако исследование имеет свои ограничения. Необходимы дальнейшие тесты, чтобы определить, может ли этот метод предотвратить кариес или ускорить заживление.
«Самое важное - это осознать, насколько этот процесс недорогой, простой и быстрый», - добавила доктор Хаджфаталян. «В условиях ограниченного использования антибиотиков нам нужны такие новые методы лечения».