Ученые из Ноттингемского университета нашли способ, как заставить бактерии сдаться без боя. Оказывается, если нанести на пластик особые микроскопические узоры, бактерии теряют способность размножаться. Это открытие может спасти миллионы людей от инфекций, которые возникают из-за медицинских приборов — катетеров, дыхательных трубок и других имплантов.

Результаты опубликованы в издании Nature Communications.

Проблема в том, что бактерии, попадая на поверхность пластика, образуют биопленки — что-то вроде защитного слоя, который делает их неуязвимыми для антибиотиков и иммунитета. Но теперь ученые выяснили: если пластик покрыть особыми бороздками, бактерии не могут закрепиться и вместо защиты начинают вырабатывать смазку, которая мешает им прилипнуть. В результате иммунные клетки легко расправляются с инфекцией.

Биопленка — это сообщество бактерий, которые прилипли к поверхности и выделили защитную слизь. Как город с крепостной стеной: внутри микробы устойчивы к антибиотикам и иммунным атакам.

Исследователи перебрали больше 2000 вариантов поверхностей, используя машинное обучение, чтобы найти идеальный узор. Лучший вариант — крошечные углубления, которые обманывают бактерии, заставляя их «поскользнуться».

Профессор Пол Уильямс, руководитель исследования, объясняет:

Раньше пытались добавлять в пластик антибиотики, но это лишь ускоряло появление устойчивых бактерий. Мы пошли другим путем — создали поверхность, которая просто не нравится микробам.

Профессор Морган Александер добавляет:

Наш метод дешевле и практичнее, чем покрытия с антимикробными веществами. Это может сэкономить системе здравоохранения огромные деньги.

Это открытие может перевернуть борьбу с внутрибольничными инфекциями, которые ежегодно убивают сотни тысяч людей. Если внедрить такие поверхности в производство катетеров и трубок, можно:

• сократить число послеоперационных осложнений,
• уменьшить зависимость от антибиотиков,
• снизить нагрузку на больницы и затраты на лечение.
  Особенно важно это для пациентов с ослабленным иммунитетом — например, после химиотерапии.

Отметим, что исследование проводилось in vitro (в лабораторных условиях), а не в реальных больничных условиях, где на поверхности приборов могут оседать разные виды бактерий одновременно. Не факт, что узоры будут одинаково эффективны против всех штаммов. Кроме того, пока неясно, как долго такие поверхности сохраняют свои свойства при постоянном использовании.

Ранее российские студенты разработали антимикробное покрытие для ткани.