Белок, который позволяет блохам прыгать так высоко, теперь помогает бороться с бактериями. Исследователи из австралийского университета RMIT впервые создали покрытие на основе искусственного резилина — белка, имитирующего природный, — которое полностью блокирует прилипание бактерий к поверхностям.

Результаты опубликованы в издании Advances in Colloid and Interface Science.

Профессор Намита Рой Чоудхури, руководитель исследования, объясняет:

Мы хотим создать «умные» покрытия для медицинских имплантов, которые не дадут опасным бактериям, включая устойчивые к антибиотикам вроде MRSA, закрепиться и размножиться. Наш материал работает не только сразу после нанесения, но и, вероятно, долгое время.

Проблема в том, что даже после стерилизации бактерии все равно могут попасть на импланты во время операции. Это приводит к инфекциям, которые лечат антибиотиками, но из-за растущей устойчивости микробов нужны новые решения.

Мы разработали поверхность, которая не дает бактериям прикрепиться и образовать биопленку — так риск заражения снижается, — говорит Чоудхури.

Где это можно применить

• Покрытия для хирургических инструментов,
• Катетеры, раневые повязки,
• Медицинские импланты.

Почему резилин

Этот белок, найденный у насекомых, не только обеспечивает невероятную упругость (благодаря ему блохи прыгают в сотни раз выше своего роста), но и биосовместим, то есть не вредит человеческим клеткам.

Он идеален для медицинских применений — гибкий, прочный, нетоксичный, — поясняет Чоудхури.

Ученые модифицировали резилин, создали несколько вариантов покрытий и проверили их на бактериях E. coli и человеческих клетках. Лучше всего сработали нанокапли коацерватов — они на 100% отталкивали бактерии, но при этом не мешали здоровым клеткам.

Доктор Нисал Ванасинга объясняет механизм:

Нанокапли взаимодействуют с мембранами бактерий, разрушают их, и те буквально «вытекают».

В отличие от антибиотиков, резилин не вызывает устойчивости — бактерии просто не успевают приспособиться. К тому же, он экологичнее популярных серебряных наночастиц.

Профессор Наба Дутта добавляет:

Резилин можно «настроить» под разные задачи. Следующий шаг — испытания против других бактерий и добавление антимикробных пептидов.

Прежде чем технология попадет в клиники, предстоит провести больше тестов, наладить массовое производство и убедиться в безопасности.

Этот подход может перевернуть профилактику инфекций в медицине:

• Долговременная защита — покрытие не просто убивает бактерии, а предотвращает их прикрепление, что снижает риск заражения на годы.
• Без устойчивости — механическое разрушение клеток не оставляет бактериям шансов выработать защиту.
• Безопасность — биосовместимость резилина минимизирует побочные эффекты.
• Экологичность — в отличие от металлических наночастиц, белок разлагается без вреда.

Пока исследование ограничено лабораторными тестами на одном виде бактерий (E. coli). В реальных условиях импланты сталкиваются с десятками патогенов, включая грибки. Кроме того, долговечность покрытия in vivo (в живом организме) не проверена — возможно, белок со временем разрушается.

Ранее ученые открыли молекулярный механизм бактериальной инфекции.