Műanyag újrahasznosított kábítószer-rezisztens betegségek ellen

A kábítószer-rezisztens superbugok által okozott betegségek gyógymódja újrahasznosított műanyagból érkezik. A tiszta polietilén-tereftalát, a közönséges műanyag palackok PET-e, például nem mérgező és biokompatibilis anyagokká alakítható át a gombás fertőzések azonosítására és megtámadására. Beszéljünk a nanomedicinról.

A hír a Nature Comm-ben jelent meg és az Egyesült Államokban az IBM kutatói, biotechnológiai és nanotechnológiai szakemberei által végzett kutatás eredményei. A "ninja polimerek", ahogy az újrahasznosított műanyagokból nyert új molekulákat megkeresztelték, megváltoztatják a kábítószer-ellenálló kórokozók által okozott betegségek leküzdésének módját.

A hulladék palackok újrahasznosított műanyaga röviden segíthet sok embert. Évente több mint egymilliárd embert érint különböző gombás fertőzések, amelyek a helyi bőrfertőzésektől, például az atléta lábától a potenciálisan halálos gombás vérkoncentrációig terjednek. A fertőzés gyakoribb, ha az immunrendszer veszélyt jelent az olyan betegségek miatt, mint a HIV / AIDS, a rák vagy az antibiotikum terápia.

A probléma, amelyet a biomérnökök újrahasznosított műanyagokkal megoldanak, a gyógyszerekkel szembeni ellenállás. A hagyományos terápiás készítményeknek behatolnak a sejtbe, hogy megtámadják a fertőzést, de nehezen találják meg a gombamembrán falát és behatolnak. Továbbá, tekintettel arra, hogy metabolikus szempontból a gombák hasonlóak az emlős sejtekhez, a meglévő gyógyszerek nehézségekbe ütköznek az egészséges sejtek és a fertőzött sejtek között.

Az IBM kutatói szerves katalitikus folyamatot fejlesztettek ki, amely megkönnyíti a palack PET vagy újrahasznosított műanyag átalakítását teljesen új molekulákká, amelyek gombaellenes szerekké alakíthatók át. A folyamat azért is fontos, mert a műanyag palackokat gyakran mechanikus köszörüléssel újrahasznosítják, és a legtöbb esetben csak másodlagos termékekben, például szövetekben, szőnyegekben vagy padlóburkolatokban használhatók sportpályákhoz.

Hogyan működnek a ninja polimerek? Az újrahasznosított műanyagból származó gombaellenes szerek hidrogénkötésen keresztül összeszerelhetők és egymáshoz kapcsolódnak, így a nanofibre egyfajta molekuláris tépőzárat alkotnak, hasonlóan a polimerekhez. Ez azért fontos, mert a gombaellenes hatóanyagok csak terápiás készítményekként aktívak szálak vagy polimerek formájában.

Az újrahasznosított műanyag nanofiber pozitív töltést hordoz, és csak elektrosztatikus kölcsönhatáson alapuló támadást képes megtámadni a negatív töltésű gombamembránokon. A nanofiber nyílást nyit, és elpusztítja a gombás sejt membránfalait, megakadályozva ezzel a rezisztencia kialakulását. További kutatásokból kiderül, hogy a nanoszálak hatékonyan diszpergálják a gombás biofilmeket egyetlen kezelés után, míg a hagyományos gyógyszerek nem hatékonyak a biofilmekkel szemben.

Az IBM számítási lehetőségei jelentős szerepet játszottak abban, hogy lehetővé tegyék a kutatóknak, hogy szimulálják a gombaellenes szereket, és megjósolják azokat a szerkezeti változásokat, amelyek a kívánt terápiás hatást eredményezik. Az IBM nanomedicin programja, amely az újrahasznosított műanyag felhasználásához vezetett, 2009-ben indult az IBM kutatólaboratóriumaiban, és a félvezető technológiákban gyakran használt fejlődő anyagok évtizedek óta származik.