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スーパーキラー、新しいナノテクでバクテリア細胞と真菌細胞を破壊

July, 15, 2021, Endhoven--RMITの研究者は、新しいスーパーバッグ破壊コーティングを開発した。これは、キズの被覆やインプラントに使用して、潜在的に致命的なバクテリアや真菌感染を防ぎ、処置できる。

その材料は、今日までに開発された最薄抗菌コーティングの1つであり、幅広い範囲の薬剤耐性を持つバクテリアや真菌細胞に対して効果があるので、人の細胞を無傷にする。

抗生物質耐性は、世界的に健康の主要な脅威であり、少なくとも年に70万人の死因になっている。新しい抗菌治療が開発されないと、死亡者数は、2050年までには1000万人に達し、ヘルスケアコストは米国で1000兆ドルに相当する。

真菌感染症の健康負担はあまり認識されていないが、世界的に毎年約150万人の命を奪っており、死亡者数は増加している。例えば、COVID-19入院患者の新たな脅威は、一般的な真菌、アスペルギルスである。これは致命的な二次感染を起こす。

RMITチームの新しいコーティングは、超薄2D材料をベースにしている。これは、これまでは、主に次世代エレクトロニクスで関心をもたれていた。

黒リン(BP)についての研究は、それが一定の抗菌および抗真菌特性を持つことを示していたが、その材料は、臨床利用の可能性では方法論的に見当されたことがなかった。

論文の共著者、Dr Aaron Elbourneによると、バクテリア感染と真菌感染の両方を防ぐ1つの材料を見つけることは、大きな前進である。

「われわれは、スーパーバグとの闘いにスマートな新兵器を必要としている、それは抗菌薬耐性の一因とならない。
 われわれのナノ薄コーティングは、バクテリア細胞や真菌細胞を引き裂くことで機能するデュアルバッグキラーである。微生物が適応に苦労するものである。そのような致死性の物理的攻撃に新たな防御を自然に進化させるには数百万年かかる。
 この技術を臨床状態で適用できるようになるにはさらなる研究が必要であるが、この深刻な健康障害に取り組む効果的な方法を探す新たな方向である」と同氏はコメントしている。

ナノ薄バッグキラーの機能法
BPが壊れると、それはバクテリアや心筋細胞の表面を酸化する。このプロセスは、細胞酸化として知られており、究極的に細胞を引き裂く。

新しい研究で、論文の筆頭著者、Ph.D研究者Zo Shawは、BPのナノ薄層の効果を5種の一般的バクテリア株に対してテストした。E. coli、薬剤耐性MRSA、カンジダオリスを含む5種の真菌が含まれる。

わずか2時間で、バクテリア細胞と真菌細胞の最大99%が破壊された。

重要な点はBPもその時間で自己劣化し、24時間以内に完全分解したことである。その材料は、体内に蓄積しないという需要な特性を示している。

ラボ研究は、致命的な抗菌効果を発揮し、人の細胞を健康で完全に保つ、BPの最適レベルを特定した。

研究チームは、その有効性を幅広い医療関係表面でテストするために様々な処方で実験を始めた。
(詳細は、https://www.rmit.edu.au)