Este deja cunoscut faptul că nanoparticulele pot ucide bacteriile. Cu toate astea, mecanismul de acțiune antimicrobiană este încă o necunoscută, pentru nanoparticulele mari, care nu pot trece de peretele celular bacterian.

Deformarea mecanică a bacteriilor

Cercetătorii au descoperit că deformarea mecanică a bacteriilor este un mecanism de toxicitate care permite uciderea lor prin nanoparticule de aur şi care ar putea fi o alternativă la antibiotice, a informat universitatea spaniolă Rovira i Virgili (URV), citată de eurekalert.org.

Creșterea tensiunii membranei celulare provocate de absorbția de nanoparticule este responsabilă de deformarea mecanică, ce duce la ruperea celulei și moarte.

Cercetare

O echipă internaţională la care participă exeperţi de la Universităţile Rovira i Virgili (URV) din Spania, Grenoble (Franţa), Saarland (Germania) şi RMIT (Australia) cercetează utilizarea nanoparticulelor de aur ca alternativă la antibiotice, potrivit unui studiu publicat de revista Advanced Materials.

Aurul este un material inert chimic – nu reacţionează în faţa organismelor vii – dar care se utiliza în medicina Egiptului Antic şi care în prezent permite vizualizarea tumorilor, printre alte aplicaţii.

Aurul, ca alternativă

Echipa de cercetători a demonstrat că deşi sunt inerte, nanoparticulele de aur nu sunt în schimb inofensive pentru bacterii şi le pot distruge graţie acestui mecanism fizic, care le deformează peretele celular.

Pentru aceasta, au fabricat un model artificial de membrană celulară bacteriană şi au evaluat cum reacţiona când intra în contact cu nanoparticule de aur sintetizate în laborator la 100 de nanometri (de 8 ori mai subţiri decât un fir de păr).

Acest fenomen general a fost demonstrat experimental folosindu-se membrane model de Pseudomonas aeruginosa și Staphylococcus aureus, reprezentând bateriile Gram-pozitive și Gram-negative.

Moartea bacteriei

În faţa nanoparticulelor s-a observat că bacteriile se deformează, ca şi cum s-ar aspira aerul din interiorul unui balon până când acesta rămâne flasc, a explicat Vladimir Baulin, cercetător la Departamentul de Inginerie Chimică al URV.

Cercetătorii au remarcat că moartea bacteriei a intervenit după o aspiraţie masivă, „ca şi cum peretele celular al bacteriei ar fi explodat în mod spontan”.

Rezultatul acestui studiu ar putea dezvălui noi căi pentru uzul materialelor antibacteriene universale bazat pe principii fizice.

Sursa foto: eurekalert.org