Учёные выяснили, как превратить графеновые наноленты в мощный антибиотик

Исследователи Тамбовского государственного университета имени Державина впервые доказали, что антибактериальный эффект графеновых нанолент зависит от типа добавленного поверхностно-активного вещества.

В зависимости от него наноленты могут убивать бактерии, быть безвредными или даже ускорять их рост. Об этом ТАСС рассказал один из авторов исследования, профессор Александр Гусев.

Графеновые наноленты — это узкие полоски графена толщиной в один атом. Они перспективны для биомедицины, но в водных растворах слипаются и теряют свои свойства. Чтобы этого избежать, в жидкость добавляют стабилизаторы — поверхностно-активные вещества. Учёные выяснили, что выбор стабилизатора — не мелочь, а главный фактор, определяющий биологический эффект материала.

Испытали три типа ПАВ на четырёх штаммах бактерий, включая кишечную палочку и стафилококк. Решающую роль сыграл электрический заряд. Бактериальные клетки заряжены отрицательно. Если покрыть наноленты положительно заряженным ПАВ, они начинают притягиваться к микробам, прилипают к их стенке и разрушают её. Эффективность вырастает в 10 раз: концентрация, нужная для подавления стафилококка, становится минимальной. Отрицательные или нейтральные стабилизаторы либо не действуют, либо стимулируют размножение бактерий.

Результаты открывают два ключевых направления. В медицине — создание антибактериальных покрытий для катетеров, хирургических инструментов и больничных поверхностей. В экологии — учёт того, что наночастицы, попадающие в сточные воды, могут нарушать баланс почвенных и водных микроорганизмов. Оценивать их безопасность нужно вместе с «оболочкой» из ПАВ, а не только сам материал. Так можно направленно создавать антибактериальные покрытия для медицинских инструментов или имплантов. В то же время попадание таких наночастиц в окружающую среду приведёт к избирательному подавлению грамположительных бактерий, участвующих в разложении органики.