Целлюлоза - самый распространенный, нетоксичный, биоразлагаемый, возобновляемый природный биополимер на Земле. Она давно и широко используется для производства материи, бумаги, пороха, наполнителя, в том числе и таблеток. Недавно новые применения нашла ее разновидность - наноцеллюлоза.


Повозка для лекарства
Учеными из Института химии растворов им. Г. А. Крестова РАН совместно с коллегами из Шведского университета сельскохозяйственных наук было предложено использовать наноразмерные частицы в составе высокоэффективных и недорогих антибактериальных систем. В частности, разработаны гибридные материалы на основе наноцеллюлозы и наночастиц диоксида титана, перспективные в качестве систем доставки лекарственных препаратов различных классов и их пролонгируемого и контролируемого высвобождения.

Связывание диоксида титана с наноцеллюлозой посредством молекулярных мостиков обеспечивает медленное высвобождение ряда лекарственных препаратов, причем концентрация высвобожденного препарата в течение длительного времени остается постоянной. Полученные композитные наноматериалы обладают хорошими антибактериальными свойствами в отношении грамположительных и грамотрицательных бактерий. Предполагается, что такие материалы найдут широкое применение в качестве антимикробных покрытий, мембран, ранозаживляющих пластырей.

Комозитный антибиотик
Недавние разработки ученых из Института общей и неорганической химии им. Н. С. Курнакова РАН продемонстрировали высокую эффективность некоторых наночастиц оксидов металлов в качестве веществ, которые сами по себе способны подавлять рост и развитие микроорганизмов, не обладая выраженной токсичностью по отношению к клеткам млекопитающих.

На основании этого наблюдения в рамках совместных исследований, выполняемых молодыми учеными из ИОНХ РАН и ИХР РАН, предполагается использовать биополимерную матрицу на основе наноцеллюлозы для включения наночастиц металлов и их оксидов с целью создания "наноантибиотиков" нового поколения.

Уже первые эксперименты показали, что пленки, состоящие из наноцеллюлозы и наночастиц оксида вольфрама, обладают высокой антибактериальной активностью и по меньшей мере могут быть использованы для создания антибактериальных фотохромных покрытий нового поколения.

Но программа-максимум гораздо шире. Прогрессирующая резистентность людей к антибиотикам представляет собой одну из наиболее серьезных медицинских и социально-экономических проблем для большинства стран, независимо от уровня их экономического развития. Выявлены так называемые "супербактерии", содержащие фермент NDM-1, который делает их устойчивыми ко всем известным антибактериальным препаратам. Многочисленные исследования показывают, что решить проблему за счет разработки новых антибиотических препаратов по старым схемам уже невозможно. Нанооксидные антибактериальные препараты могут стать одним из выходов из этого тупика.

Работа поддержана грантом РНФ N18-73-10150 в рамках президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными.

Источники

Целлюлоза и наночастицы как антибиотик
Коммерсантъ (kommersant.ru/apps), 27/09/2018

Похожие новости

  • 17/08/2018

    Двухслойная мембрана позволит получить особо чистый кислород

    ​Российские ученые разработали новую двухслойную мембрану для получения особо чистого кислорода из воздуха. Ее можно использовать в микро- и наноэлектронике, фармацевтической промышленности и биотехнологии.
    276
  • 28/03/2018

    Российские химики раскрыли механизм важнейшей для промышленности реакции

    ​Механизм важнейшей окислительной реакции Байера-Виллигера, известной больше ста лет, раскрыт международной группой ученых. Реакция является универсальным путем получения эфиров органических кислот - базовых соединений для химической промышленности.
    407
  • 23/05/2018

    Российские химики синтезировали управляемый молекулярный тормоз

    ​Российские химики из Института физической химии и электрохимии имени А.Н. Фрумкина РАН создали молекулярную машину, две части которой могут свободно вращаться относительно друг друга, а при изменении кислотности среды это вращение тормозится.
    247
  • 04/09/2018

    Новые катализаторы помогут солнечной энергетике

    Группа химиков разработала новые катализаторы, ускоряющие синтез моносилана – исходного сырья для получения поликремния, который используется в микро- и наноэлектронике, а также солнечной энергетике. Катализаторы оказались дешевле, экологичнее и эффективнее существующих аналогов.
    210
  • 05/05/2018

    Российские химики нарушили симметрию ради создания противогрибковых препаратов

     Российские ученые разработали новое соединение, ускоряющее химические реакции, которое можно использовать для синтеза лекарств. Благодаря несимметричной структуре оно позволяет соединять в единую систему две молекулы, точно контролируя их расположение в пространстве.
    372
  • 20/11/2018

    Российские ученые смоделировали образование активного кислорода на стенке клетки

    Удалось изучить активность веществ, образующихся во время лечения опухоли на оболочке раковых клеток и окисляющих их. Исследование провели сотрудники Института физической химии и электрохимии имени А.Н.
    103
  • 15/08/2018

    Описаны механизмы увеличения энергии электронов в химических реакциях

    ​Ученые описали, как можно увеличить энергию электронов в ходе химических реакций. Принципы этого процесса используются в химическом синтезе, однако детально их ранее не исследовали. Работа выполнена при поддержке гранта РНФ и опубликована в журнале Angewandte Chemie.
    300
  • 18/06/2018

    Сибирские ученые превратили сельхозотходы в уникальную наноцеллюлозу

    Сотрудники Института проблем химико-энергетических технологий Сибирского отделения Российской академии наук (ИПХЭТ СО РАН) разработали новый дешевый способ получить важный для промышленности материал – бактериальную наноцеллюлозу.
    490
  • 25/09/2018

    Физики измерили намагниченность диэлектрика за одну триллионную долю секунды

    Коллектив ученых из России, Германии, Швеции и Японии разработал способ изменить намагниченность диэлектрика, воздействуя на него сверхкороткими лазерными импульсами. Ученым удалось добиться времени изменения намагниченности в одну пикосекунду – это в 100 раз меньше, чем предполагалось ранее.
    212
  • 06/11/2018

    Российские физики разработали новую микроволновую антенну

    ​Ученые из Университета ИТМО совместно с коллегами из Физического института имени П. Н. Лебедева РАН предложили новую микроволновую антенну, которая создает однородное магнитное поле в большом объеме и позволяет синхронизировать электронные спины группы дефектов в структуре наноалмаза.
    165