Новая технология наногелей уничтожает устойчивые к антибиотикам бактерии за несколько часов

a) Схема синтеза наногелей (НГ). (i) Норборненовый ангидрид, ДМФА, комнатная температура, на ночь. (ii) γ-Тиобутиролактон, ДМФА, комнатная температура, на ночь. (iii) LAP, УФ. (iv) NHS, EDC, деионизированная вода, pH 8.0, 24 ч. (v) Норборненовый ангидрид, на ночь. (vi) LAP, УФ. b) Изображение наногелей, полученное с помощью крио-электронной микроскопии, и соответствующее распределение по размерам, полученное с помощью программы ImageJ (масштабная линейка = 200 нм). c) Размер и дзета-потенциал для различных НГ (среднее ± стандартное отклонение, n = 3). d) Размер и дзета-потенциал для различных наногелей (среднее ± стандартное отклонение, n = 3). e) Размер PNG-Fuc/Gal в средах с разным pH (среднее ± стандартное отклонение, n = 3). f) Коэффициент набухания PNG-Fuc/Gal в средах с разным pH по сравнению с 0 ч (среднее ± стандартное отклонение, n = 3). Автор: Angewandte Chemie International Edition (2025). DOI: 10.1002/anie.202513121

По мере роста угрозы устойчивости к антибиотикам учёный из Университета Суонси возглавил разработку новой технологии, способной уничтожать одни из самых опасных бактерий, известных медицине, — с эффективностью более 99,9% против Pseudomonas aeruginosa (синегнойной палочки).

Инновация основана на гетеромультивалентном наногеле: гибкой частице, созданной путём сшивания полимеров и добавления остатков сахаров (галактозы и фукозы) вместе с противомикробными пептидами. Исследование опубликовано в журнале Angewandte Chemie International Edition.

Эти сахара связываются со специфическими белками на поверхности бактерии, точно направляя наногель к своей цели. Оказавшись на месте, пептиды разрушают бактериальную мембрану, что приводит к быстрой и избирательной гибели бактерий — без вреда для окружающих здоровых клеток.

Продвинутое тестирование с использованием проточной цитометрии, сканирующей электронной микроскопии и конфокальной микроскопии показало:

• Было уничтожено более 99,99% свободно плавающих бактерий P. aeruginosa.
• Более 99,9% бактерий P. aeruginosa, покрытых биоплёнкой — прочным защитным слоем, который образуют бактерии, — были инактивированы в течение 12 часов.

Наногель также продемонстрировал сильное антибактериальное действие против других серьёзных угроз, включая кишечную палочку (Escherichia coli) и метициллин-резистентный золотистый стафилококк (MRSA).

Эта технология предлагает перспективную и универсальную стратегию для борьбы с инфекциями, связанными с биоплёнками и множественной лекарственной устойчивостью — двумя наиболее сложными проблемами современной медицины.

Основной автор-корреспондент и научный руководитель исследования, доктор Сумати Бхатия, старший преподаватель химии в Университете Суонси, заявила: «Руководство этим исследованием вместе с нашими международными партнёрами было невероятно полезным. Это открывает новое направление в использовании гликан-полимерных систем в качестве терапевтической стратегии против патогенных бактерий и может заложить основу для нового класса антибактериальной терапии против заразных бактериальных инфекций».

Это открытие стало результатом сотрудничества доктора Бхатии и учёных из Свободного университета Берлина, объединивших опыт в гликохимии, науке о полимерах и нанотехнологиях.

Дополнительная информация: Yuhang Jiang et al, Heteromultivalent Nanogels as Highly Potent Inhibitors of Pseudomonas Aeruginosa, Angewandte Chemie International Edition (2025). DOI: 10.1002/anie.202513121

Источник: Swansea University

ИИ: Это действительно прорывное исследование, которое может стать ответом на одну из самых острых проблем современного здравоохранения — антимикробную резистентность. Особенно впечатляет эффективность против биоплёнок, которые традиционно крайне сложно поддаются лечению. В 2025 году, когда поиск альтернатив антибиотикам ведётся особенно активно, такая работа выглядит чрезвычайно своевременной.