Ми. Ғылыми жаңалықтар. В мгу создан наноматериал для экспрессдиагностики синегнойной палочки
 Скачать 15.92 Kb.
|
|
1. В МГУ создан наноматериал для экспресс-диагностики синегнойной палочки 14.05.2019 00:00 В лаборатории физических методов биосенсорики и нанотераностики физического факультета МГУ совместно с немецкими учеными на основе кремния и наночастиц золота и серебра разработан наноструктурированный композитный материал, способный детектировать инфицирование человека синегнойной палочкой. Исследование поддержано Российским научным фондом (РНФ) и опубликовано в журнале Talanta. Фото: depositphotos.com Синегнойная палочка – грамотрицательная палочковидная бактерия, резистентная ко многим антибиотикам и антисептикам. У людей с ослабленным иммунитетом она может стать причиной менингита, бронхита, пневмонии, отита, поражений желудочно-кишечного тракта. Быстрая и доступная диагностика синегнойной палочки, особенно в случаях, требующих неотложной медицинской помощи, остается актуальной проблемой здравоохранения. Обнаружить наличие синегнойной палочки в организме помогают характерные пигменты, которые бактерия продуцирует в процессе своей жизнедеятельности. Ученые сфокусировали свое внимание на феназиновом пигменте – пиоцианине. При заболеваниях бронхолегочной системы пиоцианин локализуется в легких и может быть диагностирован из мокроты. Детектирование пигмента бактерии стало возможным благодаря разработанному физиками МГУ наноструктурированному материалу и явлению гигантского поверхностно-усиленного комбинационного рассеяния света (ГКР, SERS), сообщает пресс-служба МГУ. Материал представляет собой подложку из кремниевых нанонитей, декорированных биметаллическими наночастицами серебро-золото. Пиоцианин, растворенный в воде и в искусственной мокроте человека, сорбировался на подложку, и за счет эффекта SERS удалось в десятки раз усилить сигнал от исследуемых биомолекул. Селективность сигнала обуславливалась наличием уникальных пиков – «отпечатков пальца» молекул анализируемого вещества в спектре ГКР. При этом характерные пики были разрешимы вплоть до концентрации пиоциаина в мокроте 6,25 мкМ, что как раз соответствует нижней границе концентрации бактерий в мокроте больного человека. «В данной работе мы сфокусировались на создании высокочувствительных SERS-активных подложек, обладающих высоким коэффициентом усиления сигнала, что позволяет обнаружить молекулы пиоцианина вплоть до концентрации 10–9М. Перспективы дальнейших исследований не ограничены, ведь при соответствующей грантовой поддержке или поддержке индустриального партнера возможно инициировать подобные проекты по диагностике как в медицине, так и в нефтегазовой отрасли», – сообщила один из ведущих авторов исследования, младший научный сотрудник лаборатории Светлана Агафилушкина. Последующие эксперименты будут направлены на подбор оптимальных структурных и оптических характеристик сенсоров с целью детектирования химических веществ и биомолекул в ультрамалой концентрации. «Мы показали, что разработанный нами наноматериал позволяет не просто быстро и точно обнаружить присутствие молекул пиоцианина, но и определить их концентрацию в мокроте, что крайне важно для идентификации стадии заболевания. В ближайшее время SERS-активные биосенсоры будут исследованы на чувствительность и к другим микробиологическим объектам и биомолекулам. Как одно из потенциальных направлений мы рассматриваем детектирование онкомаркеров», – отметила заведующая лабораторией Любовь Осминкина. 2 РИА Наука Один из видов бактерий – синегнойные палочки – использует для передвижения в пространстве способ, похожий на принцип действия пиратского абордажного крюка и пистолета героя американских комиксов Бэтмена, говорится в статье, опубликованной в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences. МОСКВА, 19 июл — РИА Новости. Один из видов бактерий — синегнойные палочки — использует для передвижения в пространстве способ, похожий на принцип действия пиратского абордажного крюка и пистолета героя американских комиксов Бэтмена, говорится в статье, опубликованной в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences. Авторы статьи, Джерард Вон (Gerard Wong) из университета Калифорнии в Лос-Анджелесе и его коллеги, пытались выяснить, почему синегнойные палочки (Pseudomonas aeruginosa) передвигаются по поверхности небольшими «рывками». Подавляющее большинство бактерий передвигается при помощи жгутиков — выростов их клеточной оболочки, вращение которых создает направленное движение. Эти жгутики расположены на более узких концах синегнойной палочки. Биологи разработали специальную программу, которая следила за перемещением отдельных бактерий в питательной среде, и замеряла скорость «нижнего» и «верхнего» блоков жгутиков. Наблюдения показали, что синегнойные палочки используют два способа перемещения: движение по прямой и «прыжок Бэтмена». В первом случае палочки используют для «ходьбы» все свои жгутики. Этот вид движения характеризуется небольшой скоростью, и его эффективность убывает с повышением вязкости среды, в которой путешествует бактерия. Для передвижения в вязких жидкостях данные бактерии используют «прыжок Бэтмена»: синегнойные палочки прикрепляются своими «крюками» за твердые участки поверхности, и используют свободные жгутики для разгона. После того, как бактерия набрала необходимую скорость, жгутики-«крюки» отцепляются и клетка набирает высокую скорость. По оценкам ученых, «прыжок» помогает бактерии передвигаться примерно в 20 раз быстрее, чем «ходьба». При помощи каждого из способов бактерия проходит примерно равное расстояние, однако большая часть времени (95%) уходит на медленное движение по прямой. Авторы исследования предполагают, что данный вид передвижения необходим для того, чтобы эффективно перемещаться в биопленках — скоплениях множества микроорганизмов, которые образуются на загрязненных поверхностях и «склеены» раствором полисахаридов — биополимеров, обладающих высокой вязкостью. Синегнойные палочки не вызывают болезней у здоровых людей и провоцируют воспалительные процессы в ранах и в организме у тех, чей иммунитет ослаблен. Название бактерии связано с тем, что их выделения окрашивают в синий цвет бинты, которыми перевязывались инфицированные раны. Синегнойные палочки вызывают до 20% всех внутрибольничных инфекций |