Un rendering 3D di batteri vivi. Credito:Dr. Chaitali Dekiwadia/ RMIT Microscopy and Microanalysis Facility
I ricercatori della RMIT University hanno sviluppato un nuovo enzima artificiale che utilizza la luce per uccidere i batteri.
Gli enzimi artificiali potrebbero un giorno essere utilizzati nella lotta alle infezioni, e per mantenere gli spazi pubblici ad alto rischio come gli ospedali privi di batteri come E. coli e Golden Staph.
E. coli può causare dissenteria e gastroenterite, mentre Golden Staph è la principale causa di infezioni secondarie acquisite in ospedale e infezioni croniche delle ferite.
Realizzati con minuscole nanobarre - 1000 volte più piccole dello spessore dei capelli umani - i "NanoZymes" utilizzano la luce visibile per creare specie di ossigeno altamente reattive che si scompongono e uccidono rapidamente i batteri.
Ricercatore capo, Il professor Vipul Bansal che è un Future Fellow australiano e direttore della Sir Ian Potter NanoBioSensing Facility di RMIT, ha affermato che i nuovi NanoZymes offrono un importante vantaggio sulla capacità della natura di uccidere i batteri.
"Per un certo numero di anni abbiamo cercato di sviluppare enzimi artificiali in grado di combattere i batteri, offrendo anche opportunità per controllare le infezioni batteriche utilizzando "trigger" e "stimoli" esterni, " Bansal ha detto. "Ora abbiamo finalmente rotto.
"I nostri NanoZymes sono enzimi artificiali che combinano la luce con l'umidità per provocare una reazione biochimica che produce radicali OH e abbatte i batteri. L'attività antibatterica della natura non risponde a fattori scatenanti esterni come la luce.
Un rendering 3D di batteri morti dopo che sono entrati in contatto con i NanoZymes. Credito:Dr. Chaitali Dekiwadia/ RMIT Microscopy and Microanalysis Facility
"Abbiamo dimostrato che quando viene illuminato da un lampo di luce bianca, l'attività dei nostri NanoZymes aumenta di oltre 20 volte, formando buchi nelle cellule batteriche e uccidendole in modo efficiente.
"È probabile che questa prossima generazione di nanomateriali offra nuove opportunità nelle superfici prive di batteri e nel controllo della diffusione delle infezioni negli ospedali pubblici".
I NanoZymes funzionano in una soluzione che imita il fluido in una ferita. Questa soluzione può essere spruzzata sulle superfici.
I NanoZymes sono prodotti anche come polveri da miscelare con vernici, ceramiche e altri prodotti di consumo. Ciò potrebbe significare pareti e superfici prive di batteri negli ospedali.
Bagni pubblici:luoghi con alti livelli di batteri, e in particolare E. coli —sono anche una posizione privilegiata per i NanoZymes, e i ricercatori ritengono che la loro nuova tecnologia potrebbe persino avere il potenziale per creare water autopulenti.
Mentre i NanoZymes attualmente utilizzano la luce visibile di torce o sorgenti luminose simili, in futuro potrebbero essere attivati dalla luce solare.
Una vista microscopica che mostra dove i batteri sono stati divorati dai NanoZymes. Credito:Dr. Chaitali Dekiwadia/ RMIT Microscopy and Microanalysis Facility
I ricercatori hanno dimostrato che i NanoZymes funzionano in un ambiente di laboratorio. Il team sta ora valutando le prestazioni a lungo termine dei NanoZymes nei prodotti di consumo.
"Il prossimo passo sarà convalidare l'uccisione dei batteri e la capacità di guarigione delle ferite di questi NanoZymes al di fuori del laboratorio, " ha detto Bansale.
"Questa tecnologia NanoZyme ha un enorme potenziale, e stiamo cercando l'interesse delle industrie appropriate per lo sviluppo di prodotti congiunti".
La scoperta di NanoZyme è stata recentemente pubblicata sulla rivista Nanomateriali applicati ACS .
