Долговечные и нетоксичные нерастворимые в воде полимерные покрытия, способные уничтожать до 99,999% патогенных микроорганизмов, создали в МГУ имени М.В. Ломоносова. Статья о новом материале опубликована в журнале Materials Science and Engineering, информирует «Тихоокеанская Россия», ТоРосс.

Исследователи установили общие закономерности между химическим строением полимеров — длиной алкильных заместителей, степенью замещения, степенью сшивки — и их свойствами, а именно бактерицидной активностью и растворимостью в воде.

В ходе работ они получили серию из нескольких десятков новых соединений на основе синтетического полимера полиэтиленимина, а также покрытия на их основе. Они были изучены с помощью различных физико-химических методов, в том числе с помощью ЯМР (спектроскопии ядерного магнитного резонанса) и ИК-спектроскопии. Также оценивались величина краевого угла смачивания и степень смываемости водой. Кроме того, оценивались непосредственно бактерицидные свойства. Для этого чашки Петри с нанесёнными покрытиями на основе полученных полимеров учёные засеяли микробами золотистого стафилококка и синегнойной палочки, после чего измеряли количество колониеобразующих единиц.

Выяснилось, что по сравнению с контролем показатель числа этих бактерий был ниже в 1000–1000000 раз. В сочетании с низкой растворимостью и высокой активностью этот результат указывает на «контактно-активный» механизм действия.

Авторы работы отмечают, что основная цель исследования заключается в создании материалов, поверхность которых обладает бактерицидными свойствами. Разработку можно применить в том числе при создании имплантируемых медицинских изделий, поверхность которых устойчива к формированию биопленок — множеству микроорганизмов, расположенных на определённой поверхности.

«По различным оценкам, частота осложнений (вторичных инфекций) при применении медицинских изделий (ортопедические имплантаты, катетеры) связанных с формированием биоплёнок, доходит до десяти–двадцати процентов случаев. Поэтому очень важно, чтобы они были нетоксичны для тканей человеческого организма, и в то же время, быстро и эффективно вызывали лизис (растворение) патогенных микроорганизмов», — сказал соавтор исследования, младший научный сотрудник кафедры биоинженерии биологического факультета МГУ Иван Бессонов.

Кроме того, по мнению исследователей, полученные результаты помогут в создании материалов, которые способны эффективно поглощать на своей поверхности прокариотические клетки или отдельные структурные фрагменты их клеточных стенок, а также могут быть использованы для очистки водоёмов от цианобактерий и микроводорослей, которые часто оказываются причиной серьёзных экологических последствий.

Публикация подготовлена Центром популяризации научных знаний МГУ им. М.В. Ломоносова