МОСКВА, 17 дек -. Российские ученые предлагают использовать нанокристаллы полупроводников, так называемые квантовые точки, для лечения бактериальных инфекций глаз, повышая восприимчивость бактерий к традиционным антибиотикам, рассказал хирург-офтальмолог, заместитель генерального директора по научно-клинической работе АО «Екатеринбургский центр МНТК «Микрохирургия глаза» Вячеслав Пономарев.
Бактерии чаще всего становятся причиной глазных болезней, отметил Пономарев в интервью порталу «Научная Россия». Он пояснил, почему квантовые точки могут быть полезными в лечении таких недугов.
«В физике квантовой точкой называют некое ограниченное пространство, в котором заперт электрон. Речь идет о размерах менее 100 нанометров, а значит, квантовые точки — это наночастицы сверхмалого размера (от 2 до 10 нанометров). При определенных условиях электроны, запертые в них, начинают менять свою форму взаимодействия с окружающим миром, принося тем самым пользу. Каким образом? Квантовые точки (как правило, это наночастицы металлов из группы полупроводников) под действием света любой длины волны перемещают свои электроны на определенные энергетические уровни, значительно повышая их реакционную способность, то есть способность вступать в химические реакции и взаимодействовать с окружающим миром», — сказал ученый.
По большому счету, квантовые точки — это искусственные моделируемые сверхмалые нанообъекты, с помощью которых возможно взаимодействовать с различным биологическим окружением организма человека, изменяя взаимодействие электронов, добавил Пономарев.
«Чем это может быть полезно при борьбе с бактериями? Бактерии имеют подходящие размеры. Так, например, золотистый стафилококк обладает размерами порядка 200–500 микрон. Таким образом, маленькая наноточка размером в несколько нанометров может прекрасно прикрепляться к такой бактериальной клетке и проникать через ее мембрану. Далее благодаря наличию свободных электронов на внешнем энергетическом уровне квантовые точки начинают нарушать всевозможные химические реакции внутри бактериальной клетки, то есть изменять ее способность окислять кластеры железа и серы, влиять на функцию митохондрий и работу ядра», — пояснил ученый.
Но самое главное — то, что, взаимодействуя с биологическим окружением бактерий, квантовые точки образуют различные формы супероксидных радикалов, то есть активных форм кислорода, что создает для бактериальной клетки очень неблагоприятные условия, подчеркнул Пономарев.
«При этом она становится крайне восприимчивой к лекарствам, в том числе к антибиотикам, которые мы можем смешать в растворе с квантовыми точками. В этом и заключается главный механизм их работы. Благодаря использованию квантовых точек снижается также риск развития резистентности бактерий к антибиотикам. При этом собственным клеткам пациента использование квантовых точек не наносит никакого вреда», — добавил ученый.
По словам Пономарева, научных работ по наночастицам и их применению в медицине очень много, но мы сейчас впервые предложено использовать такой подход в офтальмологической практике. «Кроме того, мы впервые разработали квантовые точки, которые подходят именно для глаз, а затем провели ряд химических и физических доработок для того, чтобы квантовые точки не взаимодействовали с биологическим окружением глаза и с антибиотиками, а были направлены только на подавление бактерий», — отметил он.
На данный момент авторы разработки прошли этап доклинических испытаний с участием животных и уже выходят на клинические испытания, рассказал Пономарев. «Говорить о внедрении в практику можно будет после завершения этого этапа. Это стандартный путь, который проходят все новые антибактериальные и другие медицинские препараты к практическому применению. А насколько большим будет интерес к нашей разработке со стороны научной промышленности, покажет время», — подытожил ученый.
Источник: РИА Новости