Исследователи из Германии разработали гибридный фотоактивируемый материал, который может распознавать, метить и уничтожать бактерии, резистентные к действию антибиотиков. Исследователи предполагают, что материал, полученный на основе цеолитов, сможет сыграть существенную роль в диагностике и лечении инфекционных заболеваний и, возможно, рака.

В фотодинамической терапии свет используется для активации фоточувствительного лекарства, такой подход уже используется для лечения рака и других заболеваний. Тем не менее, исследователи всегда охотно берутся за разработку более дешевых и более функциональных терапевтических подходов. Перспективным может быть подход, сочетающий одновременно три терапевтических функции – распознавание патогенных организмов, введение в них метки (в целях диагностики) и уничтожение этих патогенов.

Кристиан Штрассерт (Cristian Strassert) продемонстриовал принципиальную возможность существования и работы таких материалов, способных выступать в роли препаратов для фотодинамической терапии второго поколения. Штрассерт отмечает, что функционализация цеолита L (zeolite L) позволяет метить определенные бактерии зелеными флуоресцирующими метками и убивать их в результате облучения красным светом (это касается даже бактерий, резистентных к действию антибиотиков).

Цеолит L – микропористое молекулярное сито послужило основой для структуры, ряд последовательных модификаций позволил ввести в материал функциональные группы для решения сразу три задач. Для распознавания микроорганизмов исследователи привили к внешней поверхности цеолита L аминогруппы. Для введения меток в клетки они поместили зеленый флуоресцирующий краситель в каналы цеолита. И, наконец, к поверхности цеолита был привит фотосенсибилизатор, образующий токсичный синглетный кислород ¹O₂ при облучении красным светом.

Многофункциональная наноразмерная система на основе цеолита использует аминогруппы, люминесцентный краситель и вещество, формирующее ¹O₂ для распознавания и уничтожения бактерий резистентных к действию антибиотиков

Исследователи протестировали материал на суспензиях E. coli и Neisseria gonorrhoeae. Для обоих типов микроорганизмов двухчасовое облучение приводило к гибели 95% бактериальных клеток.