Чтобы остановить распространение инфекций HCAI, создано специальное световое покрытие. Его можно использовать для покрытия экранов и клавиатур телефонов, а также внутренних частей катетеров и дыхательных трубок, которые являются основным источником инфекций. Об этом сообщает Nature Communications.

Наиболее известные HCAI вызваны Clostridioides difficile ( C. difficile ), а также устойчивым к метициллину (вид антибиотика) Staphylococcus aureus (MRSA) и Escherichia coli (E.coli ). Они обычно возникают во время стационарного медицинского или хирургического лечения или посещения медицинских учреждений и представляют серьезную угрозу для здоровья, что делает их ключевым приоритетом для здравоохранения.

Ученые создали антимикробное покрытие, активируемое светом, которое успешно убивает бактерии в условиях низкой освещенности (300 люкс), таких как в палатах и залах ожидания. Ранее подобным покрытиям требовался интенсивный свет (3000 люкс), подобный тому, который можно найти в операционных залах, чтобы активировать свои смертоносные для бактерий свойства.

«Красители, такие как кристаллический фиолетовый, являются многообещающими кандидатами для уничтожения бактерий и поддержания стерильности поверхностей, поскольку они широко используются для дезинфекции ран. При воздействии яркого света они создают активные формы кислорода, которые, в свою очередь, убивают бактерии, повреждая их защитные мембраны и ДНК. Свойство усиливается, когда они в паре с металлами, такими как серебро, золото и оксид цинка», – создатель изобретения, доктор Gi Byoung Hwang (UCL Chemistry)

Новое бактерицидное покрытие состоит из крошечных кластеров химически модифицированного золота, встроенных в полимер с кристаллическим фиолетовым красителем с антибактериальными и противогрибковыми свойствами.

Создавала покрытие команда химиков, инженеров-химиков и микробиологов с использованием масштабируемого метода и проверила, насколько хорошо оно убивает S. aureus и E. coli против контрольных покрытий и при различных условиях освещения.

Поверхности образцов обрабатывали либо бактерицидным покрытием, либо контрольным покрытием, а затем инокулировали 100 000 колониеобразующих единиц (КОЕ) на мл либо S. aureus и E. coli. Рост бактерий был исследован в условиях темного и белого света между 200–429 люкс.

Исследователи обнаружили, что при внешнем освещении контрольное покрытие из кристаллического фиолетового в одном полимере не убивает ни одну из бактерий. Однако в тех же условиях освещения бактерицидное покрытие привело к 3,3 log снижению роста S. aureus через шесть часов и к 2,8 log снижению роста E.coli через 24 часа.

Другие покрытия эффективно убивают бактерии, но только после воздействия ультрафиолетового света, который опасен для человека, или очень интенсивных источников света, которые не очень практичны. Новое же покрытие убивает обоих S. aureus и E. coli в естественном свете, что делает его многообещающим для использования в различных медицинских учреждениях.

«E.coli была более устойчивой к бактерицидному покрытию, чем S. aureus, поскольку потребовалось больше времени, чтобы добиться значительного сокращения числа жизнеспособных бактерий на поверхности. Это, вероятно, связано с тем, что у E. coli клеточная стенка с двойной мембранной структурой тогда как S. aureus имеет только один мембранный барьер», – соавтор исследования доктор Элейн Аллан (UCL Eastman Dental Institute).

Команда неожиданно обнаружила, что покрытие убивает бактерии, производя перекись водорода — относительно мягкий реагент, используемый в растворах для очистки контактных линз. В России он используется и для обеззараживания ран. Он работает путем химического воздействия на клеточную мембрану, и поэтому требует больше времени для работы с бактериями с большим количеством уровней защиты.

Кластеры золота в покрытии являются ключом к образованию перекиси водорода под действием света и влажности. Учитывая, что кластеры содержат только 25 атомов золота, нужно очень мало этого драгоценного металла по сравнению с аналогичными покрытиями. Поэтому это покрытие привлекательно для более широкого использования.

Автор: Ксения Суворова