Серебро поможет в борьбе с микробами

Ученые Казанского федерального университета синтезируют и исследуют наночастицы разных веществ. Они необходимы для создания, например, принципиально новых антимикробных препаратов.

Научные сотрудники лаборатории «Бионанотехнологии» Института фундаментальной медицины и биологии КФУ работают над проектом «Биогенные наночастицы серебра для борьбы с антибиотико-резистентными штаммами бактерий», поддержанного грантом Российского научного фонда.

«Стремительный рост патогенных штаммов микроорганизмов, устойчивых к лекарственным препаратам, который мы сейчас наблюдаем, обусловлен широкомасштабным применением антибиотиков, начавшимся в середине прошлого века, — объяснила участница проекта, кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории Эльвира Рожина. — Чтобы решить эту проблему, необходимо найти новые антимикробные агенты, с более низкой вероятностью приводящие к развитию устойчивости к противомикробным препаратам. На наш взгляд, одним из вариантов решения этой проблемы является использование наночастиц серебра».

Эльвира — выпускница Казанского университета. В 2007 году новоиспеченный физиолог поступила в аспирантуру родного биолого-почвенного факультета и продолжила начатые в студенческие годы исследования. Через пять лет защитила диссертацию, стала преподавать. Заявки на проекты Эльвиры неоднократно финансово поддерживались фондами. В 2018 году она победила в конкурсе грантов Президента РФ для молодых ученых — кандидатов наук.

Научное направление Эльвиры Рожиной — синтез и анализ токсичности наноматериалов. Вместе с коллегами по лаборатории с помощью мощных микроскопов и компьютеров она выявляет и описывает характеристики, свойства наночастиц разных материалов, а также проводит эксперименты по их соединению и установлению возможных реакций от этого. Коллектив также изучает способы получения различных покрытий для усовершенствования качества поверхности. Например, из наночастиц серебра для придания антибактериальных свойств; с магнитными наночастицами для роста мультипотентных стволовых клеток.

Большая часть исследований направлена на оценку сорбционных свойств наноглин, анализ суспензии нанотрубок галлуазита (глинистого минерала подвида слоистых селикатов), других типов керамических и не только наночастиц. За годы работы создана богатая библиотека характеристик разных материалов. Особое внимание биологи КФУ уделяют процессу самосборки наночастиц биогенного серебра.

«Наночастицы серебра получают при восстановлении нитрата серебра, но для этого должны быть созданы особые условия, — рассказала Эльвира Рожина. — Мы собираем „нанокусочки“ из более мелких частиц молекулярного уровня. После создания наночастиц их нужно зафиксировать стабилизатором, чтобы их размер не менялся. Мы впервые в качестве восстановителя и стабилизатора для синтеза использовали экстракт мха сфагнума, собранный в экологически чистом районе Кировской области».

Исследовательской группе еще предстоит оценить антибактериальную активность полученных с использованием экстрактов сфагнума наночастиц. Если она окажется высокой, можно будет приступить к разработке метода их производства. В каких областях нам вскоре ждать обогащения знаний? Например, в здравоохранении и фармакологии — понимая все характеристики и поведения конкретных наночастиц в разных условиях и средах, возможно, в дальнейшем будут созданы новые лекарства. Результаты исследований Эльвиры Рожиной и ее коллег по лаборатории опубликованы в научных журналах мирового уровня.

Роман Баканов