Защо бактерии умират на медни повърхности?
Изследователите разгадаят важен детайл на явлението
Отдавна е известно, че медни повърхности могат да спрат опасни микроби. Защо бактерии умират, но ако те влязат в контакт с мед, не е напълно изяснен. Биохимик от Университета в Берн са сега разплитат заедно с материалните изследователи от Университета на Саарланд важен детайл от това явление. В лабораторни експерименти, те са в състояние да докажат, че бактериите умират само когато те са в пряк контакт с повърхността на медта. Индивидуални медни йони в течна често не са достатъчни за това.Това откритие ще помогне материали учени в разработването на покрития, които могат да инхибират бактерии, например за дръжките на вратите и ключове за осветление в болниците. Резултатите от изследването са публикувани съвместно в списание "Приложна и Environmental Microbiology" на Американското общество за микробиология, учените сега.
Според института "Робърт Кох" около 500 000 души страдат от инфекция в болниците всяка година. Експертите имат различни оценки за това колко хора умират от това. Цифрите варират между 15 000 и 40 000 смъртни случая годишно. „Това е повече хора, отколкото загиват в трафика“, сравнява Марк Солиоз, професор по биохимия в университета в Берн. Заедно с Франк Мюклих, професор по функционални материали от университета в Саарланд, швейцарският експерт по медта иска да разработи антибактериални покрития, за да ограничи разпространението на опасни инфекции в болниците. „За такива нови материали обаче първо трябва да разберем как медта убива бактериите. Тъй като медта е и третият най-често срещан микроелемент в човешкото тяло и очевидно не е вреден там “, обяснява Солиоз.
Понастоящем най-малко пет различни обяснителни модела се изучават в световен мащаб от учените. Някои предполагат, че медът дестабилизира бактериалната клетъчна стена и причинява изтичането му. Други изследователи приемат, че медът се свързва с ДНК на микробите и разделя генните последователности на малки парчета, ”обобщава Марк Солиоз. Факт е, че медните йони могат да бъдат открити във вътрешността на мъртви бактерии под електронния микроскоп. Все още не е ясно как медът попада в клетките, както и как се предизвиква разрушителния процес в бактериите.
В лабораторния експеримент учените използваха технологията за лазерна интерференция в изследователския център за материалистично инженерство (Steinbeis) в Саарбрюкен, ръководен от професор Мюклих. Там се покрива медна плоча с тънък пластмасов слой. Използвайки пулсиращи лазерни лъчи, учените от материала изстрелват малки дупки в този слой, като създават пчелна пита. Отворите бяха половин микрона, една милионна част, по-малки от диаметъра на бактериите. "Изненадващият резултат за нас е, че бактериите на тази повърхност не са умрели, въпреки че медните йони са били освободени", обяснява професор Mücklich. В сравнителния експеримент с медна плоча без покритие и същата концентрация на медни йони, всички бактерии бяха разрушени след няколко часа. Това показва, че бактериите умират, особено в пряк контакт с повърхността на медта. Очевидно е, че това първо атакува клетъчната обвивка и по този начин създава условия за медни йони да разрушат напълно клетките ”, заключава интердисциплинарният изследователски екип. Това предполага, че сложни електрохимични процеси между медна плоча и ядра на повърхността играят роля. Те трябва да бъдат допълнително проучени, така че да могат да се развият активни повърхности на материала на базата на бактерии.
Статията "Контактното убиване на бактерии върху мед се потиска, ако бактериалнометалният контакт бъде предотвратен и изгладен от кооперации" Авторите Салима Матюс, Майкъл Ханс, Франк Мюклих и Марк Солиоз се появяват в списанието "Приложна и екологична микробиология".
Източник: Saarbrücken [Университет Саарланд]
