بروتين الحشرات يمنع العدوى البكتيرية

تم استخدام البروتين الذي يمنح البراغيث ارتدادها لطرد الخلايا البكتيرية، وأظهرت النتائج المعملية قدرة المادة على منع عدوى الغرسات الطبية. تعد الدراسة التعاونية التي أجراها باحثون في جامعة RMIT في أستراليا أول استخدام تم الإبلاغ عنه لطلاءات مضادة للبكتيريا مصنوعة من بروتينات تحاكي الريسيلين لمنع البكتيريا تمامًا من الالتصاق بالسطح. وقالت المؤلفة الرئيسية للدراسة البروفيسور ناميتا روي تشودري، إن هذا الاكتشاف يعد خطوة حاسمة نحو هدفهم المتمثل في إنشاء أسطح ذكية تمنع البكتيريا الخطيرة، وخاصة تلك المقاومة للمضادات الحيوية مثل MRSA، من النمو على الغرسات الطبية. "يوضح هذا العمل كيف يمكن تعديل هذه الطلاءات لمحاربة البكتيريا بشكل فعال - ليس فقط على المدى القصير، ولكن ربما على مدى فترة طويلة." قالت. غالبًا ما توجد البكتيريا على الغرسات بعد الجراحة، على الرغم من التعقيم ومراقبة العدوى. يمكن أن يؤدي ذلك إلى حالات عدوى تتطلب المضادات الحيوية، ولكن مع تزايد شيوع مقاومة المضادات الحيوية، هناك حاجة إلى تدابير وقائية جديدة. "لقد أدت مقاومة المضادات الحيوية إلى زيادة الاهتمام بمجال المواد ذاتية التعقيم وسهولة تحضير الأسطح المضادة للبكتيريا". قال تشودري. "لذلك، قمنا بتصميم هذا السطح لمنع الالتصاق الأولي للبكتيريا وتكوين الأغشية الحيوية بشكل كامل لتقليل معدلات الإصابة." وقال تشودري إن التطبيقات المحتملة يمكن أن تشمل طلاءات الرش للأدوات الجراحية، والغرسات الطبية، والقسطرة، وضمادات الجروح. الريسيلين، وهو بروتين موجود في الحشرات، معروف بمرونته الرائعة - فهو يمكّن البراغيث من القفز أكثر من مائة مرة ارتفاعها في ميكروثانية - ولكنه أيضًا مرن للغاية ومتوافق حيويًا. "هذه الخصائص الاستثنائية والطبيعة غير السامة تجعل الريسيلين والبروتينات المحاكية للريسيلين مثالية للعديد من التطبيقات التي تتطلب مواد وطلاءات مرنة ومتينة." قال تشودري. "تتراوح هذه التطبيقات من هندسة الأنسجة وتوصيل الأدوية إلى الإلكترونيات المرنة والمعدات الرياضية، ولكن هذا هو العمل الأول الذي يتم نشره حول أدائه كطلاء مضاد للبكتيريا." ابتكر الفريق عدة أشكال من الطلاء من أشكال معدلة من الريسيلين، ثم اختبر تفاعلاتها مع بكتيريا الإشريكية القولونية وخلايا الجلد البشرية في ظروف معملية. وأظهرت الدراسة كيف أن البروتينات المعدلة في شكل قطيرات نانوية والمعروفة باسم كوسيرفاتس كانت فعالة بنسبة 100٪ في صد البكتيريا، في حين لا تزال تتكامل بشكل جيد مع الخلايا البشرية السليمة، وهو جزء مهم من نجاح الزرع الطبي. وقال المؤلف الرئيسي للدراسة من RMIT، الدكتور نيسال واناسينغا، إن المساحة السطحية العالية لقطرات النانو تجعلها جيدة بشكل خاص في التفاعل مع البكتيريا وصدها. "بمجرد ملامستها، يتفاعل الطلاء مع أغشية الخلايا البكتيرية سالبة الشحنة من خلال القوى الكهروستاتيكية، مما يعطل سلامتها، مما يؤدي إلى تسرب محتويات الخلايا وموت الخلايا في نهاية المطاف". قال.