Recycling-kunststoff verwandelte sich in "nanofasern", um pilzinfektionen anzugreifen


Recycling-kunststoff verwandelte sich in

Die Wissenschaftler sagen, dass sie einen "Nanomedizin-Durchbruch" gemacht haben, indem sie "antifungale Nanofasern" aus recycelten Kunststoffen herstellen, die in der Lage sind, spezifische Pilzinfektionen zu zielen und anzugreifen. Dies ist nach einer Studie in der Zeitschrift veröffentlicht Naturkommunikation .

Forscher von der International Business Machines Corporation (IBM) mit Sitz in den USA und dem Institut für Bioengineering und Nanotechnologie (IBN) in Singapur, sagen sie, dass sie die Technologie durch die Umwandlung von Kunststoffmaterialien wie Polyethylenterephthalat (PET) - häufig in Kunststoff verwendet - geschaffen haben Flaschen - in ungiftige biokompatible Materialien, die als "Antipilzmittel" fungieren.

Pilzinfektionen sind auf der ganzen Welt sehr verbreitet und decken eine breite Anzahl von Bedingungen ab. Milde Pilzinfektionen sind Fußpilz des Athleten, ein Hautausschlag oder eine leichte Atemwegserkrankung. Aber andere Pilzinfektionen, wie Pilzpneumonie oder Blutkreislauf-Infektion, können schwerwiegend sein.

Nach Angaben der Forscher, ist eine Person eher eine Pilzinfektion zu entwickeln, wenn sie ein verändertes Immunsystem als Folge einer antibiotischen Behandlung besitzen oder Bedingungen wie HIV / AIDS oder Krebs haben.

Obwohl es Antimykotika zur Verfügung stehen, um diese Infektionen zu behandeln, gibt es die Frage der Arzneimittelresistenz.

Die Ermittler erklären, dass traditionelle antimykotische Medikamente arbeiten, indem sie versuchen, in Zellen zu kommen, um die Infektion anzugreifen. Allerdings finden die Medikamente es schwierig zu zielen und durch die Membranwand der Pilze zu brechen.

Sie merken auch, dass Pilze ähnlich wie Säugetierzellen in Bezug auf den Stoffwechsel sind. Dies bedeutet, dass die Antimykotika, die derzeit verwendet werden, Schwierigkeiten haben, den Unterschied zwischen infizierten und gesunden Zellen zu bestimmen.

Mit diesen Faktoren im Auge, die Forscher sahen, um eine neue Antimykotika, die das Problem der Drogen-Widerstand zu bekämpfen entwickeln könnte.

Wie funktioniert die Technik?

Die Wissenschaftler verwandelten PET in völlig neue Antipilzmoleküle unter Verwendung eines Wasserstoffbrückenprozesses, der sie selbst zusammensetzt.

Die Forscher erklären, dass die Art und Weise, wie diese Moleküle zusammenhalten, "wie molekularer Klettverschluss in einer polymerartigen Weise zu Nanofasern bilden". Sie merken, dass dieser Prozess wichtig ist, weil die Antipilzmittel nur in ihrer "faser- oder polymerartigen Form" arbeiten.

Erklären Sie, wie die Agenten oder "Nanofasern" funktionieren, sagen die Forscher, dass sie eine positive Ladung besitzen, die in der Lage ist, eine Pilzmembran, die negativ geladen ist, spezifisch zu zielen und diese allein durch "elektrostatische Interaktion" zu beheben.

Dr. Yi Yan Yang, von IBN und Führer der Studie, sagt:

Die Fähigkeit dieser Moleküle, sich selbst zu Nanofasern zusammenzubauen, ist wichtig, weil im Gegensatz zu diskreten Molekülen Fasern die lokale Konzentration der kationischen Ladungen und der zusammengesetzten Masse erhöhen.

Dies erleichtert das Targeting der Pilzmembran und ihre anschließende Lyse, so dass die Pilze bei niedrigen Konzentrationen zerstört werden können."

Nanofibers bewährt sich bei der Pilzausrottung "

Die Versammlung der Antipilz-Nanofasern wurde simuliert, um vorherzusagen, welche verschiedenen Strukturen Pilze zerstören könnten.

Daraus stellten die Forscher fest, dass die niedrigste Konzentration, die das sichtbare Wachstum von Pilzen stoppt - bekannt als die minimale Hemmkonzentration (MIC) - die wirksamsten gegen eine Vielzahl von Pilzinfektionen.

Weitere Untersuchungen zeigten, dass die Nanofasern 99,9% Candida albicans ( C. albicans ) - ein Pilz, der eine Ursache für orale und genitale Infektionen beim Menschen ist, sowie die dritte häufigste Blutkreislauf-Infektion in den USA.

Die Pilze wurden nach 1 Stunde Inkubation ausgelöscht und zeigten keine Anzeichen von Resistenz nach 11 Behandlungen.

Vergleicht man diese Ergebnisse mit traditionellen Antimykotika, so stellten die Forscher fest, dass traditionelle Therapeutika nach 6 Stunden Resistenz entwickelten und nur zusätzliches Pilzwachstum unterdrücken konnten.

Weitere Studien untersuchten auch die Aktivität der Nanofasern in Mausmodellen. Dies geschah mit einem C. albicans Biofilm-Infektion im Zusammenhang mit der Verwendung von Kontaktlinsen.

Die Forscher fanden heraus, dass die Nanofasern in der Lage waren, die Anzahl der Pilze signifikant zu reduzieren, ein neues strukturelles Wachstum von Pilzen in der Hornhaut zu verhindern und eine Entzündung im Auge zu verringern.

Zu den Erkenntnissen kommentiert Prof. Jackie Y. Ying, Geschäftsführer von IBN:

Ein Schwerpunkt der IBN-Nanomedizinforschung ist die Entwicklung neuartiger Polymere und Materialien für eine effektivere Behandlung und Prävention verschiedener Krankheiten.

Unser aktueller Durchbruch mit IBM ermöglicht es uns, Arzneimittelresistente und drogenempfindliche Pilzstämme und Pilz-Biofilme gezielt zu zielen und zu beseitigen, ohne die umliegenden gesunden Zellen zu schädigen."

Früher in diesem Jahr, Medical-Diag.com Berichtete über eine Studie, die die Entdeckung eines neuen Typs von Gen-Switch in C. albicans .

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