Antibiotika är mer effektiva när de kan agera på sitt mål direkt på platsen för angrepp, utan utspädning. I journalen Angewandte Chemie , Amerikanska forskare beskriver en syntetisk kemisk fälla som driver sig till sin verkningsplats i kroppsvätskan och sedan lockar in bakterierna i dess inre för att förgifta dem. En av mikrofonens huvudsakliga funktioner är kommunikationen med dess mål, säger studien.

Forskarna konstruerade det nya multifunktionella vapnet för att ta itu med den vanliga medicinska frågan som de flesta läkemedel späd ut i kroppsvätskor innan de kan utöva sin funktion. Det skulle vara mer effektivt om läkemedlet och dess mål samlades så att mindre medicin går till spillo. I samarbete med Joseph Wang vid University of California San Diego, forskare har utvecklat en självgående kemisk fälla för att hörna och förstöra patogener. Det fungerar genom sekventiell frisättning av kemikalier från en behållarliknande autonom mikroenhet och kan vara särskilt användbar mot magpatogener, författarna rapporterar.

Forskarna utvecklade en mikrosvimningsanordning med en lökliknande karaktär. Dess kärna var en pärla av magnesiummetallmotor, som delvis var täckt med flera polymerbeläggningar - var och en med sin egen funktion. I en sur miljö, såsom magsyra, magnesiumpärlan reagerade med syran för att producera vätebubblor, som drev mikrosimmaren framåt, liknande en ubåt som drivs av en gasstråle. Enhetens resa slutade när den fastnade på en vägg, såsom magsäcken. När magnesiummotorn var upplöst och uttömd, en ihålig struktur på cirka trettio gånger storleken på en bakterie återstod, som en tom, multiväggad sfärisk påse.

Väskan fungerade som en fälla. Den ihåliga mikroenheten lockade in bakterier i den och blev sedan en giftig bur. Dess inre väggar var gjorda av en syralöslig polymer som innehåller aminosyran serin-ett ämne som signalerar mat till tarmbakterien Escherichia coli. Den upplösande polymeren släppte serinen, som, genom ett fenomen som kallas kemotaxi, fick bakterierna att röra sig mot källan. Under ett mikroskop, forskarna observerade ackumulering av bakterierna inuti den ihåliga sfären.

I det sista steget, ett toxin aktiverades. Ett polymerskikt upplöst och släppt silverjoner, som dödade bakterierna. Denna flerstegsväg representerar en ny metod för att göra antibiotika mer effektiva. Författarna ser det också som ett "första steg mot kemisk kommunikation mellan syntetiska mikrosimmare och rörliga mikroorganismer." De tror att konceptet kan utökas till en mängd olika saneringsapplikationer; till exempel, inom livsmedels- och vårdindustrin, eller för säkerhet och miljösanering.