Enligt Världshälsoorganisationen, ett av de största hälsohoten runt om i världen är antibiotikaresistenta bakterier. Varje dag använder människor antibiotika för att förebygga eller bekämpa infektioner, men när bakterier utvecklas och utvecklar resistens, sjukdomar som lunginflammation och tuberkulos blir svårare att behandla.

Forskare vid University of Notre Dame arbetar för att bekämpa detta problem genom att titta på bakteriofager eller fager. Fager är virus som infekterar bakterier, på samma sätt som bakterier infekterar människor, men bakterier har ännu inte utvecklat resistens mot dessa virus. I en studie publicerad i Framsteg i nanoskala , forskarna har visat effekten av ett nytt nanopartikelbaserat system som efterliknar hur fager attackerar och dödar bakterier.

"Istället för att jaga nästa antibiotika, vi vill skapa ett system som kan behandla infektioner och som är ett alternativ som bakterier inte kan utveckla resistens mot, sa Prakash Nallathamby, forskarassistent i flyg- och maskinteknik och regissör för studien. "I vårt första försök, vårt team kunde döda flera olika typer av kliniskt relevanta bakterier med varierande grad av framgång."

Det faghärmande nanopartikelsystemet består av silverbelagda guldnanopartiklar fördelade slumpmässigt på en kiseldioxidkärna. När den väl skapats, systemet testades för dess förmåga att döda fyra bakterietyper som är kända för att ha antibiotikaresistenta stammar:Corynebacterium striatum, Enterococcus faecalis, Pseudomonas aeruginosa och Staphylococcus aureus. Dessa olika bakterier orsakar ett antal hälsoproblem, inklusive protesinfektioner, sepsis, hjärnhinneinflammation och blodinfektioner.

Inledande tester visade att nanopartikelsystemet var 50 till 90 procent effektivt för att döda bakteriestammarna för alla utom Pseudomonas aeruginosa, vilket bara var 21 procent effektivt. Dock, när forskarna kombinerade nanopartikelsystemet med peptider som också har antibakteriell aktivitet, systemet var 100 procent effektivt för att döda bakterierna.

"Genom att införliva ett biologiskt element, vi kunde göra nanopartiklarna mer effektiva för att eliminera bakterierna i de första testerna, " sade Nallathamby. "Nu, vi är aktivt ute efter att samarbeta med en organisation som skulle utveckla detta system till en klinisk studie."