En artikel publicerad i Journal of Environmental Chemical Engineering beskriver en möjlig strategi för att främja selektiv hämning av multiresistenta bakterier, som blir allt vanligare på grund av den urskillningslösa användningen av antibiotika och därför utgör en stor hälsorisk för människor.
Artikeln föreslår att man ska använda nanopartiklar av metall eller metalloxid för att inaktivera multiresistenta bakterier genom jonfrisättning, direktkontakt mellan nanopartiklarna och bakterierna via elektrostatisk interaktion eller bildning av reaktiva syrearter. Alla dessa processer dödar bakterierna genom att störa deras cellmembran.
Författarna inkluderar brasilianska forskare knutna till Center for Development of Functional Materials (CDMF), ett forsknings-, innovations- och spridningscenter (RIDC) som är värd för Federal University of São Carlos (UFSCar); universitetet i São Paulo São Carlos Institute of Physics (IFSC-USP); São Paulo State University's Institute of Chemistry (IQ-UNESP); och Maranhão Federal Institute of Education, Science and Technology (IFMA).
Forskarna producerade ett antal zinkoxidnanopartiklar (ZnO NP) med varierande morfologi och testade dem i ett vattenhaltigt medium, och fann att nanomaterialet framgångsrikt dödade en stor grupp multiresistenta bakterier isolerade från mänskliga kliniska prover. Syftet med experimentet var att verifiera den antibakteriella aktiviteten hos ZnO NPs mot stammar från kliniska isolat.
Principal component analysis, en statistisk procedur som sammanfattar informationsinnehållet i stora datatabeller, användes för att undersöka hur förändringar av nanopartikelsyntesparametrar påverkade materialets antibakteriella aktivitet.
Enligt Gleison Marques, en Ph.D. kandidat i kemi vid UFSCar och första författare till artikeln, är fördelen med att använda ZnO att det anses säkert av tillsynsmyndigheter över hela världen och kan användas i många typer av material funktionaliserat för massproduktion. Dessutom är ZnO NP billigare än nanopartiklar gjorda av andra metaller, som guld eller silver.
Materialet har potential att användas i bland annat vattenbehandling, livsmedelsförpackningar och solskyddsmedel, sa Marques, men fler studier behövs för att analysera möjliga kontraindikationer avseende dosering, toxicitet i vatten och interaktion med komplexa biologiska system.
"Nästa steg inkluderar applicering av dessa nanopartiklar i polymersystem för att producera nanokompositer som kan användas för att belägga metallytor i sjukhusmiljöer, till exempel," sade han.
Mer information: Gleison N. Marques et al, Selektiv hämmande aktivitet av multiresistenta bakterier av zinkoxidnanopartiklar, Journal of Environmental Chemical Engineering (2024). DOI:10.1016/j.jece.2023.111870
Tillhandahålls av FAPESP
