Naukowcy opracowali antybiotyk w postaci pajęczyny, który może być wykorzystany do leczenia ran

Nici pajęczyny składają się w głównej mierze z białka. Jego każda cząsteczka ma dwa zakończenia, które umożliwiają cząsteczkom białka łączenie się ze sobą, tworząc długie i wytrzymałe łańcuchy. Sekwencja aminokwasów, która łączy poszczególne białka jest natomiast związana z fizycznymi właściwościami pajęczyny.

Po pięciu latach badań naukowcom z Uniwersytetu Nottingham udało się opracować nową technikę, która wykorzystuje tzw. "click-chemistry" (nowoczesny rodzaj chemii, która pozwala na spajanie nanocząstek z podłożem), by dostosować sieć pajęczą do konkretnych nowych zastosowań.

Dzięki możliwości dołączenia pewnych cząsteczek zarówno do białka pajęczyny, jak i otrzymanego włókna, istnieje możliwość dołączenia do nich również leków lub środków chemicznych do jej materii.

Kluczowe dla nowego materiału jest wprowadzenie aminokwasu z grupy azydowej, który jest powszechnie stosowany w reakcjach clik-chemistry. Gdy naukowcy stworzyli bakterie E. coli, które mogą produkować tę nową zmodyfikowaną sieć pajęczą, następnie odkryli oni, że mogą one również przyłączać pewne cząsteczki do pajęczyny poprzez ukierunkowanie tego nowego dodanego do niej aminokwasu.

Następnie mocują oni cząsteczki, takie jak antybiotyk o nazwie lewofloksacyna i przyczepieniu ich na swoim miejscu. Kiedy to zrobili, zespół odkrył, że jego działanie antybakteryjne jest powoli uwalniane z pajęczyny w ciągu pięciu dni.

To jak szybko uwalnia się lek, może być teoretycznie kontrolowane, co oznacza, że może to doprowadzić do wytwarzania opatrunków na rany, które zarówno rozłożą dawkowanie antybiotyku w czasie, jak i stanowi naturalne, degradowalne rusztowanie dla gojenia ciała.

• Zakażenia skóry i ran
• Dlaczego odkażanie ran jest tak ważne?
• Jak dobrze opatrzeć ranę w warunkach domowych?

"Istnieje możliwość wykorzystania sieci pajęczej w nowoczesnych opatrunkach, które będą służyć do leczenia ran wolno gojących się, takich jak owrzodzenia cukrzycowe" - wyjaśnia profesor Neil Thomas, współautor pracy opublikowanej w czasopiśmie "Advanced Materials", w oświadczeniu.

"Stosując naszą technikę, infekcje mogą być leczone w ciągu tygodnia lub miesiąca dzięki kontrolowaniu uwalniania antybiotyków. W tym samym czasie regeneracja tkanek jest przyspieszona przez jedwabne włókna funkcjonujące jak tymczasowe rusztowanie, zanim ulegnie ono biodegradacji" - dodaje.

Dodawane cząsteczki mogą być dołączane tak, aby przylegały do białek pajęczyny przed lub po utworzeniu włókien sieci pajęczej. Zespół może nawet dodać mnóstwo innych molekuł, które mogą nadać jej wiele różnych właściwości.

Naukowcy planują teraz zagłębiać się dalej w badania i zbadać dokładnie, w jaki sposób mogą oni skorzystać z tego nowego materiału, jakim jest nić pajęcza. Mają nadzieję, że ich badania będą zachęcać inne laboratoria do zrobienia tego samego.