Süper Bakterileri ve Mantarları Öldüren Sargı Bezi Tasarlandı

Süper bakteriler (superbug), antibiyotiklere direnç gösteren bakterilerdir. Bilim insanları, antibiyotik direnci olan bu süper bakterileri ve mantarları insan hücrelerine zarar vermeden öldürebilecek yolları uzun zamandır bulmaya çalışıyor. Yeni nanoteknoloji, bakteri ve mantar hücrelerini yok ediyor. Avustralya'nın Melbourne kentindeki RMIT Üniversitesinden bir grup bilim insanının liderlik ettiği bilim ekibinin geliştirdiği nanothin antimikrobiyal tabaka, yara sargılarında ve implantlarda kullanılabilir. Antimikrobiyal tabaka, ölümcül süper bakterileri ve mantar enfeksiyonlarını önlemede ve tedavi etmede önemli bir yol gibi görünüyor ancak araştırmacılar, tasarımı geliştirmeye devam ediyor.   Nanothin antimikrobiyal tabakanın materyali, şimdiye kadar geliştirilmiş en ince antimikrobiyal kaplamalardan biri olarak karşımıza çıkıyor. Ürünün süper bakterileri öldürme yeteneği kadar önemli olan bir diğer özelliği ise insan hücrelerine zarar vermeden ilaca dirençli bakteri ve mantar hücrelerini yok etmesi.

Antibiyotiklere Dirençli Süper Bakteriler Yılda 700 Bin Ölüme Neden Oluyor

Antibiyotiklere karşı dirençli süper bakteriler, her yıl en az 700 bin insanın ölümünden sorumlu büyük bir küresel sağlık tehdididir. Mantar enfeksiyonlarının sebep olduğu sağlık sorunları ise daha az biliniyor ancak her yıl dünya genelinde yaklaşık 1, 5 milyon insan mantar enfeksiyonlarından ölüyor. Yeni antibakteriyel tedaviler geliştirilene kadar, mantar enfeksiyonlarından ve süper bakterilerden kaynaklı ölümler her geçen yıl artarak devam edecek. Buna örnek olarak, hastanelerde yatan COVID-19 hastalarında ortaya çıkan, ölümcül ikincil enfeksiyonlara neden olabilen yaygın mantar enfeksiyonu Aspergillus verilebilir. Çeşitli araştırmalar, SARS-CoV-2 enfeksiyonunun ve muhtemelen tedavisinde kullanılan ilaçların COVID-19 hastalarını Aspergillus'a karşı özellikle savunmasız hale getirdiğini göstermektedir. 2009 Grip salgını sırasında da ortaya çıkan tehdit, COVID-19 hastalarının daha dikkatli mantar gözetimine ve antifungal ilaçlarla tedavisine yönlendiriyor. RMIT Üniversitesinden araştırmacıların liderlik ettiği bilim ekibinin geliştirdiği nanothin mikrobiyal kaplama, yeni nesil elektronik cihazlarda kullanılan ultra ince bir 2D malzemeye dayanıyor; siyah fosfor (BP). Siyah fosfor üzerine yapılan çalışmalar, maddenin bazı antibakteriyel ve antifungal özelliklere sahip olduğunu göstermiştir ancak bu materyal, klinik kullanım için metodik olarak hiç incelenmemişti. Yeni araştırma ise, siyah fosforun implant ve yara pansumanları yapmak için kullanılan titanyum ve pamuk gibi yüzeylerde nanothin katmanlarına yayıldığında mikropları öldürdüğünü gösteriyor.

Oksijenle temasında bozulan ancak bu yönüyle mikropları öldürmede etkili olan bir silah; siyah fosfor

Çalışmanın baş yazarı Dr. Aaron Elbourne, hem bakteri hem de mantar enfeksiyonlarını önleyebilecek bir materyal bulmanın önemli bir adım olduğunu söyledi. RMIT Fen Fakültesinde doktora sonrası araştırmacı olan Dr. Elbourne, bu patojenlerin büyük sağlık sorunlarından sorumlu olduğunu ve ilaç direnci artmaya devam ettikçe, bu enfeksiyonları tedavi etmede zorlanacağımızı belirtti. Açıklamasının devamında Dr. Elbourne, “Nanotin kaplamamız, bakterileri ve mantar hücrelerini parçalayarak çalışan, mikropların uyum sağlamakta zorlanacağı bir şey olan ikili bir bakteri öldürücüdür. Bu teknolojiyi klinik ortamlarda uygulayabilmek için daha fazla araştırmaya ihtiyacımız olsa da, bu ciddi sağlık sorunuyla başa çıkmanın daha etkili yollarını araştırmak için heyecan verici yeni bir yol.” dedi. RMIT Mühendislik Fakültesinden araştırmacı Doçent. Dr. Sumeet Walia, siyah fosforu yapay zeka teknolojisi ve beyni taklit eden elektronikler için kullanan çalışmalarda yer almıştı. Dr. Walia, siyah fosforun oksijenle temasında bozulduğuna dikkat çekerek, “Siyah fosfor, normalde elektronik için büyük bir sorun olan ve teknolojilerimizi geliştirmek için özenli hassas mühendislik ile üstesinden gelmemiz gereken bir şey olan oksijen varlığında bozuluyor ancak oksijenle kolayca bozunan materyallerin mikropları öldürmek için ideal olabileceği ortaya koyulmuştu. Bu, tam da antimikrobiyal teknolojiler üzerinde çalışan bilim insanlarının aradığı şey. Yani bizim sorunumuz onların çözümüydü.” şeklinde açıklama yaptı.

Siyah Fosfor 5 Bakteri ve 5 Mantar Türünde Yüzde 99 Oranında Başarılı Oldu

Siyah fosfor parçalandıkça bakteri ve mantar hücrelerinin yüzeyini okside eder. Hücresel oksidasyon olarak bilinen bu süreç, süper bakterileri parçalayarak yok ediyor. Doktora araştırmacısı Zo Shaw, siyah fosforun nanothin katmanlarının E. coli ve ilaca dirençli MRSA (Metisiline dirençli Staphylococcus aureus) dahil olmak üzere 5 yaygın bakteri suşuna ve Candida auris dahil 5 mantar türüne karşı etkisini test etti. Test sonucunda, sadece iki saat içinde bakteri ve mantar hücrelerinin yüzde 99’una varan kısmının yok edildiği görüldü. Süper bakteri ve mantarları öldürmek için geliştirilen nanothin antimikrobiyal kaplamada kullanılan siyah fosforun, iki saat içinde kendi kendine bozulmaya başladığı ve 24 saat içinde tamamen parçalandığı da çalışmada ortaya konuldu. Bu, önemli bir gelişme olarak tanımlanıyor, çünkü, siyah fosforun vücutta birikemeyeceğine işaret ediyor. Ayrıca bu laboratuvar çalışmasında, insan hücrelerinin sağlıklı ve bütün halinde korunduğu da görüldü. Araştırmacılar, bir sonraki adım olarak bir dizi tıbbi yüzeyde etkinliği test etmek için farklı formülasyonlarla deneyler yapmaya devam ediyor. Ekip, geçici bir patent başvurusu yaptıklarını da duyurdu. Çalışma, American Chemical Society'nin (Amerikan Kimya Derneği) Applied Materials & Interfaces dergisinde 12 Nisan 2021 günü yayımlandı.   Kaynak; Eurek Alert https://www.eurekalert.org/pub_releases/2021-04/ru-skn041221.php