Из архива журнала “Сырье и Упаковка”
Ученые Университета Джеймса Кука создали технологию применения натуральных растительных экстрактов, таких как масло чайного дерева, для обработки и покрытия медицинских устройств, что ежегодно может предотвратить миллионы инфекций.
Профессор Мохан Якоб (Mohan Jakob), руководитель исследования, объяснил, что все большее число незапланированных операций проводится для борьбы с инфекциями, в основном вызванными контактом с инфицированными медицинскими устройствами и последующим образованием биопленок. «Только в США ежегодно регистрируется около 17 млн новых инфекций, связанных с биопленками, что приводит к примерно 550 тыс. смертельных случаев в год. Полагают, что около 80% инфекций в мире, связанных с хирургическим вмешательством, могут относиться к образованию биопленок», – сказал он.
Для борьбы с этим ученые создали полимерные покрытия для медицинских устройств и имплантов из синтезируемых растениями вторичных метаболитов: эфирных масел и травяных экстрактов, обладающих мощной антибактериальной активностью широкого спектра действия. Ученые считают, что эти вещества обладают дополнительными полезными свойствами: это недорогой возобновляемый ресурс, доступный в коммерческих количествах с ограниченной токсичностью и потенциально различными механизмами борьбы с бактериями, если сравнивать с синтетическими антибиотиками.
Основной задачей исследования стало превращение растительных экстрактов из жидкого в твердое состояние без значительной потери эффективности для создания покрытия для медицинских устройств.
Они использовали плазменные технологии в реакторе, содержащем пары эфирных масел. Когда пары подвергаются воздействию тлеющего разряда, они трансформируются и оседают на поверхности в виде твердого биологически активного покрытия, которое показывает хорошие антибактериальные свойства.
«Основным преимуществом такого подхода является то, что во время процесса изготовления мы не используем другие химические вещества, например растворители.
Таким образом, не существует угрозы того, что потенциально вредные химические вещества будут удерживаться в покрытии или повредят поверхность материала, на которую это покрытие наносят», – прокомментировали ученые. В настоящее время группа JCU – пионер в разработке тонкопленочных покрытий, полученных из растений.
Синтетические антибиотики с момента появления пенициллина были лучшим оружием для искоренения микробных инфекций, но в наши дни их чрезмерное использование постепенно делает их неэффективными. Ученые опасаются, что в будущем с этим могут быть связаны серьезные медицинские проблемы, если не будут разработаны другие эффективные стратегии борьбы с инфекциями. Большинство растений синтезируют вещества с противомикробными свойствами для собственной защиты. Хотя команда JCU исследовала множество естественных соединений с антимикробной активностью, основное внимание ученые уделяли эфирному маслу австралийского чайного дерева (Melaleuca alternifolia) и его компонентам.
В рамках проекта были получены антибактериальные покрытия из терпена-4-ола, который является основным компонентом масла чайного дерева.
Источник:
Ahmed Al-Jumaili, Avishek Kumar, Kateryna Bazaka, Mohan Jacob. Plant Secondary Metabolite-Derived Polymers: A Potential Approach to Develop Antimicrobial Films. Polymers,
2018; 10 (5): 515 DOI: 10.3390/polym10050515