Amerikanske forskere ved nanoskalaen har funnet ut hvordan sølvioner virker på bakterier, inkludert de som er resistente mot antibiotika. Forskningsresultatene er publisert i tidsskriftet Applied and Environmental Microbiology.
De antimikrobielle egenskapene til sølv har vært kjent i århundrer, selv om hvordan nøyaktig sølv dreper bakterier fortsatt stort sett er et mysterium. Tradisjonelt har studier av den antibakterielle effekten av sølv vært begrenset til å sammenligne egenskapene til organismer behandlet med preparater som inneholder sølv med kontroller. Dette ga imidlertid bare en kvantitativ vurdering, og ikke tillot oss å forstå den veldig fysiske mekanismen for metallvirkning på mikroorganismer.
Amerikanske forskere fra University of Arkansas har analysert virkningsprosessen til sølvioner på proteiner fra levende bakterier på molekylnivå. For å gjøre dette brukte de en avansert avbildningsteknikk - metoden for fotoaktivert lokaliseringsmikroskopi med sporing av enkeltpartikler - for å overvåke dynamikken til visse proteiner i Escherichia coli, som er en modellorganisme for mikrobiologisk forskning.
Forskere forventet å se at sølvioner ville redusere aktiviteten til bakterier, men de så det motsatte - sølvioner akselererte diffusjonsdynamikken til proteiner.
”Det er kjent at sølvioner kan hemme og drepe bakterier, så vi forventet at sølvbehandlingen i bakterier ville bremse alt. Men uventet fant vi at dynamikken i proteinet akselererte, - sitert i en pressemelding fra universitetet, ordene til studielederen, førsteamanuensis i fysikk Yong Wang.
Ved å studere atferden til proteiner nærmere, la forskerne merke til at sølvioner får de parede DNA-strengene i bakterier til å skille og svekke bindingen mellom proteinet og DNA. Kalorimetriske analyser har bekreftet at DNA og sølvioner interagerer direkte.
"I så fall kan du forklare den raskere proteindynamikken forårsaket av sølv," sier Wang. - Når et protein er bundet til DNA, beveger det seg sakte i bakterier sammen med DNA, som er et enormt molekyl. Tvert imot, når de behandles med sølv, faller proteiner av DNAet, beveger seg av seg selv og beveger seg derfor raskere."
Wang og kollegene har observert splitting av DNA-tråder forårsaket av sølvioner under deres forrige studie med bøyd DNA. Da var eksperimentet å øke spenningen i de bøyde DNA-strengene for å gjøre dem mer mottagelige for interaksjoner med andre kjemikalier, inkludert sølvioner.
Salgsfremmende video:
"Til slutt ønsker vi å bruke den nye kunnskapen fra dette prosjektet til å lage mer effektive antibiotika basert på sølv nanopartikler," sa Wang.
Forskere håper resultatene deres vil bidra til å lage medisiner basert på sølv-nanopartikler for å bekjempe de såkalte "superbugs" - bakterier som er resistente mot vanlige antibiotika - som de siste årene har blitt en reell trussel mot folkehelsen i global skala.
