За допомогою світла і наночастинок золота інженери з Х'юстонського університету змогли знищити за лічені секунди стійкі бактерії. Фахівці вже повідомили, що даний метод дозволить у майбутньому боротися з мікроорганізмами стійкими до антибіотиків.
Вчені розробили новий спосіб боротьби з бактеріями, який дозволяє знищити їх за декілька секунд. Для цього дослідники помістили мікроорганізми на шар наночастинок, після чого нагріли його світлом до температури вище 200 градусів Цельсія. Дана процедура призвела до загибелі термостійких бактерій за час, що не перевищує 25 секунд, звичайні ж бактерії були знищені майже миттєво. Робота опублікована в журналі Optical Materials Express.
Наночастинки- це золоті пористі диски діаметром до 400 нанометрів. Такі структурні особливості частинок, розмір та щільність, а також діаметр пір визначили здатність дисків поглинати світло певної довжини хвилі і перевипромінювати його у вигляді тепла. Особливий бактерицидний ефект був досягнутий за рахунок механізму, який називається плазмонным резонансом. Він виникає, коли на поверхню наночастинки під певним кутом падає світло, викликаючи коливання вільного електронного газу в металі. Що, в свою чергу, нагріває поверхню наночастинки через локальне посилення електричного поля всередині нанопор.
У своєму дослідженні вчені використовували кілька видів бактерій: Escherichia coli, Bacillus subtilis і Exiguobacterium — остання може існувати в умовах підвищеної температури і мешкає в гарячих джерелах Єллоустонського національного парку (Yellowstone National Park). Культури бактерій поміщали на субстрат з наночастинок і потім опромінювали інфрачервоним світлом протягом 5-30 секунд.
Дані термографії показали, що наночастинки нагрівалися до температури вище 200 градусів Цельсія, в результаті чого всі клітини E. coli гинули через п'ять секунд після початку опромінення. B. subtilis і Exiguobacterium витримали трохи більше 25 секунд. В контрольному досвіді ні наночастинки, ні інфрачервоне випромінювання окремо не чинили на мікроорганізми жодного значного бактерицидного ефекту.
Раніше дослідники з Колорадського університету використовували в боротьбі проти хвороботворних мікробів квантові точки — наночастинки з срібла та золота, які при опроміненні світлом здатні генерувати всередині клітин бактерій кисневі радикали, які пошкоджують клітини бактерій в результаті окислення.
За матеріалами lifenews
