Ученые ТГУ имени Г. Р. Державина и Национального исследовательского технологического университета «МИСИС» синтезировали экспериментальные образцы наноленттрисульфида титана и исследовали их антибактериальные свойства на кишечной палочке. Результаты позволят разработать новые препараты и материалы с антибактериальными свойствами.
Открытие антибиотиков в 20-м веке внесло решающий вклад в борьбу с патогенными инфекциями, но теперь микробы научились приспосабливаться к их действию. Антибиотико-резистентных инфекции в недалеком будущем могут стать настоящим бедствием, поэтому разработка новых антибактериальных препаратов выходит на передний план. Трисульфид титана — один из перспективных материалов для создания таких препаратов.
По запросу ученых из Державинского университета на кафедре функциональных наносистем и высокотемпературных материалов НИТУ МИСИС был проведен синтез наночастицтрисульфида. Полученный материал растет в виде длинных и очень тонких — менее 100 нм — лент. Он может стать как компонентом новых антибиотиков, так и основой различных пленок и покрытий, обладающих антибактериальными свойствами.
«Оказалось, что антибактериальная активность нанолент нетипична для большинства известных антибиотиков. Она сильно зависит от химического состава окружающей жидкости и срока хранения раствора. Кроме того, у нового материала наблюдаются два пика противомикробного действия, причем первый лежит в диапазоне концентраций в десятки и сотни раз ниже, чем для традиционных противомикробных средств, — отмечают в ТГУ.
Объяснение этого необычного эффекта ученые видят в том, что растворенные в воде молекулы сероводорода, образующиеся в результате эмиссии серы с поверхности 2D-материала, могут как защищать, так и угнетать бактериальные клетки в зависимости от концентрации. В средней концентрации, где токсичность «исчезает», вероятно, защитное действие сероводорода проявляется максимально.
«В определенных условиях новый материал оказался в 3,5 раза эффективнее стандартного хлорсодержащего антибактериального агента — хлорки. Это открывает перспективы разработки новых антибиотиков и антибактериальных покрытий на основе наноленттрисульфида титана. Однако для этого необходимо провести целый ряд исследований, провести оценку безопасности для человека и животных», — отметила директор НИИ экологии и биотехнологий Державинского университета Ольга Захарова.
Результаты исследования помогут ученым разработать новые препараты и материалы с антибактериальными свойствами для медицины, ветеринарии, растениеводства, производства антисептических покрытий и так далее. Работа будет проходить по стратегическим проектам Державинского университета «Новые химические материалы и технологии» и «Инновационные решения в АПК и природопользовании» федеральной программы Минобрнауки России «Приоритет 2030», которая является одной из мер государственной поддержки университетов нацпроекта «Наука и университеты».
