Spray-on Pulver verwendet Stickstoffmonoxid, tödliche Bakterien zu bekämpfen

Behind the Scenes Artikel wurde LiveScience in Zusammenarbeit mit der National Science Foundation zur Verfügung gestellt.

Eine neue Substanz, die Stickoxid bei Lichteinfall releases bietet eine Behandlung zu denen von den potenziell tödlichen Bakterien infiziert helfen Acinetobacter Baumannii.

Beständig gegen die meisten Antibiotika, A. Baumannii betritt den Körper durch offene Wunden und schlägt in der Regel gegen Menschen mit geschwächtem Immunsystem. Symptome von A. Baumannii können Fieber, geschwollene oder schmerzhafte Bereiche oder Wunden, Blasenbildung, Atembeschwerden und Kopfschmerzen sein. Das Bakterium ist besonders verbreitet in Soldaten verwundet im Irak, inspirierende den Spitznamen "Iraqibacter" geworden.

Ein Team unter der Leitung von UC Santa Cruz Chemieprofessor Pradip Mascharak und sein Doktorand Brandon Heilman entwickelt eine Verbindung, die in Labortests, einen sehr resistenten Stamm von A. Baumanniiausgerottet. Die Verbindung besteht aus photoaktiven Mangan Nitrosyl — die gibt Stickstoffmonoxid frei, wenn sie dem Licht ausgesetzt ist – enthalten in einem pulverförmigen Silikat-Material (MCM-41) oder ein Silikat-Material (Al-MCM-41). Das Pulver direkt in die Wunde gespritzt werden soll löst Stickstoffmonoxid und tötet die A. Baumannii bei Lichteinfall – sogar nur helllichten Tag.

Mascharak erklärt, dass diese Methode vor allem Roman, weil das Nebenprodukt der Stickoxid-Reaktion nicht die Wunde geben – es bleibt in das Pulver selbst, so dass nur Stickstoffmonoxid in den Körper verhindern Nebenwirkungen gelangen.

"Wir glauben, dass [Dies] ist ein wichtiger Durchbruch", sagte Mascharak. "Obwohl die antibiotische Wirkung von Stickstoffmonoxid auf pathogene seit einiger Zeit bekannt wurde, ist die bequeme Lieferung dieses giftigen Gases um Wunden ein Problem gewesen."

Die Teams Forschung, die von der National Science Foundation unterstützt wurde, wurde in einem Artikel und auf dem Cover der 18 Juli Ausgabe des Journal of the American Chemical Society vorgestellt.

Um dies zu testen wuchs zusammengesetzte, Mascharak und sein Team A. Baumannii in Agar Filmen, ermöglichte die Bakterien besiedeln, wie es in der Haut und Weichgewebe Infektionen könnte zu wachsen. Für diesen Test verwendete Stamm wurde isoliert von einem Soldaten in Afghanistan verwundet und war zuvor resistent gegen neun 11 Antibiotika als Behandlungen getestet.

Dann das Team das Pulver hinzugefügt – mit und ohne Verbindung — auf den Agarplatten. Die Forscher ausgesetzt die Platten zu 100 Milliwatt pro Quadratzentimeter des Lichts (etwa die Menge an Licht an einem sonnigen Tag), und innerhalb von 24 Stunden die Bakterien mit der Substanz behandelt wurden komplett geräumt. Als das Team versuchte, diese gleichen Bakterienkultur zu wachsen, nachdem die Verbindung ausgesetzt war, würde es nicht wachsen beweisen, dass die A. Baumannii erfolgreich ausgerottet wurde.

Nicht nur ist diese Verbindung als wirksam erwiesen in Labortests, es ist benutzerfreundlich. Das Pulver ist einfach zu verzichten und die kleine Menge für Wirksamkeit erforderlich – nur eine sehr dünne Schicht — bedeutet ein wenig Puder kann viele Opfer zu behandeln. Das Pulver werden in den meisten Fällen, solange es vor Licht geschützt ist auch leicht transportiert und gespeichert.

Diese Form der Stickoxid-Lieferung bietet Inspiration für andere medizinischen Anwendungen mit Stickstoffmonoxid.

"Wir haben bereits gezeigt, dass Licht ausgelöst Stickoxid-Lieferung, andere Bakterien, wie Staphylokokken [Staphylococcus] ganz leicht abwischen kann", sagte Mascharak.

Es gibt andere Vorteile bei der Verwendung von Stickstoffmonoxid für medizinische Behandlungen:

• Es wird nicht im Körper anreichern.
• Es ist gut verträglich von Wirtszellen
• Es hat sich gezeigt, Reaktion des Immunsystems zu verbessern

Zukunftspläne für Mascharaks-Team gehören Prüfungen ihrer Behandlung gegen A. Baumannii in Tiermodellen.

"Der nächste Schritt ist, die Arbeit an Tiermodellen zu nehmen, wo echte Wunden mit Bakterien infiziert behandelt werden und die Auswirkungen der Stickoxid-Exposition evaluiert werden," sagte Mascharak. "Wir wollen gemeinsame Anstrengungen in dieser Richtung mit Menschen eingerichtet, die Experten mit solchen Bewertungsverfahren sind."

Anmerkung des Herausgebers : Die Forscher dargestellt in Behind the Scenes-Artikel wurden von der National Science Foundation mit der Finanzierung von Grundlagenforschung und Ausbildung in allen Bereichen der Wissenschaft und Technik unterstützt. Meinungen, Erkenntnisse und Schlussfolgerungen oder Empfehlungen ausgedrückt in diesem Material sind die des Autors und spiegeln nicht unbedingt die Ansichten von der National Science Foundation. Sehen den Blick hinter die Kulissen Archiv.