MRSA- Infeksi Yang Resisten Antibiotik

Livejurnal69 - Bangunan pada enzim yang ditemukan di alam, para peneliti di Rensselaer Polytechnic Institute telah menciptakan sebuah lapisan berskala nano untuk peralatan bedah, dinding rumah sakit, dan permukaan lain yang aman eradicates methicillin resistant Staphylococcus aureus (MRSA), bakteri yang bertanggung jawab untuk infeksi yang resisten antibiotik.

"Kami sedang membangun pada alam," kata Jonathan S. Dordick, Howard P. Isermann Profesor Rekayasa Kimia dan Biologi, dan direktur Rensselaer Pusat Studi Bioteknologi & Interdisciplinary. "Di sini kita memiliki sistem dimana permukaan mengandung enzim yang aman untuk menangani, tidak muncul untuk memimpin perlawanan, tidak meluluhkan ke lingkungan, dan tidak menyumbat dengan puing-puing sel. Bakteri MRSA datang kontak dengan permukaan, dan mereka dibunuh. "

Dalam tes, 100 persen MRSA dalam larutan tewas dalam waktu 20 menit kontak dengan permukaan dicat dengan cat lateks dicampur dengan lapisan.

Lapisan menikah baru karbon nanotube dengan lysostaphin, sebuah enzim alami yang digunakan oleh non-patogen strain bakteri Staph untuk membela terhadap Staphylococcus aureus, termasuk MRSA. The nanotube-enzim yang dihasilkan "konjugat" dapat dicampur dengan sejumlah selesai permukaan - dalam tes, maka dicampur dengan cat lateks rumah biasa.

Tidak seperti pelapis antimikroba lain, adalah racun hanya untuk MRSA, tidak bergantung pada antibiotik, dan tidak resapan bahan kimia ke lingkungan atau menjadi tersumbat dari waktu ke waktu. Hal ini dapat dicuci berulang kali tanpa kehilangan efektivitas dan memiliki kehidupan rak penyimpanan kering sampai enam bulan.

Penelitian yang dipimpin oleh Dordick dan Ravi Kane, seorang profesor di Departemen Teknik Kimia dan Biologi di Rensselaer, bersama dengan kolaborasi dari Dennis W. Metzger di Albany Medical College, dan Ravi Pangule, seorang mahasiswa pasca sarjana teknik kimia di proyek, telah telah diterbitkan dalam edisi Juli jurnal ACS Nano, diterbitkan oleh American Chemical Society.

Dordick mengatakan nanotube-enzim lapisan dibangun di atas beberapa tahun sebelumnya embedding kerja enzim ke dalam polimer. Dalam studi sebelumnya, Dordick dan Kane menemukan bahwa enzim yang melekat pada nanotube karbon lebih stabil dan lebih padat ketika dimasukkan ke dalam polimer dari enzim saja.

"Jika kita menempatkan sebuah enzim secara langsung dalam lapisan (seperti cat) perlahan-lahan akan muncul keluar," kata Kane. "Kami ingin menciptakan lingkungan stabilisasi, dan nanotube memungkinkan kita untuk melakukan itu."

Setelah menetapkan dasar-dasar embedding enzim ke polimer, mereka mengalihkan perhatian mereka ke aplikasi praktis.

"Kami bertanya kepada diri sendiri - ada di sana contoh di alam dimana enzim dapat dieksploitasi yang memiliki aktivitas terhadap bakteri?" Dordick kata. Jawabannya adalah ya dan tim dengan cepat fokus pada lysostaphin, enzim yang disekresi oleh strain Staph non-patogenik, tidak berbahaya bagi manusia dan organisme lainnya, mampu membunuh Staphylococcus aureus, termasuk MRSA, dan tersedia secara komersial.

"Ini sangat efektif. Jika Anda memasukkan jumlah kecil lysostaphin dalam larutan dengan Staphylococcus aureus, Anda akan melihat bakteri segera mati," kata Kane.

Lysostaphin bekerja dengan pertama melampirkan sendiri ke dinding sel bakteri dan kemudian mengiris membuka dinding sel (nama enzim yang berasal dari lisis "Yunani" yang berarti "untuk melonggarkan atau rilis").

"Lysostaphin ini sangat selektif," kata Dordick. "Ini tidak bekerja terhadap bakteri lain dan tidak toksik untuk sel manusia."

Enzim terlampir pada nanotube karbon dengan link polimer pendek fleksibel, yang meningkatkan kemampuannya untuk mencapai bakteri MRSA, kata Kane.

"Semakin lysostaphin mampu bergerak, semakin dapat berfungsi." Dordick kata.

Mereka berhasil menguji konjugat nanotube-enzim yang dihasilkan di Albany Medical College, di mana Metzger memelihara strain MRSA.

"Pada akhir hari kami memiliki agen yang sangat selektif yang dapat digunakan dalam berbagai lingkungan - cat, coating, peralatan medis, tombol-tombol pintu, masker bedah - dan itu aktif dan itu stabil," kata Kane. "Sudah siap untuk digunakan saat Anda siap untuk menggunakannya."

Pendekatan nanotube-enzim adalah kemungkinan untuk membuktikan lebih unggul dari usaha-usaha sebelumnya di agen antimikroba, yang jatuh ke dalam dua kategori: pelapisan bahwa rilis biocides, atau pelapis bahwa "tombak" bakteri.

Pelapisan bahwa rilis biocides - yang bekerja dengan cara yang mirip dengan cat anti-fouling laut - menimbulkan efek samping berbahaya dan kehilangan efektifitas dari waktu ke waktu sebagai bahan aktif mereka terlepas ke lingkungan.

Pelapisan bahwa bakteri tombak - menggunakan polycations amphipatic dan peptida antimikroba - cenderung untuk menyumbat, juga kehilangan efektivitas.

Lapisan nanotube-lysostaphin tidak melakukan keduanya, kata Dordick.

"Kami menghabiskan sedikit waktu menunjukkan bahwa enzim tidak keluar dari cat selama percobaan antibakteri. Memang, itu mengejutkan bahwa enzim bekerja serta hal itu sambil tetap tertanam di dekat permukaan cat," Dordick kata.

Enzim's mengiris atau "litik" tindakan juga berarti bahwa isi sel bakteri bubar, atau dapat dihapus dengan membilasnya atau mencuci permukaan.

Kane juga mengatakan MRSA tidak mungkin untuk mengembangkan tahan terhadap enzim yang terjadi secara alami.

"Lysostaphin telah berkembang selama ratusan juta tahun sangat sulit bagi Staphylococcus aureus untuk menolak," kata Kane. "Ini merupakan mekanisme yang menarik yang menggunakan enzim ini kita mengambil keuntungan dari."