Olejek z drzewa herbacianego może zastąpić antybiotyki w walce z infekcjami
Naukowcy wykorzystali właściwości antybakteryjne olejku z drzewa herbacianego do stworzenia bioaktywnej powłoki, która utrzymuje bakterie z dala od urządzeń medycznych. Odkrycia mogą pomóc powstrzymać miliony infekcji rocznie.
Im częściej używamy antybiotyków, tym mniej skuteczne stają się, co prowadzi do pojawienia się „superbakterii”, które są odporne na właściwości antybakteryjne leków.
Każdego roku w Stanach Zjednoczonych aż 2 miliony ludzi jest zakażonych lekooporną bakterią, a większość z tych zakażeń występuje w szpitalach.
Mohan Jacob, kierownik Wydziału Inżynierii Elektrycznej i Elektronicznej na Uniwersytecie Jamesa Cooka (JCU) w Queensland w Australii, wyjaśnia, że duża liczba tych bakterii znajduje się na „biofilmie” tworzącym się na urządzeniach medycznych.
Infekcje biofilmowe same w sobie stanowią coraz większy problem zdrowotny. „Tylko w Stanach Zjednoczonych każdego roku odnotowuje się około 17 milionów nowych infekcji związanych z biofilmem, co prowadzi do około 550 000 zgonów każdego roku” - mówi prof. Jacob.
„Uważa się, że około 80 procent zakażeń związanych z operacjami na całym świecie może mieć związek z tworzeniem się biofilmu” - dodaje.
Zatem w kontekście oporności na antybiotyki, czy istnieje sposób na powstrzymanie tworzenia się biofilmów bakteryjnych na urządzeniach medycznych bez polegania na antybiotykach?
Naukowcy tak uważają. Rośliny w naturalny sposób wytwarzają cząsteczki przeciwdrobnoustrojowe, aw ostatnich latach naukowcy wykorzystali nanotechnologię, aby wykorzystać moc tych związków do tworzenia powłok antybakteryjnych.
Związki roślinne nazywane są wtórnymi metabolitami roślin (PSM), ponieważ nie są one niezbędne do przetrwania i funkcjonowania rośliny.
Głównym wyzwaniem przy tworzeniu powłok antybakteryjnych z PSM jest jednak przekształcenie naturalnego stanu ciekłego związków w stan stały bez utraty ich właściwości antybakteryjnych.
Teraz zespół naukowców pod kierunkiem prof. Jacoba znalazł sposób na przekształcenie PSM w bioaktywne powłoki do urządzeń medycznych.
Ich ustalenia zostały opublikowane w czasopiśmie Polimery.
Zamiana płynnego olejku z drzewa herbacianego w stałą powłokę
Prof. Jacob dalej wyjaśnia, czym są PSM, mówiąc: „Pochodzą z olejków eterycznych i wyciągów z ziół i mają stosunkowo silne działanie przeciwbakteryjne o szerokim spektrum działania”.
„PSM to niedrogi, odnawialny zasób dostępny w ilościach handlowych, o ograniczonej toksyczności i potencjalnie innych mechanizmach zwalczania bakterii niż antybiotyki syntetyczne” - dodaje.
Współautorka badania, Kateryna Bazaka, adiunkt starszy pracownik naukowy na JCU, wyjaśnia procedurę, za pomocą której naukowcy byli w stanie sprostać wyzwaniu przekształcenia płynnych PSM w stałą powłokę z polimerów.
Polimery - takie jak naturalnie występująca guma i celuloza lub sztuczny teflon i poliuretan - charakteryzują się wytrzymałą „strukturą przypominającą łańcuch”.
„Zastosowaliśmy techniki wspomagane plazmą w reaktorze zawierającym opary olejku eterycznego. Kiedy opary są wystawione na wyładowanie jarzeniowe, ulegają przekształceniu i osadzają się na powierzchni implantu w postaci stałej, biologicznie czynnej powłoki ”.
Kateryna Bazaka
„Te wykazały dobre właściwości antybakteryjne” - kontynuuje.
Techniki polimeryzacji plazmowej są stosowane do tworzenia bioaktywnych powierzchni już od kilku dziesięcioleci. W nowym badaniu naukowcy skupili się na konwersji PSM olejku z drzewa herbacianego, znanego również jako Melaleuca alternifolia.
Bazaka wyjaśnia, dlaczego technika plazmowa jest szczególnie przydatna do przekształcania PSM w stałe, bioaktywne powłoki. Mówi: „Główną zaletą tego podejścia jest to, że w procesie produkcji nie używamy innych chemikaliów, takich jak rozpuszczalniki”.
„W związku z tym nie ma niebezpieczeństwa zatrzymania potencjalnie szkodliwych chemikaliów w powłoce lub uszkodzenia powierzchni materiału, na który powłoka jest nakładana. Dzięki temu proces produkcji jest bardziej przyjazny dla środowiska ”- dodaje.
Gdyby składniki olejku z drzewa herbacianego byłyby rutynowo stosowane do ochrony powierzchni urządzeń medycznych, można by zapobiec milionom infekcji każdego roku.
