دانشمندان اسپانیایی از دارچین یک نانوقاتل ساختند

به گزارش ایسنا، نیاز به عوامل ضد میکروبی جدید به دلیل افزایش پاتوژن‌های مقاوم به آنتی‌بیوتیک و تهدید مداوم عفونت‌های بیمارستانی بسیار ضروری شده است.

به نقل از نانومگزین، آنتی‌بیوتیک‌ها و ضدعفونی‌کننده‌های سنتی اغلب در برابر این ریزارگانیسم‌های انعطاف‌پذیر بی‌اثر هستند و عوارض جانبی شدید و افزایش هزینه‌ مراقبت‌های بهداشتی را به دنبال دارند. بنابراین، پژوهشگران در حال بررسی راهبردهای جایگزین هستند که بتوانند به طور موثر این پاتوژن‌های مضر را هدف قرار دهند و از بین ببرند. یک پیشرفت امیدوارکننده، ایجاد یک «نانوقاتل» هوشمند از یک مولفه‌ اسانس دارچین است که رویکرد جدیدی را برای مبارزه با تهدیدهای میکروبی ارائه می‌دهد.

گروهی از پژوهشگران «دانشگاه فنی والنسیا»(UPV) و «مرکز تحقیقات زیست‌پزشکی، مواد زیستی و نانوپزشکی»(CIBER-BBN) از خواص ضد میکروبی سینامالدهید برای توسعه این روش نوآورانه استفاده کردند. سینامالدهید یک مولفه کلیدی از اسانس دارچین است. یافته‌های این گروه پژوهشی، پتانسیل قابل توجه نانومواد مورد استفاده آنها را در مقابله با انواع گوناگون ریزارگانیسم‌های بیماری‌زا نشان می‌دهند.

نانوقاتل ساخته‌شده توسط این گروه پژوهشی، کارآیی قابل توجهی را در برابر چندین پاتوژن خطرناک از جمله «اشریشیا کلی»(Escherichia coli)، «استافیلوکوک اورئوس»(Staphylococcus aureus) و «کاندیدا آلبیکانس»(Candida albicans) نشان داده است.

این پاتوژن‌ها مسئول طیف گسترده‌ای از عفونت‌ها هستند؛ از بیماری‌های ناشی از غذا و آلودگی فاضلاب گرفته تا عفونت‌های بیمارستانی جدی. توانایی از بین بردن این عوامل بیماری‌زا می‌تواند تحولی را در کنترل عفونت در شرایط گوناگون از جمله امکانات مراقبت‌های بهداشتی، پردازش مواد غذایی و مدیریت محیط زیست ایجاد کند.

اگرچه اشریشیا کلی معمولا بی‌ضرر است اما سویه‌هایی را شامل می‌شود که می‌توانند گرفتگی شدید شکم، اسهال حاد و استفراغ را به همراه داشته باشند. استافیلوکوک اورئوس می‌تواند به عفونت‌های پوستی، عفونت‌های جریان خون، عفونت استخوان و سینه‌پهلو منجر شود.

کاندیدا آلبیکانس می‌تواند بیماری‌هایی را مانند کاندیدمی و کاندیدیاز ایجاد کند. تطبیق‌پذیری نانوقاتل در هدف قرار دادن این ریزارگانیسم‌های متنوع، پتانسیل آن را به عنوان یک عامل ضد میکروبی جامع برجسته می‌کند.

«آندریا برناردوس»(Andrea Bernardos) از پژوهشگران این پروژه درباره کاربردهای نانوقاتل گفت: به عنوان مثال، ما می‌توانیم یک اسپری را براساس آب و سایر ترکیبات بسازیم و آن را مستقیما روی پاتوژن اعمال کنیم. ما می‌توانیم یک فرمول مبتنی بر آب را در مزرعه بسازیم و آن را مانند آفت‌کش‌های امروزی مستقیما برای سم‌پاشی به کار ببریم. در بیمارستان‌ها می‌توانیم آن را روی بانداژ استفاده کنیم و حتی می‌توانیم تلاش کنیم تا کپسولی بسازیم که بتوان آن را به صورت خوراکی مصرف کرد.

کارآیی این نانودستگاه در مقایسه با سینامالدهید آزاد به طور قابل توجهی بالاتر است. شکل کپسوله‌شده نانوقاتل تقریبا ۵۲ برابر بیشتر در برابر اشریشیا کلی، ۶۰ برابر بیشتر در برابر استافیلوکوک اورئوس و هفت برابر بیشتر در برابر کاندیدا آلبیکانس مؤثر است.

این بهبود به کاهش فرار سینامالدهید هنگام محصور شدن در یک ماتریکس متخلخل سیلیس می‌انجامد و غلظت موضعی ترکیب را هنگام آزاد شدن در حضور ریزارگانیسم‌ها افزایش می‌دهد.

برناردوس گفت: افزایش فعالیت ضد میکروبی سینامالدهید به دلیل کاهش یافتن ویژگی فرار بودن آن در اثر محصور شدن در یک ماتریکس سیلیس متخلخل و افزایش غلظت موضعی آن هنگام آزاد شدن به دلیل وجود ریزارگانیسم‌ها امکان‌پذیر است.

یکی از بارزترین مزایای نانوقاتل، فعالیت ضد میکروبی بالای آن در دوزهای بسیار کم است. این نانودستگاه، خواص سینامالدهید آزاد را افزایش می‌دهد و دوز زیست‌کش را تا حدود ۹۸ درصد برای سویه‌های باکتریایی اشریشیا کلی و استافیلوکوک اورئوس و ۷۲ درصد برای کاندیدا آلبیکانس کاهش می‌دهد.

«آنجلا مورلا آوسجو»(Ángela Morellá-Aucejo) از پژوهشگران این پروژه گفت: علاوه بر این، نانودستگاه حاوی زیست‌کش‌های طبیعی است که آزادسازی آنها با حضور پاتوژن‌ها کنترل می‌شود و می‌توان از آن در زمینه‌هایی مانند زیست پزشکی، فناوری غذایی، کشاورزی و بسیاری از حوزه‌های دیگر استفاده کرد.

این پژوهش در مجله «Biomaterials Advances» به چاپ رسید.