پژوهشگران موفق به توسعه روشی نوین برای جلوگیری از چسبیدن باکتری‌ها به سطوح مختلف مانند ابزارهای پزشکی شده‌اند.
به گزارش تکناک، این روش بر پایه ویژگی‌های منحصربه‌فرد یک پروتئین طبیعی به‌نام رزیلین (Resilin) طراحی شده است؛ پروتئینی که در بدن برخی حشرات وجود دارد و باعث می‌شود که کک‌ها بتوانند صدها برابر طول بدن خود بپرند.
فهرست مطالب
رزیلین: شاهکار طبیعت برای پرش و انعطاف
رزیلین یک پروتئین فوق‌العاده کشسان است، که در بدن بسیاری از حشرات تولید می‌شود. این پروتئین نقشی حیاتی در توانایی پرش یا باز و بسته شدن بال‌ها دارد. برای مثال، برخی گونه‌های کک می‌توانند به کمک رزیلین تا ۲۰۰ برابر طول بدن خود پرش کنند.
در یک مطالعه جدید که توسط پژوهشگران دانشگاه RMIT در ملبورن انجام شد، بررسی شد که آیا می‌توان ترکیباتی مشابه رزیلین را برای ایجاد پوشش‌های ضدباکتریایی در مراقبت‌های پزشکی استفاده کرد. نتایج نشان داد که این ترکیب به طور کامل از چسبیدن باکتری‌ها به سطح جلوگیری می‌کند، که می‌تواند در بهداشت و درمان بسیار مفید باشد.
معرفی پلی‌پپتیدهای تقلیدکننده رزیلین (RMP)
پلی‌پپتیدهای تقلیدکننده رزیلین (RMPs)، پروتئین‌هایی مهندسی‌شده هستند که ویژگی‌های کلیدی رزیلین طبیعی یعنی خاصیت کشسانی فوق‌العاده و سازگاری زیستی را تقلید می‌کنند. از آنجایی که این ترکیبات مصنوعی هستند، می‌توان آنها را متناسب با هدف مورد نظر طراحی کرد.
پروفسور نامیتا روی چودهوری، نویسنده اصلی مقاله توضیح داد که رزیلین و مشتقات آن به دلیل ویژگی‌های خاص و غیرسمی بودن، برای کاربردهایی مانند: مهندسی بافت، انتقال دارو، وسایل الکترونیکی انعطاف‌پذیر و تجهیزات ورزشی بسیار مناسب هستند. اما این نخستین بار است که توانایی آنها در ایجاد پوشش ضدباکتریایی بررسی شده است.
آزمایش‌های تجربی برای جلوگیری از چسبیدن باکتری‌ها
پژوهشگران چهار نوع پوشش مختلف با ترکیبات رزیلین تولید کردند و خواص مکانیکی و توانایی مقاومت آنها را در برابر رشد باکتریایی مورد بررسی قرار دادند. این پوشش‌ها در معرض باکتری E. coli قرار گرفتند، که یکی از عوامل شایع عفونت‌های بیمارستانی است و به مدت ۲۴ ساعت در شرایط کنترل‌شده نگهداری شدند.
یکی از این پوشش‌ها که نوع کواسروات (Coacervate) بود، موفق شد ۱۰۰ درصد باکتری‌ها را دفع کند و از چسبیدن آنها به سطح جلوگیری نماید؛ در حالی که هیچ اثر سمی بر سلول‌های انسانی نداشت.
کواسروات چیست؟
کواسروات‌ها قطراتی نرم، کروی و نانومتری هستند که از تجمع پروتئین‌ها (در اینجا رزیلین) در آب شکل می‌گیرند. این ذرات یک فاز جداگانه به‌وجود می‌آورند و با پوشش سطح، نحوه تعامل سلول‌ها و باکتری‌ها با آن را تغییر می‌دهند.
مقاوم در برابر مقاومت آنتی‌بیوتیکی
دکتر نیسال واناسینگا، پژوهشگر ارشد این تحقیق گفت: «برخلاف آنتی‌بیوتیک‌ها که ممکن است به مقاوم شدن باکتری‌ها بینجامند، پوشش‌های رزیلین به دلیل ایجاد اختلال مکانیکی در سطح، ممکن است جلوی ایجاد چنین مکانیسم‌هایی را بگیرند.»
علاوه بر این، منشأ طبیعی رزیلین و سازگاری بالای آن با بدن انسان، خطر واکنش‌های ناخواسته را کاهش می‌دهد. همچنین از نظر زیست‌محیطی نسبت به پوشش‌های حاوی نانوذرات نقره بسیار مطلوب‌تر هستند.
گام بعدی برای جلوگیری از چسبیدن باکتری‌ها
قابلیت سفارشی‌سازی عملکرد پلی‌پپتیدهای تقلیدکننده رزیلین از دیدگاه محققان یک امتیاز کلیدی است. با وجود این، برای ورود این پوشش‌ها به استفاده بالینی، مراحل بعدی باید شامل موارد زیر باشد:
- گسترش آزمایش‌ها روی طیف وسیع‌تری از باکتری‌های مضر
- اطمینان از پایداری فرمولاسیون و قابلیت تولید در مقیاس بالا
- بررسی ایمنی و اثربخشی در بدن انسان
این نتایج اولیه بسیار امیدوارکننده هستند و می‌توانند راهی نو برای کنترل بهتر عفونت‌ها در بیمارستان‌ها و محیط‌های درمانی فراهم کنند.
