Синий свет применили как оружие против опасных бактерий при лечении ран

Фото из открытых источников

Китайскими учёными разработан инновационный метод борьбы с бактериальными раневыми инфекциями без использования антибиотиков. Методики состоит в сочетании действия синего света и нанокомпозита на базе наночастиц золота (AuNPs) и квантовых точек оксида графена (GOQDs). Что позволяет решить сразу три задачи: уничтожать бактерии, очищать раны и создавать условия для их заживления.

Технология основана на эффекте перехода Шоттки — особом интерфейсе, возникающем при соединении металла и полупроводника. Под воздействием синего светодиодного света нанокомпозит генерирует активные формы кислорода (АФК), что токсичны для микробов.

Перехода Шоттки в материале предотвращает рекомбинацию электронно‑дырочных пар, заметно повышая эффективность выработки АФК. Параллельно наночастицы золота позволяют усиливать реакцию на свет за счёт локализованного поверхностного плазмонного резонанса (ЛППР), а оксид графена помогает в процессах широкого поглощения света и быстрого переноса электронов. В итоге свет преобразуется в локальное тепло с более высоким КПД.

Лабораторные тесты подтвердили высокую продуктивность методики: с помощью света нанокомпозит смог уничтожить 97% золотистого стафилококка и кишечной палочки. 10 минут освещения хватило, чтобы повысить температуру раствора с композитом до 38,8 °C, что усилило антибактериальный эффект.

Опыты на грызунах доказали, что заживление инфицированных ран у них по новому методу ускорилось почти на 99% за девять дней, что заметно выше результатов при использовании компонентов по отдельности.

В обработанных ранах коллаген уплотнялся, а уровень воспаления понижался. Лабораторные анализы показали, что сочетание синего света и нанокомпозита нарушает мембрану бактериальной клетки, вызывает утечку ДНК и белков, что приводит к ее гибели.

Разработка особенно актуальна на фоне роста устойчивости бактерий к антибиотикам. За 30 лет резистентность стала источником более миллиона смертей, и этот показатель продолжает расти. Авторы исследования уверены в большом потенциале методики для лечения ожогов, диабетических язв и травматических ран.

Результаты работы опубликовали в журнале Acta Physico‑Chimica Sinica.