Volgens de Wereldgezondheidsorganisatie, een van de grootste gezondheidsbedreigingen ter wereld zijn antibioticaresistente bacteriën. Elke dag gebruiken mensen antibiotica om infectie te voorkomen of terug te vechten, maar naarmate bacteriën evolueren en resistentie ontwikkelen, ziekten als longontsteking en tuberculose worden steeds moeilijker te behandelen.

Onderzoekers van de Universiteit van Notre Dame proberen dit probleem te bestrijden door te kijken naar bacteriofagen of fagen. Fagen zijn virussen die bacteriën infecteren, vergelijkbaar met hoe bacteriën mensen infecteren, maar bacteriën moeten nog resistentie tegen deze virussen ontwikkelen. In een studie gepubliceerd in Vooruitgang op nanoschaal , de onderzoekers hebben de werkzaamheid aangetoond van een nieuw op nanodeeltjes gebaseerd systeem dat nabootst hoe fagen bacteriën aanvallen en doden.

"In plaats van het volgende antibioticum na te jagen, we willen een systeem creëren dat infecties kan behandelen en een optie is waar bacteriën geen resistentie tegen kunnen ontwikkelen, " zei Prakash Nallathamby, onderzoeksassistent-professor lucht- en ruimtevaart en werktuigbouwkunde en leidend auteur van de studie. "In onze eerste poging, ons team was in staat om verschillende soorten klinisch relevante bacteriën te doden met wisselend succes."

Het faag-nabootsende nanodeeltjessysteem bestaat uit met zilver beklede gouden nanodeeltjes die willekeurig op een silicakern zijn verdeeld. Eenmaal gemaakt, het systeem is getest op zijn vermogen om vier soorten bacteriën te doden waarvan bekend is dat ze antibioticaresistente stammen hebben:Corynebacterium striatum, Enterococcus faecalis, Pseudomonas aeruginosa en Staphylococcus aureus. Deze verschillende bacteriën veroorzaken een aantal gezondheidsproblemen, waaronder infecties van protheses, sepsis, meningitis en bloedinfecties.

Uit de eerste tests bleek dat het nanodeeltjessysteem 50 tot 90 procent effectief was in het doden van de bacteriestammen voor iedereen behalve Pseudomonas aeruginosa, die slechts 21 procent effectief was. Echter, toen de onderzoekers het nanodeeltjessysteem combineerden met peptiden die ook antibacteriële activiteit hebben, het systeem was 100 procent effectief in het doden van de bacteriën.

"Door een biologisch element op te nemen, we waren in staat om de nanodeeltjes effectiever te maken in het elimineren van de bacteriën in de eerste tests, "zei Nallathamby. "Nu, we zijn actief op zoek naar samenwerking met een organisatie die dit systeem naar een klinische studie zou kunnen brengen."