Vzestup bakterií rezistentních vůči antibiotikům je jednou z největších výzev moderní medicíny. K úspěšnému boji proti infekčním onemocněním dostupné léky často nestačí. Proto je každé kreativní řešení této závažné problematiky vítáno. Jedním z nich je nový koncept vědců z University of California v San Diegu (USCD), kteří vyvinuli molekulární částice, které dokáží bakterie lákat do pastí a systematicky zabíjet.

Tyto "bakteriolapky" představují nanočástice, tvořené několika různými vrstvami. Jádro pasti je tvořeno hořčíkem, který je potažen polymery. Každá z vrstev pak skrývá specifickou látku a hraje v procesu lapení bakterie zásadní roli. Z jedné strany částice najdeme otvor připomínající jeskyni, která je zcela odkryta okolnímu prostředí.

V okamžiku, kdy tyto částice vstoupí do kyselého prostředí, například žaludku, hořčíkové jádro reaguje uvolňováním bublin vodíku. Ty pak představují jakýsi pohon celé pasti, díky které je tlačena kupředu. Tento způsob není v oboru nanotechnologií žádnou novinkou - podobný princip je uplatňován například u mikrobotů Janus.

Jakmile částice narazí do žaludeční stěny, doslova se v její výstelce uhnízdí. Rozpuštěný hořčík pak zcela opustí dutinu a odhalí vnitřní vrstvu polymeru, která se začne rovněž rozpouštět. Ta obsahuje serin, aminokyselinu, na jejíž přítomnost reaguje bakterie Escherichia coli jako na signál potravy v blízkém okolí. Aminokyselina pak dovede bakterii účinně do dutiny nalákat.

Bakterie, která do mikročástice pronikla, však zjistí že jde o past až v okamžiku, kdy se odloučí poslední vrstva. Ta do nitra dutiny uvolní stříbrné ionty, které jsou dobře známy svou toxicitou vůči mnoha mikroorganismům. V provedených testech stříbro vlákané bakterie E. coli účinně zlikvidovalo.

Mechanismus fungování molekulární pasti, zdroj: Angewandte Chemie

Tým University of California tvrdí, že by tato metoda mohla nalézt uplatnění pro boj se střevními infekcemi. Jejich koncept by však mohl být dobře nasazen i v jiných orgánových strukturách lidského těla a pro transport využíval i jiné tělní tekutiny, než žaludeční šťávy. Široké uplatnění by také mohl nalézt v oblasti čištění odpadních vod a jiných bioremediačních procesech.

Zdroj: Michael Irving, New Atlas