Nanotechnologia

Mikroskopijny wynalazek inspirowany mięsożernymi roślinami

Włoskie muchołówki (Dionaea muscipula) stały się natchnieniem dla naukowców z dziedziny nanotechnologii. Mikroskopijny wynalazek inspirowany mięsożernymi roślinami może znacznie wpłynąć na leczenie przeciwbakteryjne u osób poważnie chorych.

Antybiotyki nie zawsze są w stanie pokonać niebezpiecznej bakterii. Możliwym rozwiązaniem jest oczyszczenie krwi pacjenta poza jego organizmem dzięki zastosowaniu specjalnego urządzenia do dializy. W tym celu krew pobierana jest z jednego naczynia krwionośnego i następnie jest oczyszczana. Potem wprowadzana jest z powrotem do organizmu poprzez inne naczynie krwionośne. Takie rozwiązanie jest stosowane już od wielu lat. Jednakże istniejące urządzenia do dializy niestety nie są w stu procentach wydajne.

Obecnie stosowane urządzenia dysponują różnymi technikami oczyszczania krwi, takimi jak filtracja czy zastosowanie urządzeń mikroprzepływowych i rozdzielających nanocząsteczki. Niestety, nie są one w stanie wyłapać większości obecnych w organizmie człowieka bakterii. Ponadto wiele urządzeń nie wytrzymuje dużego ciśnienia krwi, co prowadzi do wypuszczeniem z powrotem do krwiobiegu wcześniej odseparowanych mikrobów.

Mikroskopijny wynalazek inspirowany mięsożernymi roślinami stworzył Lizhi Liu wraz z zespołem z pekińskiego laboratorium nauk molekularnych (Beijing National Laboratory for Molecular Sciences) w Chinach. Źródłem inspiracji były maleńkie, zakrzywione włoski, które znajdują się na liściach pułapkowych znanej muchołówki amerykańskiej (Dionaea muscipula). Liu wraz z zespołem stworzyli podłoże zbudowane z trójwymiarowej pianki węglowej. Następnie osadzili w nim „plantację” elastycznych polikrystalicznych nanodrutów. Gdy krew przepływa przez plantację, grupy nanodrutów wyginają się ku sobie. Formują trójwymiarowe kleszcze, które w sposób skuteczny wyłapują bakterie.

Wyniki badań, opisanych w czasopiśmie „Nature Communications”, wykazały, że urządzenie do dializy w sposób skuteczny, oczyszcza krew aż z 97% bakterii. Liu i jego współpracownicy uważają, że ich badania mogą stanowić „ogromny krok w kierunku rozwoju platformy nanotechnologicznej, umożliwiającej zaspokojenie rosnących potrzeb szpitali oraz osób prywatnych”. Członkowie zespołu badawczego twierdzą również, że opatentowana przez nich technologia może w przyszłości przydać się w procesach oczyszczania krwi z innych mikroorganizmów. Przykładem są wirusy, a nawet komórki rakowe.