こんにちは、Habrausers様！
今日は、多くの科学者の心を長く悩ませてきたバクテリアと抗生物質の相互作用の問題についてお話したいと思います。
主な問題は、バクテリア（サイズが小さいにもかかわらず）が非常に生存可能であることです。 それらに対抗するために、新しい種類の薬-抗生物質が定期的に開発されています。 新しい薬の絶え間ない開発がそれらに対処する唯一の方法です。 新しい抗生物質の出現後しばらくして（そして、これは非常に短い期間でさえあるかもしれません）、それ（同じ抗生物質）はその有効性を急激に失い始めます。
つまり バクテリアと戦うプロセスは次のとおりです。バクテリアは新薬で処理されます->すべてのバクテリアの約99.99％が死ぬ（一見、かなり良い）->残りの0.01％は指数関数的に増加し続けます->すべてが元の位置に戻りますたった1つの変更で、新しいバクテリアは新しい薬剤に対して免疫を持ちます。 また、新しい開発が必要です。
しかし、新薬の開発のペースは、新しいタイプの病原体の出現のペースに追いついていません。 人々は常にそれらに対処するための新しいツールを必要としています。 この状況は、近年、抗生物質耐性菌がますます生命にかかわる感染症の発生を引き起こしているという事実によって悪化しています。
希望はありますか？
最近では、IBM Researchとシンガポールバイオエンジニアリングアンドナノテクノロジー研究所の研究者が、抗生物質耐性菌や、黄色ブドウ球菌耐性の黄色ブドウ球菌などの感染性病原体を検出および破壊するように設計された新しいタイプのポリマーを開発しましたメチシリン（メチシリン耐性黄色ブドウ球菌、MRSA）。
この発見は、新しい半導体製造技術の開発の副作用でした（！）。 カリフォルニア州アルマデンにあるIBM Researchの化学者は、シリコン基板上の微細構造をエッチングする新しい方法に取り組んでいます。
研究中に、電位を有する粒子がグループ化され、シリコン表面をエッチング物質から保護するポリマーを形成する新しい材料が開発されました。
必要な材料が見つかり、技術が必要に応じて機能した後、科学者はこれらの材料を他の場所で使用できるかどうかを調べるために追加の研究を行いました。 いくつかの実験の結果、細菌膜を穿孔することにより細菌を破壊するナノ粒子が出現しました。
これらのポリマーはどのような原理で細菌と戦いますか？
ナノ粒子は特別なポリマー材料でできています。 体内または人体の水と相互作用すると、それらは独立して200ナノメートルのサイズの液滴（人間の髪の毛の50,000倍の薄さ）に集まります。 これらの滴は小さな正の電荷を持っているため、負の電荷を持っている細菌に引き寄せられ、人体の細胞とは異なります。 次に、ナノ液滴は細菌の殻の膜を包み、その中に大きな穴を開けます。それにより、周囲の健康な細胞を破壊することなく、治療が難しい細菌を破壊します。
ナノ粒子とのインキュベーション前（左）およびインキュベーション後8時間（右）の細菌
細菌の回復の問題に戻ると、これらのポリマーは細菌の薬剤に対する耐性の発達を妨げることも強調する必要があります。 それらは細胞壁と膜を突き破って細菌細胞になります。これは、従来の抗生物質と比較して感染細胞を攻撃する根本的に異なる方法を示唆しています。
各ナノドロップレットは多くのターゲットに当たる可能性があるため、それらの高濃度を使用する必要はありません。 数日後、ナノ粒子は二酸化炭素と無毒の原始アルコール化合物に分解し、自然に体内から排出されます。
James Hedrick（IBM Researchの科学者-有望な有機材料の研究に携わっている研究機関Almaden）によると、「この発見のおかげで、今日、半導体産業で行われた材料科学の分野での長年の研究開発の結果を使用して、根本的に新しい治療効果の観点から、薬物をより効果的かつ高度に専門化できる薬物送達メカニズム。」
シンガポールの生体工学とナノテクノロジー研究所のチームリーダーであるYiyan Yangは、「新しいナノ構造を使用することで、MRSA感染症やその他の感染症の治療に真に効果的な治療ソリューションを提供できる」と強調しています。
ほとんどの抗菌剤とは異なり、これらの構造は生分解性（すなわち、生分解性）であり、すでに述べたように、体内に残留して蓄積するのではなく、体から自然に排泄される可能性があるため、潜在的な用途の範囲を広げますその器官で）。
工業規模で製造される場合、これらの生分解性ナノ構造体は、体内に直接導入したり、皮膚に適用したりすることができます。
これらのナノ構造は、結核や肺感染症の治療のための創傷治癒にも使用できます。
細菌や微生物を見つけて物理的に攻撃する新しい方法は、病気と戦う非常に有望な方法です。
現在、IBM Researchの研究者は、高分子材料を使用して病原体と戦うための技術のさらなる開発とテストに取り組んでおり、そのような技術を商業化するパートナー企業を探しています。
あなたの意見では、この発見は人生をより良く変えますか？
