Перевязочный материал, содержащий графеновые квантовые точки и небольшое количество перекиси водорода, существенно понижает содержание бактерий в ранах мышей. Исследователи уверяют, что подобные бинты смогут применяться для дезинфекции ран без антибиотиков.

Бактерии, у которых выработалась резистентность к антибиотикам, представляю собой существенную проблему для здравоохранения во всем мире. Пероксид водорода может убивать бактерии в ранах, не индуцируя выработку резистентности, однако для такой дезинфекции требуется большая концентрация перекиси – не менее 1 моль/л, такая концентрация может повредить и здоровым клеткам.

Ранее исследователи пытались использовать металлооксидные наночастицы для катализа разложения пероксида водорода и образования гидроксильных радикалов, которые являются более мощным гермицидом, чем молекула H2O2. Однако здесь проявляется та же проблема токсичности – обычно применяющиеся для разложения перекиси водорода наночастицы из оксида ванадия и оксида железа также ядовиты для здоровых клеток.

Сяоган Ку (Xiaogang Qu) решил проверить – можно ли применять для разложения перекиси водорода менее опасный материал – графеновые квантовые точки. Ранее исследования на мышах продемонстрировали, что карбоксилированные квантовые точки на основе графена практически не обладают токсичностью.

Для проверки эффективности углеродсодержащих наноматериалов исследователи добавили квантовые точки на основе карбоксилированного графена в жидкие суспензии, содержащие два типа бактерий – грамотрицательной Escherichia coli и грамположительной Staphylococcus aureus. Затем было определено количество пероксида водорода, необходимого для того, чтобы уничтожить 90% патогенных микроорганизмов в среде, содержащей и не содержащей графен. Оказалось, что в присутствии графена перекись водорода действует в 10 раз эффективнее.

На следующем этапе новая противобактериальная система была использована для изготовления перевязочного материал. Они замочили хлопковый тампон в растворе, содержащем графеновые квантовые точки, и добавили к этому раствору микромолярный раствор пероксида водорода. Полученный перевязочный материал испытывали на раны, нанесенные на спину мышей, раны контрольной группы мышей перевязывали обычными бинтами. Через три дня оказалось, что в ранах мышей, перевязанных бинтами с наночастицами, содержалось в десять тысяч раз меньше бактерий, чем в ранах мышей из контрольной группы.

Айгоу Ву (Aiguo Wu) отмечает, что несмотря на обнадеживающие результаты, до использования новых перевязочных материалов на людях необходимо провести испытания на долгосрочную безопасность графеновых точек в отношении токсичности. Ву также полагает, что эти перевязочные материалы следует проверить на других микроорганизмах, в том числе и тех, которые резистентны к пенициллину.