Undersøgelse peger på nyt våben i kampen mod dødelige svampe

Forskere ved Monash University har fået indsigt i, hvordan nanopartikler kan bruges til at identificere tilstedeværelsen af ​​invasive og nogle gange dødelige mikrober, og levere målrettede behandlinger mere effektivt.

Denne undersøgelse blev udført som et tværfagligt samarbejde mellem mikrobiologer, immunologer og ingeniører ledet af Dr. Simon Corrie fra Monash University's Department of Chemical Engineering og professor Ana Traven fra Monash Biomedicine Discovery Institute (BDI). Den blev for nylig offentliggjort i tidsskriftet American Chemical Society ACS anvendte grænseflader og materiale .

Candida albicans , en almindeligt forekommende mikrobe, kan blive dødelig, når den koloniserer på enheder såsom katetre, der er implanteret i den menneskelige krop. Selvom det ofte findes hos raske mennesker, denne mikrobe kan blive et alvorligt problem for dem, der er alvorligt syge eller immunsupprimerede.

Mikroben danner en biofilm, når den koloniserer vha. for eksempel, et kateter som kilde til infektion. Det spredes derefter til blodbanen for at inficere indre organer.

"Dødeligheden i nogle patientpopulationer kan være så høj som 30 til 40 procent, selvom man behandler mennesker. Når den koloniserer, det er meget modstandsdygtigt over for anti-svampebehandlinger, " sagde professor Traven.

"Ideen er, at hvis du kan diagnosticere denne infektion tidligt, så kan du have en meget større chance for at behandle det med succes med eksisterende anti-svampemidler og stoppe en fuldstændig systemisk infektion, men vores nuværende diagnostiske metoder mangler. En biosensor til at opdage tidlige stadier af kolonisering ville være yderst gavnlig."

Forskerne undersøgte virkningerne af organosilica nanopartikler af forskellige størrelser, koncentrationer og overfladebelægninger for at se, om og hvordan de interagerer med begge C. albicans og med immunceller i blodet.

De fandt ud af, at nanopartiklerne bundet til svampeceller, men var ikke-giftige for dem.

"De dræber ikke mikroben, men vi kan lave en anti-svampepartikel ved at binde dem til et kendt anti-svampemiddel, " sagde professor Traven.

Forskerne påviste også, at partiklerne forbindes med neutrofiler - menneskelige hvide blodlegemer - på samme måde som de gjorde med C. albicans , forbliver ikke-cytotoksiske over for dem.

"Vi har identificeret, at disse nanopartikler, og ved at slutte en række forskellige typer nanopartikler, kan gøres til at være interaktive med celler af interesse, " sagde Dr. Corrie.

"Vi kan faktisk ændre overfladeegenskaberne ved at vedhæfte forskellige ting; derved kan vi virkelig ændre den interaktion, de har med disse celler - det er ret væsentligt."

Dr. Corrie sagde, mens nanopartikler blev undersøgt i behandlingen af ​​kræft, brugen af ​​nanopartikel-baserede teknologier til infektionssygdomme halter bagefter det cancer nanomedicinske område, trods det store potentiale for nye behandlinger og diagnostik.

"Den anden unikke ting i denne undersøgelse er, at snarere end at bruge celler dyrket i kultur, vi ser også på, hvordan partikler virker i menneskeligt fuldblod og med neutrofiler ekstraheret fra frisk menneskeblod, " han sagde.

Professor Traven sagde, at undersøgelsen havde haft stor gavn af tværfagligt samarbejde.

"Vi har samlet laboratorier med ekspertise i infektion, mikrobiologi og immunologi med et laboratorium, der har ekspertise i teknik, at lave state-of-the-art eksperimenter, " hun sagde.