Лягушки спасут мечехвостов и помогут медикам

Инженеры Принстонского университета разработали новый сенсор, способный революционизировать подходы к тестированию препаратов и медицинского интрументария на наличие микробных загрязнений, а также помочь...

Инженеры Принстонского университета разработали новый сенсор, способный революционизировать подходы к тестированию препаратов и медицинского интрументария на наличие микробных загрязнений, а также помочь в спасении двух видов животных, находящихся под угрозой исчезновения.

Секретом нового сенсора являются природные антибактериальные пептиды (небольшие аминокислотные цепочки), защищающие кожу африканских шпорцевых лягушек от инфекций. Авторы разработали метод прикрепления синтетических аналогов к поверхности маленьких микросхем, испускающих электрический сигнал при взаимодействии с болезнетворными бактериями, в том числе патогенными штаммами кишечной палочки и сальмонеллами.

Электронный чип, разработанный учеными из Принстона, покрыт антимикробными пептидами из кожи африканской лягушки. Когда пептиды контактируют с бактериальными загрязнениями, чип генерирует электрический импульс в качестве предупреждения.

Раньше применение стерилизованных препаратов или инструментов иногда вызывало у пациентов сильное повышение температуры в результате иммунной реакции на эндотоксины бактерий, разрушившихся при стерилизации. Около 40 лет эту проблему научились решать путем тестирования стерильности лекарственных препаратов и медицинского оборудования с помощью экстракта иммунных клеток крови (амебоцитов) мечехвоста. Если при погружении в такой экстракт препарата или инструмента жидкость превращается в гель, это означает, что образец инфицирован и его использование небезопасно для человека.

Побочным эффектом использования этого метода стало значительное сокращение не только количества самих мечехвостов, но и популяции питающихся ими птиц – исландских песочников.

Авторы продемонстрировали, что механизм антибактериального действия амебоцитов меченосцев сходен с механизмом действия пептидов кожи африканских шпорцевых лягушек. Они отмечают, что, благодаря использованию синтетических аналогов природных пепетидов, внедрение разрабатываемых ими микросхем в практику не только поможет восстановлению численности популяций попавших под угрозу исчезновения видов, но и не навредит шпорцевым лягушкам.