Badania

IKFP PAN wykorzystuje stres bakterii

Opublikowano: 08.02.2018

forum akademickie

Znamy ponad 150 gatunków bakterii, które w warunkach stresu wytwarzają polimer przypominający plastik. Badaniami nad produktami „zestresowanych” bakterii zajmuje się Instytut Katalizy i Fizykochemii Powierzchni PAN w Krakowie.

Na czym polega stres bakterii, wyjaśnia mikrobiolog dr Maciej Guzik z IKFP PAN: – Tak jak misie na zimę odkładają tłuszcz, tak te bakterie, kiedy nadchodzą trudne czasy, odkładają bioplastik. To są dla nich zapasy węgla i energii. Kiedy popatrzymy na taką bakterię pod mikroskopem, widzimy w jej wnętrzu perełki. To jest właśnie bioplastik. Takie granulki mogą stanowić nawet 90% masy bakterii.

Zespół dr. Guzika skupia się na badaniu elastycznych biopolimerów, a szczególnie PHA (polihydroksyalkanianów). Jedna z podgrup PHA ma właściwości podobne do polietylenu. A z tego materiału wytwarza się np. opakowania.

Bakteryjne plastiki mają jednak inne, niż sztuczne materiały, właściwości. Przede wszystkim są biodegradowalne, pod wpływem wilgoci i ciepła rozkładają się w ciągu trzech miesięcy na dwutlenek węgla i wodę. Kolejną ich cechą jest biozgodność i nieszkodliwość dla naszego organizmu. Cząsteczkę tego bakteryjnego polimeru można porównać do długiego łańcucha, którego ogniwami, w przypadku np. PHA, są kwasy tłuszczowe. Te same, które wchodzą w skład naszego pokarmu i tworzą tłuszcze. Kiedy więc organizm zetknie się z takim biopolimerem, stopniowo odcina od niego kolejne ogniwa i po prostu się nimi odżywia, przetwarzając na energię. Dlatego zespół badaczy skupia się głównie na medycznych zastosowaniach tych polimerów. Materiał złożony z tych polimerów zastosowany w opatrunkach przyśpieszałby proces gojenia. Z polimerowej siateczki, czy też pianki, zrobiona byłaby tylko dolna część opatrunku przylegająca do rany i nie musiałaby być zmieniana. – Nasz biopolimer pozostawałby w ranie i odżywiał komórki dookoła. A skóra dzięki niemu szybciej by odrastała. Właśnie tworzymy taki opatrunek – wyjaśnił mikrobiolog.

Taki opatrunek mógłby też pełnić dodatkowe funkcje, np. stopniowo uwalniać do rany antybiotyki czy środki przeciwzapalne. Dr Guzik dodaje, że jego zespół chciałby też produkować opatrunki na zamówienie, dla konkretnego pacjenta. Przygotowanie takie indywidualnego pakietu zajęłoby jeden dzień.

Zespół pracuje też nad zastosowaniem bioplastiku w implantach. – Powlekamy ceramiczne implanty warstwą naszego bioplastiku. I na tę warstwę w przyszłości będziemy nanosić wyizolowane komórki kości pacjenta – wyjaśnia dr Guzik. Dzięki temu organizm zyskuje więcej czasu na „przyzwyczajenie się” do implantu i maleje ryzyko odrzutu.

Badania zespołu dr. Guzika finansowane są z grantu LIDER z NCBiR.

Jk

(źródło: PAP Nauka w Polsce)


PARTNERZY

forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie