Sprej mot bakterier kan bli ett alternativ till antibiotika

Världshälsoorganisationen (WHO) klassar antibiotikaresistens som ett av de tio största hoten mot den globala hälsan. Behovet av nya lösningar som kan rå på resistenta bakterier och minska användningen av antibiotika är därför stort.

Redan idag tros antibiotikaresistenta bakterier orsaka närmare 1,3 miljoner dödsfall om året i världen.

Effektivt alternativ till antibiotika

Som ett led i att bromsa utbredningen och utvecklingen av resistens utvecklar forskare på Chalmers ett nytt antibakteriellt material som kan användas inom vården och bli ett effektivt alternativ till antibiotika.

– Vår innovation kan få dubbel effekt i kampen mot antibiotikaresistens. Materialet har visar sig vara effektivt mot många olika typer bakterier, inklusive de som är resistenta mot antibiotika, som exempelvis Methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA), säger Martin Andersson, professor på Chalmers och fortsätter:

− Samtidigt är förhoppningen att det också kan förhindra infektioner och på så sätt minska behovet av antibiotika.

Det antibakteriella materialet, med peptider bundna till gel-partiklar, kan sprejas direkt i sår utan att försämra läkningen. Bild: Anna-Lena Lundqvist/Chalmers

Peptider som dödar bakterier

Materialet består av små gel-partiklar utrustade med en sorts peptider* som effektivt dödar och binder bakterier. Genom att koppla ihop peptiderna med partiklarna får peptiderna en skyddande miljö och ökar sin stabilitet. Det gör att de kan fungera ihop med kroppsvätskor som blod, vilket annars inaktiverar peptiderna och har gjort det svårt att använda dem inom sjukvården.

I tidigare studier har forskarna visat hur peptiderna kan användas i sårvårdsmaterial som plåster. Nu har de publicerat två nya studier där det bakteriedödande materialet används i form av sårsprej och som ytbeläggning på medicinsktekniska produkter som förs in kroppen.

Det nya steget i forskningen innebär att innovationen kan användas på fler sätt och göra ännu större nytta inom hälso- och sjukvården.

Sårläkningen påverkas inte negativt

Sprejen som når ner i djupa sår och andra oskyddade ytor på kroppen där bakterier kan ta sig in är flexibel och mycket användbar för att behandla och förebygga infektioner. Jämfört med befintliga sprejer och desinfektionsmedlen har det nya materialet många fördelar.

− Substansen i den här sårsprejen är inte giftig och påverkar inte mänskliga celler. Till skillnad från befintliga bakteriedödande sprejer hämmas inte kroppens läkningsprocess. Materialet som enkelt sprejas på såret kan dessutom döda bakterierna på kortare tid, säger Edvin Blomstrand, doktorand vid Chalmers tekniska högskola.

Risken att få en bakterieinfektion är stor vid användning av urinkateter.

För behandlingar inom vården där material som implantat och katetrar förs in i kroppen är infektioner ett svårbekämpat problem. Behovet är stort av nya antibakteriella biomaterial, det vill säga material som behandlar, ersätter eller förändrar organ, vävnader eller funktioner i en biologisk kropp.

Risken att få en infektion i samband med sjukhusvård är som störst när urinkatetrar används. Nu kan Chalmersforskarnas ytbeläggning bli ett nytt effektivt verktyg för att minska risken för infektioner.

− Även om katetrarna är sterila när det packas upp kan de kontamineras med bakterier när de förs in i kroppen vilket kan leda till infektion. En stor fördel med den här ytbeläggningen är att bakterierna dödas så fort de kommer i kontakt med ytan. En annan är att den kan appliceras på befintliga produkter som redan används i sjukvården och kräver därmed ingen nytillverkning, säger Annija Stepulane, doktorand på Chalmers.

Forskarna har visat att 99,99 procent av bakterierna dödas av materialet och att den bakteriedödande förmågan är aktiv i cirka två dygn.

Vetenskapliga studier:

Cross-linked lyotropic liquid crystal particles functionalized with antimicrobial peptides, International Journal of Pharmaceutics.

Multifunctional Surface Modification of PDMS for Antibacterial Contact Killing and Drug-Delivery of Polar, Nonpolar, and Amphiphilic Drugs, ASC Applied Bio Materials.

Kontakt:

Martin Andersson, professor vid institutionen för kemi och kemiteknik, Chalmers tekniska högskola, martin.andersson@chalmers.se