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現時点ですら、耐性菌による死者は毎年70万人以上いる。世界保健機関(WHO)によると、もしこれを克服することができなければ、2050年までには1000万人が耐性菌によって命を落とすようになると予測されている。
その切り札として、オーストラリア、RMIT大学のグループが新兵器を開発した。もともとは次世代電子機器の分野で注目されてきた極薄の二次元素材を素材をナノコーティングすることで、耐性菌の細胞を物理的に切り裂くのだ。しかも人体には無害であるという。
『Applied Materials & Interfaces』（4月12日付）で紹介されているのは、「黒リン」を使ったナノレベルの極薄コーティングだ。インプラントや包帯として使われるチタンや綿などをこれでコーティングすれば、抗生物質が効かない耐性菌であっても物理的に引き裂いてしまう。
黒リンは酸素があると崩壊する性質がある。これは電子機器にとっては大問題で、その解決のために超精密な工学技術が研究されてきた。
ところが医療への応用に目を向ければ、この性質が微生物を殺すにはうってつけだった。黒リンが崩壊するとき、細菌や真菌の細胞表面を酸化させる。これによって細胞を物理的に引き裂いてしまうのだ。
黒リン・ナノレイヤーの効果を検証するために、「大腸菌」や「メチシリン耐性黄色ブドウ球菌」など一般的な細菌5種と、「カンジダ・オーリス」など真菌5種で実験が行われた。
その結果、2時間以内に最大99%の細胞が破壊されたとのことだ。
真菌や細菌は、物理攻撃に適応しにくいという特性がある。普通ならあっという間に耐性を身につけてしまう細菌も、自然な進化でこの攻撃に対抗するには数百万年がかかると考えられるそうだ。
もう1つ重要なのは、24時間もあれば黒リンは完全に分解されてしまうことだ。つまり人体内に蓄積して健康に被害を及ぼすことがない。
最大の殺傷効果を発揮しながら、人間の細胞への被害を最小限に抑えることができる最適な量もすでに特定されているとのこと。
研究グループは現在、医療の現場で使われるさまざまな表面で黒リンを試し、その効果を確かめているところであるそうだ。
References:DOI：10.1021 / acsami.1c01739 / Superbug Killer: New Nanotech Destroys Bacteria and Fungal Cells, While Leaving Human Cells Unharmed/
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photo by iStock
抗生物質が効かない「薬物耐性菌（スーパーバグ）」の出現は、現代医療が直面する大きな脅威だ。
現時点ですら、耐性菌による死者は毎年70万人以上いる。世界保健機関(WHO)によると、もしこれを克服することができなければ、2050年までには1000万人が耐性菌によって命を落とすようになると予測されている。
その切り札として、オーストラリア、RMIT大学のグループが新兵器を開発した。もともとは次世代電子機器の分野で注目されてきた極薄の二次元素材を素材をナノコーティングすることで、耐性菌の細胞を物理的に切り裂くのだ。しかも人体には無害であるという。
黒リンをナノコーティングして耐性菌を引き裂く
『Applied Materials & Interfaces』（4月12日付）で紹介されているのは、「黒リン」を使ったナノレベルの極薄コーティングだ。インプラントや包帯として使われるチタンや綿などをこれでコーティングすれば、抗生物質が効かない耐性菌であっても物理的に引き裂いてしまう。
25000倍に拡大した黒リン・ナノレイヤー（赤）と、それに触れた真菌細胞（緑） / image credit:RMIT University
黒リンは酸素があると崩壊する性質がある。これは電子機器にとっては大問題で、その解決のために超精密な工学技術が研究されてきた。
ところが医療への応用に目を向ければ、この性質が微生物を殺すにはうってつけだった。黒リンが崩壊するとき、細菌や真菌の細胞表面を酸化させる。これによって細胞を物理的に引き裂いてしまうのだ。
黒リン・ナノレイヤーの効果を検証するために、「大腸菌」や「メチシリン耐性黄色ブドウ球菌」など一般的な細菌5種と、「カンジダ・オーリス」など真菌5種で実験が行われた。
その結果、2時間以内に最大99%の細胞が破壊されたとのことだ。
黒リン・ナノレイヤーに触れたメチシリン耐性黄色ブドウ球菌のビフォア・アフター
image credit:RMIT University
物理攻撃に弱い菌に対抗手段なし。しかも人体に無害
真菌や細菌は、物理攻撃に適応しにくいという特性がある。普通ならあっという間に耐性を身につけてしまう細菌も、自然な進化でこの攻撃に対抗するには数百万年がかかると考えられるそうだ。
もう1つ重要なのは、24時間もあれば黒リンは完全に分解されてしまうことだ。つまり人体内に蓄積して健康に被害を及ぼすことがない。
最大の殺傷効果を発揮しながら、人間の細胞への被害を最小限に抑えることができる最適な量もすでに特定されているとのこと。
研究グループは現在、医療の現場で使われるさまざまな表面で黒リンを試し、その効果を確かめているところであるそうだ。
References:DOI：10.1021 / acsami.1c01739 / Superbug Killer: New Nanotech Destroys Bacteria and Fungal Cells, While Leaving Human Cells Unharmed/
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