Все бактерии одноклеточны и вдобавок имеют сравнительно простое устройство по сравнению с человеческими клетками: в них нет ядра и многих структур, естественных для наших клеток.

Несмотря на примитивность, деятельность бактерий строго координирована. Нарушив этот процесс, можно помешать развитию инфекции. В отсутствии возможности обмениваться химическими сигналами, микроорганизмы перестают расти.

Если бы процесс активации бактерий удалось нарушить, это, как минимум, помогло бы выиграть врачам время. А может, и вовсе предотвратить развитие инфекции –если бы бактерии, вместо того, чтобы начать активное разрушение окружающих их тканей, оставались бы в неактивном состоянии.

Лишение бактерий активности

Биологи из Гронингенского университета (Нидерланды) попытались решить эту задачу путем исследования белковых молекул фермента, способного расщеплять лактоны - используемые бактериями сигнальные молекулы, критический уровень которых переводит возбудитель инфекции из скрытого режима в активный.

Работа ученых показала, что лактоны уничтожает фермент под названием амидогидролаза, изучено устройство этой молекулы и особенности ее взаимодействия с молекулами лактонов.

Данная разработка позволяет надеяться на создание лекарств, способных "лишать бактерий голоса". Таких лекарств, которые не будут подавлять активность собственных клеток человека и страдающих от антибиотиков полезных микроорганизмов, которые помогут человеку переваривать пищу или обеспечить охрану слизистых оболочек половых органов.

Согласно версии одной из крупнейших телекомпаний CNN, в десятку самых важных инноваций в сфере медицины и здравоохранения по итогам 2009 года в числе прочих вошло антибактериальное покрытие для стен, способное противостоять внутрибольничным инфекциям :

Антибактериальная обработка покрытий стен помещений

Ученые Университета Южной Дакоты (США) доказали, что краска для стен способна защитить организм человека от патогенных бактерий. Разработчики обнаружили молекулу, которая способна убить микроорганизмы. Такие молекулы можно добавлять в любую краску, чтобы сделать ее антибактериальной.

Антимикробное вещество способно сохранять свои качества на протяжение одного года. Однако стены, покрытые краской, следует мыть каждые 1-2 недели. Вещество поможет справиться с больничными «суперинфекциям», от которых только в Америке ежегодно умирает 88 тыс. пациентов. 

Ранее многие эксперты говорили, что бурный рост потребления биотоплива приведет к проблемам с производством продовольственной продукции. Исследователи из Университета Калифорнии (США) предлагают рассматривать новый метод производства топлива как один из методов снижения зависимости от биомассы для экономичных двигателей.

Бактерии, превращающие углекислый газ в топливо

Генетически модифицированным бактериям, потребляющим углекислый газ, требуется лишь солнечный свет для производства жидкого топлива в виде изобутанола. Химические реакции бактерий на основе фотосинтеза представляют собой реальный инструмент для получения альтернативы бензину с практически равноценной КПД.

Созданные микроорганизмы решают по крайней мере две серьезных проблемы: во-первых, они поглощают углекислый газ, объемы производства которого растут, а во-вторых, они создают топливо, которое не оставляет после себя вредных выбросов. Для проведения самого процесса преобразования не требуется ни тепла, ни воды — ничего кроме солнечного света.

У пациентов, особенно находящихся в стационаре долгое время, серьезные расстройства вызывает бактерия Clostridium difficile — анаэробная грамположительная палочка, основной этиологический фактор антибиотико-ассоциированной диареи и псевдомембранозного колита, которая быстро распространяется по больницам.

Устройство для быстрого обнаружения патогенных желудочных бактерий

Ученые из Бристольского университета Университета Западной Англии (оба — Великобритания) разработали устройство, которое за несколько минут обнаруживает патогенные бактерии желудочно-кишечного тракта.

Быстрая и недорогая диагностика спасет от заражения миллионы человек и поможет предотвратить распространение желудочно-кишечных инфекционных болезней, которыми ежегодно страдают более 4 миллиардов детей и взрослых. Ежегодно борьба с Clostridium difficile обходится британскому здравоохранению в 200 млн фунтов стерлингов.

Как известно, антибиотики имеют множество побочных эффектов, таких как привыкание организма, аллергические реакции, уничтожение полезной флоры организма и др. Исследователи из Университета Мэриленд (США) разработали

Новый способ борьбы c инфекционными заболеваниями без применения антибиотиков

Американские ученые смогли обнаружить и остановить распространение болезнетворных бактерий с помощью полностью биологической и управляемой микроскопической биохимической «нанофабрики», действующей избирательно, не затрагивая полезные микроорганизмы.

Известно, что инфекция быстро распространяется благодаря химическому взаимодействию и «общению» бактерий между собой. «Нанофабрика» может улавливать эти сигналы и прерывать их взаимосвязь, что способствует прекращению роста количества патогенных бактерий.

Кроме этого, данный механизм позволяет обнаружить инфекцию на ранних стадиях, минимизировать последствия ее влияния и помочь организму самому справиться с заболеванием, не прибегая к применению антибиотиков.

Загрязнение окружающей среды возбудителями особо опасных инфекций представляет собой серьёзную проблему. Загрязнение может возникнуть либо в результате техногенной аварии, либо в результате применения террористами биологического оружия. В связи с этим очень важно разработать системы предупреждения, способные регистрировать бактерии, вирусы и токсины в течение нескольких минут.

Лазерный детектор

Специалисты Института ядерного синтеза (РНЦ Курчатовский институт) разработали лазерный детектор, который позволяет в течение нескольких минут обнаружить и определить возбудителей особо опасных инфекций. Метод определения основан на регистрации трёхмерных спектров фотолюминесценции микроорганизмов при их облучении импульсно-периодическим лазером. Детектор можно использовать для определения загрязнений окружающей среды и для оперативного предупреждения биологической опасности.

Детектор регистрирует оптические спектры фотолюминесценции облучаемых бактерий или белков. Уникальные особенности спектров позволяют в течение нескольких минут идентифицировать облученный объект. Программное обеспечение сравнивает полученный спектр с содержимым библиотеки эталонных спектров и определяет патогенный микроорганизм или токсин.

Каждые 20 минут появляется новый вид бактерий

--------------------------------------------

Бактерии могут перерабатывать руды, которые ни по какой другой технологии переработать невозможно

Новейшие разработки в области стоматологии:

• Раскрыт геном Bifidobacterium dentium, стимулирующей развитие кариеса, отмечены ферменты - «мишени» для будущих лекарственных средств (полосканий для рта);


• Разработано устройство дезинфекции холодной плазмой для уничтожения бактерий, вызывающих стоматологические инфекции на ранних стадиях, не только на поверхности дентина, но и в полостях внутри ткани - безболезненно для пациента;

--------------------------------------------

Другие разработки :

• антибактериальная повязка для ран, в волокна которой загружены лекарства и антибиотики для скорейшего уничтожения бактерий, вызывывающих инфекцию;


• дезинфектант нового поколения, убивающий бактерии, вирусы и прочие микроорганизмы на хирургических инструментах, не вызывая коррозии металла;


• спрей «жидкое стекло», защищающий любую поверхность от бактерий и ультрафиолета нетоксичный и безвредный для окружающей среды, образующий пленку, смыть которую можно обычной водой без моющей химии.

• синхронизирующиеся бактериальные часы, где бактерии могут действовать как единый сенсорный датчик, общаясь между собой посредством обмена молекулами;


• приложение для смартфонов, использующее синие лучи в 420 нанометров и красные в 550 нанометров для уничтожения бактерий на коже лица и стимулирования роста коллагенов;


• бактерии, пожирающие ядовитые отходы – канцерогенные углеводороды бензольного ряда;



• конструкция микробных топливных элементов, вырабатывающих энергию из промышленных отходов;
• бактерии для поиска мин в суспензии для распыления с воздуха на территориях, где могут быть спрятаны или зарыты боеприпасы, - в присутствии следов взрывчатых веществ бактерии испускают зеленое свечение;


• бактериальный фермент кокаин-эстераза - препараты на его основе способны помочь кокаиновым наркоманам избавиться от тяжелой зависимости, разрушая наркотик быстрее, чем тот успевает попасть в мозг;

• неоновый газ, заменяющий и мыло, и воду - во время излучения плазма убивает вирусы, бактерии и грибки;
• полимер, способный дезактивировать биологические и химические яды, на основе которого можно создавать губки, покрытия, спрей для внутреннего использования и при обработке ран;


• железовосстанавливающие бактерии, поглощая оксиды, восстанавливают из них металлы; крупные колонии таких бактерий позволят производить большое количество наномагнитов при комнатной температуре;

-------------------------------------------

Разработки будущего :

• Использование микробов как микробиосенсоров, настроенных на обнаружение токсинов или в качестве клеточных систем доставки лекарств, направленных на выброс химических веществ в организм через запрограммированные интервалы времени.

-------------------------------------------