Ну очень скользко!

Этому насекомому повезло, что оно не на листе кувшиночника.
Фото Владимира Захарина

На острове Калимантан, а затем в Северной Австралии и Новой Гвинее ботаники открыли удивительное насекомоядное растение с огромными листьями-кувшинами, за что его и назвали «кувшиночник» – по-научному Nepenthes, в память о траве забвения. Насекомое, попавшее в кувшинчик, действительно может забыть о прожитой жизни, поскольку выбраться из ловушки по чрезвычайно скользким (по-английски slippery) стенкам ему уже не суждено…

В связи с проблемой антибиотиковой устойчивости-резистентности микроорганизмов, из-за которых распространяются внутрибольничные инфекции, встает вопрос борьбы с микробными пленками (биопленками), образующимися в дыхательных путях, ранах и т.д. Недавно показана сложная природа возникновения пленочных разрастаний тех же холерных вибрионов, использующих для этого как минимум три специфических протеина. Ученые прилагают большие усилия для того, чтобы как-то сдержать пленочный рост микробов. Одно из возможных решений было подсмотрено в живой природе, а именно – у кувшиночников-непентесов.

Почти год назад Nature опубликовал сообщение специалистов Гарвардского университета, сумевших сымитировать скользкую поверхность внутренней поверхности кувшиночника-непентеса. Новый материал назвали соответственно SLIPS (Slippery Liquid-Infused Porous Surface – «скользкая пористая поверхность, насыщенная жидкостью»). Растительная ткань непентеса «замыкает» в себе водный слой, в результате чего поверхность становится похожей на подтаявший лед.

SLIPS является как бы репеллентом для различного рода жидкостей и растворов. Поверхность его чрезвычайно гладкая в силу отсутствия дефектов, поскольку материал способен к их самовосстановлению (репарации). Даже на холоде материал отталкивает воду, в результате чего не возникает обледенения. В лаборатории со SLIPS соскальзывали и муравьи – совсем как в попытках выбраться из предательской ловушки непентеса. Авторы прогнозировали самое широкое применение своего материала в различных ситуациях.

И вот новое сообщение из Гарварда, на этот раз в журнале PNAS. Университетские исследователи вместе со специалистами бостонского Института биоинжиниринга сконцентрировали свои усилия на решении проблемы биопленок. Они исходили из того факта, что микроорганизмы способны выделять собственное покрытие поверхностей, сводя усилия людей в борьбе с биопленками к нулю. SLIPS отталкивает как воду, так и жидкие масла, что позволяет бороться с микробами, которые в результате этого никак не могут «прилепиться» к скользкой поверхности. Прикрепление, а следовательно, и рост клеток при этом становится невозможным, не говоря уже об образовании биопленок.

Недельную проверку на SLIPS не прошли 96% популяции кишечной палочки, а также золотистый стафилококк, которые являются главными виновниками внутрибольничных инфекций. Микробные биопленки часто заставляют трансплантологов удалять имплантированные в организм человека устройства. SLIPS сохраняет свои уникальные свойства при действии ультрафиолета и различных температур, экстремальных показателях кислотности среды и в токе различных биологических жидкостей. К тому же он нетоксичен и способен к самоочищению.