ノミにバウンスを与えるタンパク質は、細菌細胞を起動するために使用されており、実験結果は医療インプラント感染を防ぐ材料の可能性を示しています。
オーストラリアのRMIT大学の研究者が率いる共同研究は、バクテリアが表面に付着するのを完全にブロックするために、レシリン模倣タンパク質から作られた抗菌コーティングの最初の報告された使用です。
研究の主任著者ナミータ・ロイ・チョウドリー教授は、この発見は、危険なバクテリア、特にMRSAのような抗生物質耐性のバクテリアを止めるスマートな表面を作成するという彼らの目標に向けた重要なステップであると述べた。
この作業は、これらのコーティングをどのように調整してバクテリアと効果的に戦うことができるかを示しています – 短期だけでなく、おそらく長期間にわたって。」
ナミタ・ロイ・チョウドリー教授、著者
細菌は、滅菌と感染症のコントロールにもかかわらず、手術後のインプラントにしばしば見られます。これらは抗生物質を必要とする感染症につながる可能性がありますが、抗生物質耐性がより一般的になるにつれて、新しい予防策が必要です。
「抗生物質耐性は、自己妊娠材料の領域と抗菌表面の簡単な調製に大きな関心を促した」とChoudhury氏は述べた。
「したがって、感染率を低下させるために、細菌とバイオフィルム形成の最初の付着を完全に防ぐようにこの表面を設計しました。」
Choudhury氏は、潜在的な用途には、外科用具、医療インプラント、カテーテル、創傷ドレッシング用のスプレーコーティングが含まれる可能性があると述べました。
救助へのレジリン
昆虫に見られるタンパク質であるレシリンは、その驚くべき弾力性で知られています。これにより、ノミはマイクロ秒で自分の身長を100倍以上ジャンプさせることができますが、非常に回復力があり生体適合性もあります。
「これらの例外的な特性と非毒性の性質は、柔軟で耐久性のある材料とコーティングを必要とする多くの用途に最適なレジリンとレシリン模倣タンパク質を作ります」とChoudhury氏は言いました。
「これらのアプリケーションは、組織工学と薬物送達から柔軟な電子機器やスポーツ用品にまで及びますが、これは抗菌コーティングとしてのパフォーマンスに関する最初の作業です。」
チームは、レジリンの変化した形態からいくつかの形態のコーティングを作成し、ラボ条件でE.coli細菌およびヒト皮膚細胞との相互作用をテストしました。
この研究では、コアセルベートとして知られるナノ液滴形の変化したタンパク質が、医療インプラントの成功の重要な部分である健康なヒト細胞とよく統合しながら、細菌を撃退するのに100%効果的であることを示しました。
Rmit博士Nisal Wanasinghaの研究著者は、ナノ液滴の高い表面積がバクテリアとの相互作用や忌避に特に良いと述べた。
「彼らが接触すると、コーティングは静電力を介して負に帯電した細菌細胞膜と相互作用し、その完全性を破壊し、細胞内容物の漏れと最終的な細胞死につながります」と彼は言いました。
ワナシンガは、レジリンベースのコーティングは、細菌が表面に付着するのを止める際に100%の有効性を示しただけでなく、従来のアプローチと比較していくつかの利点をもたらしたと述べました。
「耐性につながる可能性のある抗生物質とは異なり、レジリンコーティングによって引き起こされる機械的破壊は、細菌が耐性メカニズムを確立するのを防ぐ可能性がある」と彼は述べた。
次のステップ
研究の共著者Naba Dutta教授は、Resilin模倣タンパク質は刺激とその環境の変化に非常に反応し、多くの機能で潜在的に調整可能であると述べました。
「これらの初期の結果は、病院やその他の医療環境での感染制御の改善に役立つ新しい方法として非常に有望ですが、これらのコーティングがより幅広い有害な細菌に対してどのように機能するかを確認するには、より多くのテストが必要です」とDutta氏は述べています。
「将来の研究には、レジリン模倣体の組換え合成中に抗菌薬ペプチドセグメントを付着させ、追加の抗菌剤を組み込んで活性のスペクトルを拡大することが含まれます。」
ラボの研究から臨床使用への移行には、式の安定性とスケーラビリティを確保し、広範な分布のための手頃な価格の生産方法を開発しながら、広範な安全性と有効性の試験を実施する必要があると彼は付け加えました。
この研究は、ナノスケールバイオフォトニクスおよびオーストラリア原子力科学技術機関(ANSTO)のARCセンターオブエクセレンスと協力していました。
チームは、ANSTOの中性子散乱施設のためのオーストラリアセンター、RMIT大学のマイクロナノ研究施設と顕微鏡および微小分析施設を使用しました。
この作業は、オーストラリアインド戦略研究基金、オーストラリア原子力科学および工学研究所のトップアップ大学院研究賞(PGRA)によって資金提供され、オーストラリア研究評議会によって支援されました。
ソース:
ジャーナルリファレンス:
ワシンガ、N。 et al。 (2025)。組換えレジリンに基づくナノ構造化抗ファイルコーティング。 コロイドとインターフェイス科学の進歩。 doi.org/10.1016/j.cis.2025.103530。
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