В эпоху разнообразных эпидемий, вирусных заболеваний, опасных загрязнителей и токсинов важна не только профилактика от этого «набора» и личная гигиена, но и защитные материалы. В МГУ и МИСиС» создали полифункциональные материалы, способные и предотвращать попадание токсинов и микробов на кожу, и полностью уничтожать их. Для этого учёные объединили ферменты, антибиотики и наночастицы металлов, сообщается на сайте МГУ.

Материалы со специальными защитными свойствами нужны в самых разных отраслях – от медицины до сельского хозяйства. Учёные рассказывают, что для их создания есть несколько путей. Во-первых, можно попробовать сразу создать волокна с защитными свойствами и затем произвести из них ткань или нетканый материал. Во-вторых, можно сделать наоборот: модифицировать уже готовую ткань, придав ей защитные свойства. В любом случае получается материал, который не пропускает опасные вещества, задерживая их на поверхности. При этом важно помнить, что токсины никуда с такого материала не исчезают и не разлагаются даже при высокотемпературной, жёсткой кислотной или щелочной обработке. Поэтому московские ученые пошли дальше: они ввели в состав материала ферменты, способные нейтрализовать ряд токсинов. Поскольку работа в основном направлена на защиту людей, работающих в сельском хозяйстве, то такими токсинами стали фосфорорганические пестициды и продукты жизнедеятельности микроскопических грибов (микотоксины).

Выход людей на поля при сборе урожая всегда предполагает контакт с растениями, которые ранее обрабатывались фосфорорганическими веществами. Известно, что отказ от этих препаратов приведет к снижению пищевого валового продукта на 30% по всему миру. Поэтому никакие генетические манипуляции для повышения сопротивляемости растений к насекомым и сорнякам не могут полноценно заменить химическую обработку.

Проблема заключается в том, что все эти пестициды имеют нервнопаралитическое воздействие на человека. Попасть в организм они могут вместе с едой и жидкостями, а также при дыхании и через кожу. После этого они начинают накапливаться в тканях и органах человека. Известно, что около 300 000 людей ежегодно умирают от отравления пестицидами. Контроль осуществляется, но проблему накопления решить не удается.

Помимо химической защиты учёные поставили себе задачу обезопасить человека ещё и от воздействия бактерий. Эффективным решением в этом случае стало добавление антибиотиков в материал, уже содержащий ферменты, разлагающие токсины. Для получения ткани с комплексной защитой необходимо использовать противомикробный препарат, который хорошо комбинируется с ферментом, а иначе компоненты будут негативно воздействовать друг на друга.

Бактерии же устроены так, что со временем могут приобрести устойчивость к действию антибиотика, но от металлов они защититься не способны. Авторы впервые обнаружили, что успешно могут быть применены наночастицы тантала. С одной стороны, они вызывают гибель многих бактерий, а с другой – не имеют биологической активности и не повлияют на организм человека. В итоге химикам удалось добиться практически полного уничтожения микробов и токсинов на обработанных материалах.