Нижегородский Государственный Технический Университет им. Р.Е. Алексеева (г. Нижний Новгород)

Эта статья опубликована сборнике научных трудов "Фундаментальные науки и практика" с материалами Третьей Международной Телеконференции "Проблемы и перспективы современной медицины, биологии и экологии" - Том 1 - №4. - Томск - 2010.

Одним из наиболее активно развивающихся направлений науки является изучение фотокаталитических, самоочищающих и стерилизующих свойств поверхностей. Стерилизационная активность нанопленок диоксида титана показана для большого количества грамположительных и грамотрицательных микроорганизмов. Предположительным механизмом бактерицидности в данном случае является образование активных форм кислорода (прежде всего супероксид анион радикала). Это происходит при воздействии на поверхность TiO₂  высокоэнергетического ультрафиолетового излучения.

Целью данной работы являлось исследование возможности реализации бактерицидного эффекта активированных ультрафиолетовым излучением TiO₂-пленок в отношении бактерий рода Proteus.

Суточную культуру Proteus vulgaris 1212 смывали со скошенного агара и помещали на поверхность TiO₂-пленок, нанесенных методом золь-гель технологии (опыт) или на поверхность стекла (контроль). Использовали разведение суспензии 1:200 000 от международного стандарта мутности (10 МЕ). Контрольные и опытные пробы помещали под УФ-излучение (4,5 Вт/м², 15 мин), а после заданной экспозиции производили посев суспензии на двукратную среду Плоскирева. Каждый эксперимент проводился в нескольких повторностях. Для сравнения использовали штамм протея в нескольких вариациях: (1) исходный фенотип штамма; (2) для подавления феномена «роения» протей проинкубирован в атмосфере спирта; (3) для лишения протея жгутиков проведено центрифугирование штамма в двух режимах (200 g, 30 мин и 300 g, 20 мин).

Результаты экспериментов приведены в таблице 1.

 Таблица 1 – Количество КОЕ Proteus vulgaris 1212 после их инкубации на поверхности УФ-индуцированных TiO₂ –пленок

    Приведенные результаты показывают, что жизнеспособность протея не подавляется на поверхности TiO₂-пленок под воздействием активных форм кислорода. Наиболее вероятным объяснением отсутствия ингибирования роста могло быть «тушение» активных форм кислорода многочисленными жгутиками протея. Однако различные типы предобработки Proteus vulgaris 1212, проведенные с целью удаления жгутиков с поверхности протея доказали, что не этот механизм ответственен за высокую выживаемость штамма (см. таблицу 1). По-всей вероятности, отсутствие бактерицидной активности УФ-индуцированных TiO₂-пленок, в данном случае, можно объяснить либо высокой активностью антиоксидантных ферментов протея, либо особенностями поверхностных структур исследуемого штамма. В любом случае, открытие штамма, обладающего столь высокой устойчивостью к бактерицидным свойствам TiO₂-пленок (выживаемость 88% – 93%), является достаточно интересным феноменом.