Antibiotika kan inte längre behandla infektioner lika effektivt som tidigare, eftersom många patogener har utvecklat resistens mot dessa läkemedel. Detta fenomen, som kallas antimikrobiell resistens (AMR), kostar över en miljon människor livet varje år världen över.
Forskare har länge letat efter behandlingar för att övervinna AMR, och en upptäckt av forskare vid University of California innebär ett betydande steg framåt. Teamet har utvecklat en ny typ av silvernanopartiklar (AgNP) som är mycket effektivare mot skadliga bakterier och avsevärt bromsar utvecklingen av antibiotikaresistens.
AgNP har utformats med M13-fagen – ett stavformat virus som infekterar E. coli-bakterier – som biologisk mall för partikelväxt, vilket resulterar i en 30 gånger högre potens än hos kommersiellt tillgängliga silvernanopartiklar.
Resultaten är publicerade i tidskriften Langmuir.
Källa: Langmuir (2025). DOI: 10.1021/acs.langmuir.5c03695
Den nanostora silverkanten
AMR har lett till att forskarsamhället världen över söker efter nya behandlingsmetoder utöver konventionella antibiotika – alternativ som bakterierna inte är vana vid och inte lätt kan motverka med sina befintliga biologiska mekanismer.
Silvernanopartiklar (AgNP) har använts inom medicinen under ganska lång tid på grund av sina antibakteriella egenskaper. AgNP ingår i topiska läkemedel och material såsom urinkatetrar och sårförband för att förhindra bakterietillväxt. Studier har visat att silvernanopartiklar kan döda bakterier genom att skapa oxidativ stress, skada deras proteiner och till och med skada deras DNA.
Eftersom silvernanopartiklar verkar på flera olika sätt verkar de vara en lovande metod för att bekämpa AMR, eftersom bakterier inte lätt kan utveckla strategier för att motverka alla deras effekter. Dagens AgNP står dock fortfarande inför betydande utmaningar, bland annat toxicitet, låg potens och den snabba uppkomsten av bakteriell resistens.
Forskarna i denna studie övervann dessa problem genom biotemplating, en process där de använde bakteriofagen M13 som biologisk mall för syntesen av en rad silvernanopartiklar. De började med renad M13-fager med en silvernitratlösning (AgNO3).
Källa: Langmuir (2025). DOI: https://doi.org/10.1021/acs.langmuir.5c03695
De laddade komponenterna på virusens yta fungerade som små reduktionsmedel och omvandlade silverjoner i lösningen till fast metalliskt silver. Detta gjorde att nanopartiklarna växte direkt på M13-strukturen och bildade en unik ytmorfologi, vilket resulterade i en mycket reaktiv yta.
Som ett resultat utvecklade de nya AgNP bakterieresistens i en 10 gånger långsammare takt än kommersiella AgNP, samtidigt som de visade överlägsen potens mot gramnegativa bakterier, inklusive E. coli, Pseudomonas aeruginosa och Vibrio cholerae.
Dessa resultat tyder på att framsteg inom biotempling kan ge verkligt hopp i kampen mot AMR genom att bana väg för utvecklingen av AgNP som möjliggör säkrare och effektivare antibakteriella behandlingar med mycket lägre risk för resistens.
Mer information: Damayanti Bagchi et al, Silver Nanoparticles Templated by the M13 Phage Exhibit High Antibacterial Activity against Gram-Negative Pathogens and a Reduced Rate of Bacterial Resistance In Vitro, Langmuir (2025). DOI: 10.1021/acs.langmuir.5c03695
