Сибирская язва - острая инфекционная болезнь, которая поражает главным образом домашний скот, но может передаваться и людям. Хотя для выявления и ликвидации очагов инфекции осуществляется постоянный ветеринарно-санитарный надзор и в неблагополучных районах проводится вакцинация сотрудников животноводческих хозяйств и владельцев скота, периодически в разных странах мира возникают заболевания, и последствия бывают очень тяжелыми. Возбудителем сибирской язвы является бацилла (палочка длиной 6 - 10 мкм и шириной 1 - 1.5 мкм), которая в окружающей среде образует чрезвычайно устойчивые споры. Для разработки эффективных мер по обнаружению и обеззараживанию спор бацилл сибирской язвы (Bacillus antracis) очень важно найти соединения, которые обеспечили бы их связывание или агрегацию. С этой целью проводятся исследования различных лигандов на основе природных и синтетических биоактивных олигомеров и полимеров; предполагалось, что полезными могут оказаться углеводы.

Рис.1. Полученное с помощью сканирующей электронной микроскопии изображение, показывающее взаимодействие функционализированных маннозой углеродных нанотрубок со спорами сибирской язвы. .

Недавняя работа американских ученых продемонстрировала эффективность применения одностенных углеродных нанотрубок! Правда, сначала их нужно "подсластить". Исследователи провели функционализацию нанотрубок сахаром (точнее, моносахаридами - галактозой и маннозой). Полученные образцы хорошо растворимы в воде или водном буферном растворе и, что очень важно, обладают абсолютной биосовместимостью. Из спор сибирской язвы (был взят невирулентный, то есть не патогенный штамм, но, тем не менее, приняты все меры предосторожности) была приготовлена суспензия. Затем к суспензии добавили раствор нанотрубок "с сахаром", а после образования однородной смеси – водный раствор CaCl₂. Мгновенно образовались агрегаты. В контрольном образце никакой агрегации не наблюдали. Размеры агрегатов были, по крайней мере, 10 мкм, в то время как размер спор составляет порядка 1 мкм в диаметре и 2 мкм в длину. Споры в агрегатах "завернуты" в одностенные углеродные нанотрубки (см. рис. 1).

Интересным и в какой-то мере удивительным оказалось то, что система нанотрубка–моносахарид является уникальной в отношении связывания спор сибирской язвы. Полимерные наночастицы с присоединенными маннозой или галактозой вызывают заметную агглютинацию кишечных палочек, но никакого взаимодействия со спорами сибирской язвы не наблюдали как в отсутствии, так и в присутствии Ca⁺. По-видимому, для взаимодействия с поверхностью спор требуется специфическое размещение углеводных лигандов, что обеспечивается структурой одностенных нанотрубок. Конечно, еще предстоит изучить механизм взаимодействия, однако американские ученые считают, что обнаруженная ими агрегация спор безусловно может быть использована для борьбы с биотерроризмом. Например, один из путей заражения с тяжелыми, даже летальными последствиями – через дыхательные пути, а агрегированные споры в этом отношении менее опасны.

Источник информации - заметка О.Алексеевой в бюллетене ПерсТ, выпуск 5 за 2007 г.