Uniwersytet Śląski w Katowicach

Samosterylizujące się tekstylia

| dr Ewa Szwarczyńska |

Przez ostatnie lata dr hab. inż. Jacek Nycz, prof. UŚ z Instytutu Chemii Wydziału Nauk Ścisłych i Technicznych Uniwersytetu Śląskiego w Katowicach koncentrował się na innowacyjnych badaniach z zakresu fotodynamicznej chemioterapii antymikrobowej. Jego prace – finansowane ze środków Inicjatywy Doskonałości Badawczej w ramach II edycji konkursu „Swoboda badań” – skupiają się na poszukiwaniu nowych analogów błękitu metylenowego, barwnika organicznego uznawanego za skuteczny fotouczulacz. Sukces prowadzonych badań może stanowić znaczący krok w rozwiązaniu problemu lekooporności mikrobów, przyczyniając się również do wprowadzenia innowacyjnych rozwiązań w świecie współczesnej medycyny.

Mikroby na celowniku

Badania prof. J. Nycza wskazują, że fotodynamiczna chemioterapia antymikrobowa może stanowić obiecującą alternatywę dla konwencjonalnych środków przeciwdrobnoustrojowych. Wykorzystując połączenie światła, tlenu i barwnika organicznego, terapia ta generuje reaktywne formy tlenu, które skutecznie zwalczają mikroby, minimalizując jednocześnie ryzyko wykształcenia przez nie oporności.

– Jednym z najważniejszych problemów dzisiejszej medycyny jest wzrastająca lekooporność mikroorganizmów. Przez nieprawidłowe stosowanie leków oraz ich obecność w środowisku mikroorganizmy są ciągle wystawiane na działanie środków terapeutycznych, które mają je zwalczać. To nieuchronnie prowadzi do tworzenia drobnoustrojów chorobotwórczych, które są zdolne przetrwać działanie tych związków chemicznych. Coraz więcej terapii opartych na konwencjonalnych środkach przeciwdrobnoustrojowych jest nieskutecznych – stwierdza prof. J. Nycz, dodając:  – Alternatywnym podejściem do rozwiązania tego problemu jest antymikrobowa terapia fotodynamiczna.

Projekt badawczy śląskiego naukowca, którego celem jest opracowanie nowych analogów fenotiazyny, skupia się na stworzeniu substancji o podobnej strukturze cząsteczkowej i właściwościach do błękitu metylenowego. Jego ostatecznym celem jest przygotowanie samosterylizujących się tekstyliów, co może zrewolucjonizować dziedzinę dezynfekcji i sterylizacji w różnych obszarach: od odzieży medycznej po środki komunikacji miejskiej.

– Dokonujemy właśnie przełomowego kroku w tym kierunku. Synteza zieleni metylenowej w warunkach kontrolowanych nie została do tej pory opracowana w literaturze. Nie mamy jednak absolutnej pewności, czy nasze założenia są w pełni zasadne i czy nasze badania pozwolą nam osiągnąć finalny cel, jakim jest opracowanie samosterylizujących się tekstyliów – uważa chemik z UŚ.

Podczas badań prof. J. Nycz nie tylko przyczynia się do rozwoju nauki, ale także nawiązuje owocne relacje międzynarodowe. W ramach projektu współpracuje z renomowanymi instytucjami badawczymi, w tym z Insytutem Chemii Fizycznej im. J. Heyrovskiego Akademii Nauk Republiki Czeskiej w Pradze, Liverpool John Moores University w Anglii oraz Politechniką Łódzką. We współpracę z wieloma naukowcami angażuje także swojego doktoranta mgr. Daniela Swobodę, wraz z którym uczestniczył w międzynarodowej konferencji na Węgrzech, gdzie zaprezentowali wyniki swoich badań. W efekcie tego wyjazdu prof. J. Nycz został zaproszony do współtworzenia czasopisma „Current Green Chemistry”.

Natura mistrzynią syntezy

Prace badawcze nad nowymi analogami błękitu metylenowego stanowią fragment szerszych badań w obszarze chemii organicznej. To pole naukowe pełne wyzwań, gdzie pozyskiwanie nowych związków może być czasochłonne i pracochłonne. Co ciekawe, natura potrafi w sekundy dokonać skomplikowanych reakcji chemicznych, tworząc substancje o unikalnych właściwościach. W odróżnieniu od laboratorium, gdzie syntetyzowanie nowych związków może wymagać wielu etapów, przyroda posiada zdolność do błyskawicznego tworzenia skomplikowanych struktur chemicznych.

Dlatego też badania prowadzone w laboratoriach, takie jak te nad nowymi analogami błękitu metylenowego, polegają nie tylko na laboratoryjnych pracach badawczych, ale są także próbą zrozumienia i naśladowania szybkich, efektywnych procesów chemicznych obecnych w przyrodzie. To, co może być trudne do osiągnięcia w warunkach laboratoryjnych, przyroda realizuje w sposób niezwykle sprawny. Odkrycia w dziedzinie chemii organicznej często inspirują się tymi naturalnymi procesami, poszukując nowych, efektywnych metod syntez chemicznych.

W kontekście prowadzonych eksperymentów warto podkreślić, że błękit metylenowy może być jednym z wielu analogów naturalnych barwników występujących w przyrodzie, które nadal pozostają niezbadane. Przykładem tego są substancje chemiczne obecne w organizmie ślimaka – pomrowa błękitnego, które mogą pełnić rolę swoistych „barwników obronnych”, chroniąc go przed zagrożeniami środowiska pełnego drobnoustrojów, w którym żyje.

Badania prof. J. Nycza nie tylko poszerzają horyzonty w dziedzinie chemii organicznej, ale również mogą znaleźć praktyczne zastosowanie, zmieniając nasze podejście do dezynfekcji powierzchni, kontroli zakażeń i produkcji tekstyliów antybakteryjnych. Opracowanie nowych analogów fenotiazyny oraz prace nad samosterylizującymi się tekstyliami to kolejny krok w kierunku przyszłościowej terapii antymikrobowej oraz ekologicznych rozwiązań w dziedzinie dezynfekcji i sterylizacji.

Prof. J. Nycz podkreśla, że wyniki badań prowadzonych nad samosterylizującymi się tekstyliami mogą znaleźć zastosowanie nie tylko w odzieży medycznej, ale także w innych produktach, takich jak środki do przechowywania żywności. Jednakże zanim te rewolucyjne technologie trafią na rynek, konieczne są dalsze badania i prace nad ochroną wyników oraz uzyskaniem patentu.