Тканини проти бактерій

Стаття написана Павлом Чайкою, головним редактором журналу «Пізнавайка». З 2013 року з моменту заснування журналу Павло Чайка присвятив себе популяризації науки в Україні та світі. Основна мета як журналу, так і цієї статті – пояснити складні наукові теми простою та доступною мовою.

Це завжди вражало вчених, проникаючих в усипальниці єгипетських фараонів, – одежі, в які були одягнені мумії, стійко витримували натиск тисячоліть! А адже мікроорганізмів, які не проти були б поживитися тканинами, тут хоч відбавляй. Так ні ж, щось змушувало їх триматися на чималій відстані. Легко було здогадатися, що стародавні єгиптяни, не підозрюючи (або ж навпаки, підозрюючи) про механізм дії протигнильних речовин, просочували ними тканини одягів фараонів. Тисячоліття ці речовини і захищали волокна від мікроорганізмів.

Про надзвичайне довголіття тканин згадали, коли лікарі стали шукати способи, як перепинити інфекції доступ в рану. Народилася думка просочувати одяг речовинами, здатними вбивати хвороботворні бактерії і грибки.

І все-таки міст через тисячоліття перекинути не вдалося: одежі фараонів залишалися такими ж стійкими по відношенню до шкідливим мікроорганізмів, а одяг, ковдри, білизна, зовсім недавно просочені спеціальними речовинами, швидко втрачали свої антисептичні властивості.

Чому? Адже вчені точно успадковували досвід древніх єгиптян. Вся справа в тому, що в самому Єгипті дощі в рідкість, а в гробниці фараонів, замуровані в піраміди, волога і зовсім не проникала. У нашому ж кліматі одяг піддається дії і дощу і снігу. Вони вимивають речовини, просочені в тканини. Але, головне, – ці речовини видаляються при пранні одягу та білизни.

Загалом, легко антисептичні речовини наносилися на тканини, легко вони з тканинами і розлучалися. Ні, досвід єгиптян не годився. Треба було зайнятися пошуками такого способу, при якому антисептичні речовини міцно закріплювалися б на волокні. Хіміки знають, що надміцний зв’язок – хімічний. Так виникла думка створити тканину, в якій антисептичну, антибактеріальну речовину і волокно становили б одне нерозривне ціле. Ось над цим і почали працювати вчені, керовані професором Олександром Івановичем Меосом.

Про створення полімерів-санітарів не було чутно у світовій науці, і керівник робіт Л. А. Вольф частенько вислуховував здивовані питання. Ось що говорили, наприклад, біологи.

– Хімічна зв’язок антисептиків з волокном – ідея смілива, але поясніть, будь ласка, як же буде діяти на шкідливі мікроорганізми антибактерійний початок? Адже для того щоб вбити грибки і мікроорганізми, треба їх вразити невидимими хімічними кулями, снарядами, торпедами, – назвіть їх як вам завгодно. Але жодна хімічна антибактерійна «куля» не полетить в ціль, якщо ви міцно-міцно, так би мовити, хімічними ланцюгами прикували її до волокна.

Однак у працівників проблемної лабораторії були і свої вельми вагомі заперечення. І перед тим, як їх висловити, зверталися до історії. Ще у віддалені від нас часи спостережливі люди підмітили в срібла дивовижну здатність – загоювати рани, зберігати свіжою воду. Стародавні єгиптяни, щоб рани не гноїлися, прикладали до них срібні пластинки. Вміли знезаражувати воду стародавні індуси, – для цього вони занурювали у воду розпечене срібло. Дуже довго ця здатність срібла здавалася таємничою. Тільки порівняно недавно вона була пояснена.

Виявляється, при зіткненні з сріблом у воді з’являються позитивні іони срібла. До нещастя для бактерій, їх протоплазма – носителька негативного електричного заряду. Іони срібла стикаються з бактеріями і тут же починають втручатися в хід фізіологічних процесів в них, іншими словами, порушують їх нормальний обмін речовин.

Обміном речовин управляють різні ферменти. І так тісно вони один з одним пов’язані, що вартує «хімічній пулі» вразити тільки один фермент, як справа швидко йде до розв’язки, бактерія гине…

Але що станеться далі, – чи не скінчиться запас вбивчих для бактерій і грибків «куль»? Побоювання на цей рахунок марні. Наведемо такий розрахунок, зроблений вченими для срібла. Воно надає свою згубну дію на мікроорганізми вже в тому випадку, коли в літр води переходить одна мільярдна частка грама. Іншими словами, щоб перевести в розчин тільки один грам срібла, треба було б взяти мільярд літрів води!..

Ясно, що при цьому речовини на самих волокнах залишиться цілком достатньо, щоб захищати тканину на весь час її служби. Прання тканин і вплив на них дощу і снігу – все це повинно бути бактерицидним волокнам не по чому.

– Виходячи з ряду хімічних уявлень ми і створили, каже Л. А. Вольф, – біологічно активні волокна, що мають антимікробну і антигрибкову дію. На ці волокна не «ризикують» нападати ні мікроби, ні грибки. Більше того, вони воліють триматися від тканини на досить шанобливій (в масштабах невидимого світу) відстані – до десяти міліметрів.

Леонард Абрамович показує чашечку Петрі. На живильному середовищі проведений посів мікробів – стафілококів, а в центрі чашечки знаходиться шматочок бактерицидної тканини. Поблизу тканини живильне середовище абсолютно чисте, а в радіусі п’яти-шести міліметрів від центру, виникає якась подоба ореолу – це зона, вільна від мікроорганізмів. Мікроорганізми пали, так і не проникнувши за своєрідний бар’єр неприступності.

– Ми навчилися, – продовжує Вольф, – управляти властивостями нових волокон в залежності від різних цілей. Ми можемо зменшувати або збільшувати біологічну активність волокон, надавати їм розчинність або, навпаки, – водостійкість.

Фільтри з бактерицидних тканин знезаражують продутий через них повітря. А якщо пропустити через фільтри з тих же тканин воду – її не треба хлорувати.

Уявіть собі, як це важливо для учасників експедиції: зачерпнули з болота воду, швидко знезаразити її – і можна пити воду на здоров’я!

Автор: Є. Ероміцкій.