Dat grote nanodeeltjes antibacterieel werken is geen nieuws meer, maar hóe ze dat precies doen, was tot nu toe een raadsel. Een internationaal team laat in Advanced Materials zien dat goudnanodeeltjes het celmembraan opblazen en uitknijpen tot het uit elkaar spat.

In de strijd tegen antibioticaresistentie lijken nanodeeltjes (NP’s) een veelbelovende ontdekking. Maar om optimaal resultaat te boeken is het handig om de antibacteriële werking van die nanodeeltjes te begrijpen, zodat je ze gerichter kunt afstemmen. Van kleine NP’s – die door celwandmembranen heen kunnen – is al redelijk veel bekend, maar bij de precieze werking van de grotere varianten staan nog vraagtekens. Een aantal van die vraagtekens is nu weggewerkt door Denver Linklater, Elena Ivanova en collega’s uit Australië, Frankrijk, Spanje, Duitsland en de VS.

Zij ontwikkelden twee soorten goudnanodeeltjes (AuNP’s), quasi-bolvormige en stervormige, van zo’n 100 nm in diameter en lieten die interacteren met zowel een modelcelmembraan als grampositieve (Pseudomonas aeruginosa) en -negatieve (Staphylococcus aureus) bacteriën. De bolvormige NP’s bleken beter te werken omdat ze meer contact maken met het membraan, zagen de onderzoekers met onder andere elektronenmicroscopie (zie afbeelding).

Zo vonden ze dat de AuNP’s adsorberen aan het celmembraan en een homogeen laagje vormen. Dat zorgt voor spanning op de celwand en veroorzaakt vervolgens gaten waardoor de bacterie leegloopt. Met dit onderzoek bewijst het team de hypothese dat NP’s een mechanische kracht uitoefenen op bacteriecelmembranen.

_{Linklater, D.P. et al. (2020) Advanced Materials 2005679}