抗生物質が効かない「スーパーバグ」を液体金属で「物理的に引き裂いて破壊する」技術が発表される

By qimono

抗生物質に耐性を持つ「薬剤耐性菌(スーパーバグ)」を、磁気を帯びた液体金属ナノ粒子で物理的にバラバラにするという殺菌手法が開発されました。

Antibacterial Liquid Metals: Biofilm Treatment via Magnetic Activation | ACS Nano
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.9b07861

Bacteria shredding tech to fight drug-resistant superbugs - RMIT University
https://www.rmit.edu.au/news/media-releases-and-expert-comments/2020/jan/bacteria-liquid-metal

Liquid metal shredder kills superbugs without drugs
https://newatlas.com/medical/liquid-metal-shredder-superbugs/

バクテリア(細菌)は多種多様な種類が存在しており、乳酸菌のように人類に有益なものもあれば、病原性大腸菌のように人体に有害なものもあります。そんな有害な細菌の体内繁殖を防ぐ抗生物質を人類は開発してきましたが、細菌もまた「抗生物質が効かないスーパーバグに進化」して対抗。人類と細菌はいたちごっこを続けてきました。

「スーパーバグはどんなものなのか？」「どのくらい危険なのか？」は以下を読むとよくわかります。

抗生物質が効かない悪魔のスーパーバグがどれくらい怖い存在なのか理解できるムービー「The Antibiotic Apocalypse Explained」 - GIGAZINE

そんな状況の中、オーストラリアのロイヤルメルボルン工科大学の研究チームは、抗生物質のような化学薬品ではなく「物理的に細菌を殺す」という手法に着目。低強度の磁場に置かれると細菌壁やバイオフィルム(菌膜)に穴を開けられるほど鋭く変形する液体金属ナノ粒子を開発しました。以下が開発された液体金属ナノ粒子の実物。

研究チームは人体に有害な細菌の1種である黄色ブドウ球菌を使って、開発した液体金属ナノ粒子の効果を検証した画像も公開しています。以下の左側の画像は、実験前の黄色ブドウ球菌。右側の画像が、実験後の黄色ブドウ球菌。通常ならば丸みを帯びた形状の黄色ブドウ球菌が、液体金属ナノ粒子によって物理的に破壊されてしまったことが一目でわかります。

研究チームが行った検証実験によると、液体金属ナノ粒子は外膜を持たないグラム陽性菌だけではなく細胞質性の膜を有するグラム陰性菌にも効果があり、人体には無害。有効化してから90分にはバクテリアの99％を死滅させたとのことです。

発表された金属液体ナノ粒子は、「コレステロールの塊を破壊して心臓病を治療する」「がん細胞に直接注射して腫瘍を破壊する」といった利用法も考えられると研究チームは語っています。また、研究チームは「感染部位に直接注射して細菌を死滅させる」という治療法だけでなく、医療用インプラントなどを問題の液体金属ナノ粒子でコーティングして、「殺菌状態を保つ」という使い方も提案しています。

発表時点では研究チームは動物実験を開始したばかりで、臨床実験によって人体への有効性を示して実用化されるまでには、時間がかかる見込みです。筆頭著者を務めたアーロン・エルボーン氏は、今回の研究について「細菌は信じられないほどの適応性を有しており、時間の経過とともに抗生物質に対する科学的な防御を発達させます。しかし一方で、物理的な攻撃に対処する手段を持ちません」と説明し、「この技術が抗生物質耐性の歴史を変えてくれることを望んでいます」と述べました。