Oporność na antybiotyki stała się globalnym zagrożeniem, w szczególności bakterie wielolekooporne (MDR) o szerokim spektrum czynników wirulencji. Głównym problemem związanym z opornością bakterii jest to, że mogą one nabyć lub rozwinąć oporność na powszechnie stosowane antybiotyki. Środki przeciwbakteryjne, które są obecnie w fazie rozwoju klinicznego, są w większości pochodnymi dobrze znanych antybiotyków i są dotknięte wcześniej istniejącą opornością krzyżową, co może zmniejszyć ich skuteczność u pacjentów w stanie krytycznym. Obecnie badano kilka strategii pokonywania oporności na wiele leków, w tym bakteriofagi, białka przeciwdrobnoustrojowe (lizyny), stymulatory układu odpornościowego lub permeabilizatory błony (np. peptydy przeciwdrobnoustrojowe i nanocząsteczki). Większość rozwiązań koncentruje się obecnie na znalezieniu najlepszego permeabilizatora zewnętrznej błony bakteryjnej jako głównego mechanizmu działania w celu zabicia bakterii. Spośród różnych kandydatów na permeabilizatory, kationowe nanocząsteczki (w tym dendrymery i dendronizowane nanocząsteczki metali) są szczególnie interesujące, ponieważ wykazały silne działanie przeciwbakteryjne. Może to nie tylko doprowadzić do śmierci bakterii, ale także stworzyć drogę dla dodatkowych związków przeciwbakteryjnych, np. lizyn fagowych do degradacji peptydoglikanu. Endolizyny kodowane przez bakteriofagi wyłoniły się jako nowa klasa środków przeciwbakteryjnych do zwalczania rosnącej oporności na antybiotyki. Lizyny działają jako skuteczne środki przeciwdrobnoustrojowe o potencjale ekonomicznym. Efekt degradacji PG przez lizyny można postrzegać jako lizę osmotyczną docelowych komórek, co czyni te enzymy pożądanym i skutecznym środkiem przeciwbakteryjnym. Lizyny mają specyficzne struktury i mechanizmy wywierania działania przeciwbakteryjnego przeciwko Gram-dodatnim (G+ve). Jednak jego zastosowanie przeciwko bakteriom G-ve jest ograniczone, ponieważ zewnętrzna błona (OM) bakterii G-ve utrudnia przenikanie egzogennie stosowanych lizyn. Dlatego w tym projekcie sprawdzę, czy kompleksowanie dendrytycznych nanocząstek z endolizyną pochodzącą z fagów może poprawić ich właściwości przeciwbakteryjne przeciwko bakteriom Gram-ujemnym. Projekt skupi się na właściwościach przeciwdrobnoustrojowych kompleksu dendrytycznych nanocząstek (w tym metalodendrymerów i dendrronizowanych metalicznych nanocząstek) z endolizyną, gdzie dendrytyczne nanocząstki działają jako permeabilizatory zewnętrznej błony bakteryjnej (OM) i w ten sposób mogą prowadzić do wzmocnienia aktywności bakteriobójczej endolizyny odpowiedzialnej za degradację peptydoglikanu PG. Aby odpowiedzieć na pytanie, czy kompleksowanie nanocząstek dendrytycznych z endolizyną może zwiększyć jego wpływ na bakterie oporne na wiele leków (głównie Gram-ujemne), skupimy się na osiągnięciu kilku konkretnych celów. (1) Zbadanie, czy kompleksowanie endolizyny z wybranymi nanocząstkami dendrytycznymi zachowa jej właściwości przeciwbakteryjne (2) Zbadanie, czy nanocząstki dendrytyczne są w stanie przejść przez błonę zewnętrzną szczepów bakterii opornych na antybiotyki i pomóc endolizynie dotrzeć do peptydoglikanu. (3) Zbadanie właściwości hamujących biofilmu bakteryjnego przez kompleksy nanocząstek dendrytycznych z endolizyną. Realizacja zaplanowanych działań doprowadzi do wypełnienia luki między rozwojem nowych permeabilizatorów opartych na nanocząstkach dendrytycznych (nanobiotechnologia) a mechanizmem zakłócania błony bakteryjnej przez związki kationowe (mikrobiologia) i wykorzystaniem białek przeciwdrobnoustrojowych do zabijania Gram-bakterii.