Графеновые шипы могут убивать бактерий на имплантатах
Москва, 10:07, 16 Апр 2018, редакция FTimes.ru, автор Евгения Ковалева.
Тонкий слой графеновых хлопьев становится смертельным оружием против бактерий, останавливающим инфекцию при процедурах, вроде имплантационной хирургии. К таким выводам пришли исследователи из Технологического университета Чалмерса, Швеция.
Свой проект группа представила в журнале Advanced Materials Interfaces.
При любой имплантации существует риск бактериальной инфекции. В худших случаях, отмечает eurekalert.org, изделие не закрепляется на скелете и его приходится удалять. Микробы путешествуют в жидкостях, вроде крови, ища подходящую для жизни и размножения поверхность. Найдя ее, они формируют колонию, защищенную биопленкой.
Исследователи показали, что слой вертикальных графеновых чешуек не дает микробам прикрепиться к поверхности. Он разрезает бактерии острыми гранями. Покрытие имплантата таким слоем может защитить пациентов от инфекции, убрать необходимость в лечении антибиотиками и снизить риск отторжения. Графеновые чешуйки не только не ухудшают остеоинтеграцию, рост кострой ткани для крепления к устройству, но и способствуют процессу.
«Мы выяснили, что ключом к успеху является вертикальная ориентация. Горизонтальные чешуйки не вредят бактериям», — сказал профессор Иван Миякович.
Разница в размерах делает структуру безвредной для человеческих клеток. Бактерию, шириной около 1 мкм, чешуйки разрежут. На человеческой клетке, диаметром 25 мкм – оставят небольшую царапину.
«У графена большой потенциал в сфере здравоохранения. Но нужно больше исследований, чтобы доказать его полную безопасность. Помимо прочего, мы знаем, что материал плохо разлагается», — отмечает адъюнкт-профессор Джи Сан.
Чешуйки также убивают хорошие бактерии, но это не проблема, так как эффект локализован и баланс микрофлоры не нарушается.
Вертикально-ориентированную структуру авторы получили с помощью плазмохимического осаждения из паровой фазы. Электрическое поле вызвало ионизацию газа возле поверхности. Плазма не дала чешуйкам расти горизонтально, как при обычном осаждении.
