Ученые из Италии изучают антибактериальные свойства оксида графена

Москва, 15:37, 03 Мар 2016, редакция FTimes.ru, автор Сергей Кузнецов.

Ученые изучают оксид графена с целью создания антибактериальных катетеров и других медицинских устройств. Покрытые из этого углеродного состава способно убивать бактерии, устраняя необходимость в антибиотиках, снижая возможность послеоперационных инфекций и ускоряя время выздоровления.

Графен — это новый чудо-материал, получивший в 2010 г. Нобелевскую премию по физике. Этот листовой материал толщиной в один атом, применяется в электронике и самых передовых производственных технологиях.

Оксид графена, графен с молекулярной формой кислорода включенной в его состав, защищает от инфекции, уничтожая бактерии прежде, чем они попадают внутрь организма. Оксид графена обволакивает их, прокалывая мембраны. Лопнувшая мембрана не дает бактерии развиваться и часто убивает ее.

«Бактерии теряют свою сложную структуру и умирают», — говорит профессор Пальмиери из римского Университа Каттолика. «И поскольку графен — это просто углерод, строительный блок жизни, его цитотоксичность в отношении клеток человека гораздо ниже, чем любого препарата на основе антибактериальной терапии».

Исследователи решили использовать оксид графена, очень стабильный в водном растворе. Графен избирательно уничтожает бактериальные клетки, защищая клетки человека. Специфика этого механизма до сих пор не ясна. Современные теории считают, что либо оксид графена сильнее взаимодействует с клеточной стенкой бактерий, либо, что клетки млекопитающих развили множественные восстановительные механизмы против химических повреждений от окисления, которые вызывает оксид графена.

Графен также является более экологичным. Традиционные методы предотвращения инфекции включают антибактериальную терапию и инструменты, покрытые серебром, что является токсичными для окружающей среды.

Раствор оксида графена наиболее эффективен в сочетании с солью, но требует точной пропорции. Слишком мало или слишком много соли и оксида графена не убивают бактерий. Для уничтожения грамположительных и грамотрицательных бактерий, двух основных категорий бактерий, к которым принадлежат многие внутрибольничные патогены, раствор 300 нм листа оксида графена необходимо перемешать с низкой молярности (<10 мм) хлоридом кальция.

Следующим шагом является проверка эффективности оксида графена против грибков, которые могут также вызвать серьезные проблемы, если они инфицируют рану. Хотя клетки грибка слишком велики для оксида графена, чтобы обернуться полностью вокруг них, ученые хотят изменить содержание соли внутри солевого раствора, чтобы увидеть, поможет ли это решить проблему.