Najtanjši material na svetu lahko prepreči okužbo z vsadki
Z enim samim atomom debeline je grafen najtanjši material, ki ga pozna človek. Zaradi visoke prevodnosti se lahko grafen uporablja v različnih elektronskih napravah, kot so zasloni telefonov in polnilci. Nove raziskave dodajajo seznam uporab materiala, saj je ugotovljeno, da ima tanka plast grafena antibakterijski učinek.
Grafen so našli leta 2002, ko se je strokovnjak za mikroskopsko tanke materiale odločil za eksperimentiranje z zelo tankimi plastmi ogljika.
Nastali "supermaterial" je zdaj znan kot eden najmočnejših materialov na svetu - pravzaprav je 200-krat močnejši od jekla - pa tudi kot najtanjši.
Izdelan v obliki kosmičev ali filmov, je grafen bolj električno prevoden kot baker.
Pred tem so raziskovalci eksperimentirali z namestitvijo grafenovih kosmičev navpično, da bi razširili njihovo uporabo.
Čeprav strukturiranje grafena kot vertikalnih "konic" samo po sebi ni inovativno, so znanstveniki s tehnološke univerze Chalmers v Göteborgu na Švedskem prvi pokazali, da postavitev kosmičev navpično uničuje bakterije in preprečuje okužbe v kirurškem vsadku.
Ugotovitve - ki so bile zdaj objavljene v reviji Napredni vmesniki za materiale - so še posebej pomembni glede na to, da so prejšnje raziskave dale nasprotujoče si rezultate, nekateri testi so pokazali, da uničujejo bakterije, drugi pa bakterije puščajo nepoškodovane.
"Odkrili smo, da je ključni parameter usmeritev grafena navpično," pravi avtor soodpisnika študije Ivan Mijakovič, profesor na Oddelku za biologijo in biološki inženiring na Univerzi za tehnologijo Chalmers. "Če je vodoravna, bakterijam ne škodujemo," pojasnjuje.
Kako lahko grafen koristi implantatom
Po podatkih Uprave za prehrano in zdravila (FDA) so medicinski vsadki "naprave ali tkiva, ki so nameščena znotraj ali na površini telesa." Nekateri od teh vsadkov lahko nadomestijo dele telesa, na primer protetiko kolka ali kolena, ali pa preprosto podpirajo dobro delovanje drugih organov.
FDA opozarja, da okužbe pogosto spremljajo vsadke - zlasti takoj po operaciji. Čeprav je običajno takšne okužbe mogoče zdraviti z ustreznimi zdravili, je v nekaterih primerih vsadek treba popolnoma odstraniti.
Nova raziskava pa kaže, da postavitev grafenovih kosmičev navpično na površino vsadka tvori "špičast" zaščitni ščit, ki bakterije razreže in prepreči njihovo pritrditev.
Pomembno je, da ta zaščitni sloj ne škoduje človeškim celicam; človeške celice so 25-krat večje od bakterij. Spodnji video podrobneje pojasnjuje, kako delujejo konice grafena.
"Grafen ima velik potencial za uporabo v zdravstvu," pravi avtor ustrezne študije Jie Sun, izredni profesor na oddelku za mikro tehnologijo in nanoznanost na tehnološki univerzi Chalmers.
Zmanjšanje tveganja zavrnitve vsadka, onemogočanje antibiotikov in zaščita pred okužbami so le nekatere od teh aplikacij.
Vendar opozarja: „Potrebne so dodatne raziskave, preden lahko trdimo, da je [grafen] popolnoma varen. Med drugim vemo, da se grafen ne razgradi zlahka. «
»Želimo preprečiti, da bi bakterije povzročile okužbo. V nasprotnem primeru boste morda potrebovali antibiotike, ki bi lahko porušili ravnovesje običajnih bakterij in povečali tveganje za protimikrobno odpornost patogenov. "
Avtor prve študije Santosh Pandit, Oddelek za biologijo in biološki inženiring, Univerza za tehnologijo Chalmers
