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Come hanno potuto gli squali piombo ai nuovi apparecchi medici?

I beni antimicrobici dell'interfaccia dello squalo possono trasformarsi in in un altro incentivo per lo sviluppo dei materiali unici che proteggono le superfici dalla riproduzione e dal danno dai batteri e dai microrganismi come pure la prevenzione di biofouling nel settore industriale.

Un nuovo studio, pubblicato nella scienza diretta da un gruppo di scienziati cinesi, è intitolato “inibizione di formazione del Biofilm dalle superfici strutturate zigrino approssimativo.„ In, gli scienziati hanno studiato le caratteristiche della superficie e del microrelief dell'interfaccia dello squalo e l'effetto dei sui beni di superficie sull'infezione batterica e sulla riproduzione.

Grande squalo bianco

Credito di immagine: Stefan Pircher/Shutterstock.com

L'uso dell'interfaccia dello squalo nella medicina

Lo studio trova che i beni dell'interfaccia dello squalo possono impedire ai batteri di fissare ad una fase iniziale di infezione ed impedire lo sviluppo dei biofilms batterici.

Come conseguenza dell'atto degli antibiotici, la resistenza dei batteri a queste droghe sta sviluppandosi e stanno entrando meno in vigore. I pazienti in ospedali che stanno lottando con la malattia o hanno indebolito i sistemi immunitari sono particolarmente a rischio delle infezioni di sviluppo appena toccando gli oggetti contaminati e le superfici microbiche quali le maniglie della porta, i materiali sanitari e gli elettrodomestici.

Gli scienziati continuano a sviluppare i rivestimenti per tali superfici altamente sensibili alle sanità per combattere la crescita e la diffusione dei microbi. Per esempio, la tecnologia di Sharklet AF precedentemente è stata inventata facendo uso dello zigrino - questo è un rivestimento che imita l'interfaccia di uno squalo per diminuire la capacità dei batteri di fissare alle superfici e di inibire la loro attività vitale.

Questa nuova tecnologia può efficacemente combattere contro i batteri pericolosi quali Escherichia coli e lo staphylococcus aureus.

Biofouling all'interno di medicina e degli apparecchi medici

Nel loro nuovo studio, gli scienziati hanno deciso di esaminare l'uso delle qualità uniche dell'interfaccia dello squalo combattere i microrganismi in una più vasta gamma di emissioni. Una di queste emissioni era l'effetto di orografia, poichè la struttura dell'interfaccia di uno squalo, sul biofouling nell'industria medica.

Potete sentire parlare biofouling relativamente al suo effetto sulle superfici sommerse quali gli scafi, eliche, ancore ed attrezzatura di pesca, con conseguente resistenza indesiderata, corrosione e consumo di combustibile aumentato.

Ma oltre a questo, l'insudiciamento biologico è un problema grave per varie industrie fuori del mondo marino, compreso medicina, biotecnologia ambientale e zone industriali.

Per esempio, biofouling si presenta in apparecchi medici e sui prodotti quali i cateteri, gli innesti ed i biosensori, che possono piombo alla diffusione delle malattie infettive, al rifiuto dei tessuti artificiali dal corpo umano ed alle rotture nei meccanismi che mantengono uno stato stabile del corpo umano.

Come può l'insudiciamento biologico dell'attrezzatura dell'interfaccia dello squalo nella medicina

Gli apparecchi medici svolgono un ruolo vitale nel trattamento di numerose malattie e sono destinati a sostituire o le funzioni biologiche di restore in esseri umani spiega l'autore principale Xu-Wen Chen di studio dell'università nazionale di Kaohsiung di scienza e tecnologia.

Il corpo umano è dotato davanti la capacità di distinguere le sue strutture da quelle di altre e l'impianto di un oggetto non Xeros nel nostro organismo attiva un'interazione complessa dei segnali che quello piombo all'incapsulamento biologico dell'innesto detto; questa reazione è conosciuta come FBR.

Biofouling degli apparecchi medici può efficacemente eliminarsi soltanto eliminandoli o sostituendo facendo uso delle procedure dilaganti costose. E questa non è l'opzione preferita.

Di conseguenza, la comunità medica sta provando a capire meglio il fenomeno di biofouling ed a trovare i modi diminuire i beni batterici di aderenza della superficie, poiché il collegamento iniziale dei batteri alla superficie del materiale è un fattore chiave per biofouling d'attivazione.

Gli scienziati e gli specialisti medici sono interessati in zigrino perché da loro possiamo sviluppare i materiali che possono resistere agli effetti negativi di biofouling di superficie. L'assistenza tecnica di Biomimetic ha usato l'interfaccia dello squalo per studiare i sui beni anti--biofouling.

L'interfaccia dello squalo, abbondantemente coperta di disgaggi placoid (denti cutanei), è una superficie ruvida delle scanalature e delle creste che modulo “rigonfiamenti nanostructured„ che permette che gli squali nuotino con la resistenza diminuita ed impediscano ai microrganismi di fissare all'organismo.

In uno dei loro esperimenti più iniziali, gli scienziati hanno preso in prestito questa forma costolata del forcone dell'interfaccia da uno squalo, chiamando la tecnologia di Sharklet AF ed hanno fatto un modello che imita l'interfaccia dello squalo.

È risultato che le superfici di Sharklet AF efficacemente inibiscono l'aderenza batterica da 90-99%, secondo il tipo di batteri e diminuiscono la formazione del biofilm.

Ma i ricercatori hanno voluto capire come la topografia della superficie pregiudica i sui beni, che impediscono l'invasione dei batteri e la formazione di biofilms.

Facendo uso della tecnologia “zigrino„ per la sterilizzazione di attrezzatura medica

Gli scienziati ritengono che i nuovi dati contribuiscano a sviluppare un apparecchio medico per l'applicazione del microrelief speciale alle varie superfici che simula l'interfaccia dello squalo, che creerà un ambiente sfavorevole per lo sviluppo dei microrganismi.

Questo rivestimento può essere usato come livello esterno affinchè gli strumenti medici, i rifornimenti medici, i vari prodotti, le unità e le attrezzature impedisca la crescita e la diffusione dei batteri patogeni.

Ciò, a sua volta, aumenterà la sterilità negli impianti medici e diminuirà il rischio di contratto le malattie e di infezioni determinate. Queste unità egualmente promuoveranno la ferita che guarisce e saranno più efficaci degli antibiotici.

Riferimenti:

  • Awruch, Cynthia A. (2015). “Strategie della riproduzione„. Fisiologia dei pesci di pesci cartilaginei: Struttura ed interazione con l'ambiente. Fisiologia del pesce.
  • ASEC. (2021). Muscolo e movimento degli squali. ASEC. Disponibile ad anatomia del movimento del muscolo di grande squalo bianco
  • Chung, K.K., Schumacher, J.F., Sampson, impatto di E.M. et al. del microtopography di superficie costruito su formazione del biofilm di staphylococcus aureus. Biointerphases 2, 89-94 (2007).
  • D, Pogorelc. (2012). La tessitura dell'interfaccia dello squalo ispira un approccio unico a controllo dei batteri per la sanità. Notizie di MedCity. Disponibile a https://medcitynews.com/2012/12/texture-of-sharks-skin-inspires-a-unique-approach-to-bacteria-control-for-healthcare/

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Last Updated: Nov 17, 2021

Dmitry Dorofeev

Written by

Dmitry Dorofeev

After completing his bachelor’s degree in market research and psychology in 2019 in New Zealand and Germany, Dmitry moved to London to pursue a career within the healthcare sector to oversee research projects in science and medicine, with a focus on how innovative technologies help drive and shape this industry.

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