graphene の薄片の小さい層はインプラントの細菌に対して致命的な武器になります

graphene の薄片の小さい層は致命的な武器になり、インプラント外科のようなプロシージャの間に伝染を停止している細菌を殺します。 これは Chalmers の工科大学、最近学術雑誌の先端材料インターフェイスで出版されるスウェーデンからの新しい研究の調査結果、です。

外科インプラントのための操作は、ヒップおよび膝の置換または歯科インプラントのような、近年増加してしまいました。 ただし、そのようなプロシージャに、細菌感染の危険が常にあります。 最悪の場合、これによりインプラントは意味する骨組に接続しますことができます除去されなければならないことを。

細菌は液体で、にしがみつくために表面を捜す血のような走行します。 設定されている、彼らは始めま、 biofilm として知られている保護層を育ち、伝播し形作ります。

Chalmers の調査チームは今細菌は接続することを縦の graphene 形式の層が不可能にする保護表面はげることを示してしまいました。 その代り、細菌は鋭い graphene の薄片で離れてスライスされ、殺されます。 従って graphene の薄片の層のコーティングのインプラントは患者を伝染から保護し、抗生の処置のための必要性を除去し、インプラント拒絶の危険を減らすのを助けることができます。 osseointegration - インプラントを接続するために骨の構造が大きくなるプロセス - 妨げられません。 実際は、 graphene は骨細胞に寄与するために示されていました。

Chalmers 大学は graphene の研究の領域のリーダーですが、生物的アプリケーションは数年前まで具体化し始めませんでした。 研究者はより早い調査の矛盾した結果を見ました。 一部は影響を受けていなかったこと graphene が細菌を傷つけたことを、他示しました。

「私達は主パラメータが graphene を縦に方向づけることであることを検出しました。 それが水平なら、細菌は」言います、イヴァン Mijakovic を生物学および生物的工学の部門の教授害を与えられません。

鋭い薄片はヒト細胞を損ないません。 理由は簡単です: 1 匹の細菌は - 直径の…ヒト細胞は 25 マイクロメートルであるが、 1 のマイクロメートル - ミリメートルの 1 の第 1000 です。 従って従って細菌のための致命的なナイフの攻撃を構成するか何が、ヒト細胞のためのただの小さいスクラッチです。

「Graphene に健康アプリケーションのための高い潜在性があります。 しかしより多くの研究は私達がである完全に安全それを要求してもいい前に必要です。 特に、私達は graphene がマイクロ技術の部門で」言う Jie 日曜日、助教授および Nanoscience を容易に低下しないことがわかります。

よい細菌はまた graphene によって殺されます。 しかしそれは効果が集中するボディの microflora のバランスが妨げられていなく残るので、問題ではないし。

「私達は細菌が伝染を作成することを防ぎたいと思います。 生物学および生物的工学のさもなければ、正常な細菌のバランスを破壊でき、病原体によってまた抗菌抵抗の危険を」高めるために Santosh Pandit 言う抗生物質を必要とする場合もありますの postdoc を。

graphene の縦の薄片は数年の間ある新しい発明、ではないです。 しかし Chalmers の調査チームは縦の graphene をこのように使用する第 1 です。 調査チームのための次のステップはインプラント表面に塗り、動物のセルに対する効果を調査することによって graphene の薄片を、更にテストすることです。

Chalmers は Wellspect のヘルスケア、カテーテルおよび他の医療機器を作る会社にこの研究で協力しました。 それらは第 2 調査と今続きます。 プロジェクトは Vinnova (スウェーデンの政府機関) によって資金を供給されます。

縦の graphene の作成

Graphene は炭素原子から成っています。 従ってそれは厚いただの単一の原子層および世界で最も薄い材料です。 Graphene は薄片かフィルムで作られます。 それは鋼鉄より強く 200 倍、急速な電子移動度への非常によい伝導性の感謝があります。 それがセンサーで使用されるようにする Graphene はまた分子に非常に敏感です。

Graphene は CVD、か化学気相堆積によって作ることができます。 方法がサンプルの薄い表面のコーティングを作成するのに使用されています。 サンプルは真空槽に 3 つのガス - 通常水素、メタンおよびアルゴン区域に - が解放されると同時に置かれ、高温に熱されます。 高熱によりガスの分子は互いに反応します炭素原子の薄層は作成されます。

縦の graphene 形式を、血しょう高められた化学気相堆積として作り出すためには、か PECVD は知られている、プロセス使用されます。 それから、電界 - 血しょう - はガスを表面の近くでイオン化しますサンプルに応用です。 血しょうによって、カーボンの層は CVD を使うと同じように水平にの代りに表面から縦に、育ちます。

ソース: https://www.chalmers.se/en/departments/bio/news/Pages/Spikes-of-graphene-can-kill-bacteria-on-implants.aspx

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