Малюсенький слой хлопьев graphene будет смертельный оружием против бактерий на implants

Малюсенький слой хлопьев graphene будет смертельный оружием и убивает бактерии, останавливая инфекции во время процедур как хирургия implant. Это заключения нового исследования от технологического университета Chalmers, Швеци, недавно опубликованного в интерфейсах предварительных материалов научного журнала.

Деятельности для хирургических implants, как замены вальмы и колена или зубоврачебные implants, увеличивали в недавних летах. Однако, в таких процедурах, всегда риск бактериальной инфекции. В сценарии наихудшего случая, это может причинить implant не прикрепиться к скелету, что его необходимо извлечь.

Бактерии перемещают вокруг в жидкости, как кровь, ища поверхность для того чтобы прильнуть дальше к. Раз в месте, они начинают вырасти и распространить, формирующ защитный слой, известный как biofilm.

Научно-исследовательская группа на Chalmers теперь показывала что слой вертикального graphene шелушится формы защитная поверхность которая делает ее невозможным для бактерий прикрепиться. Вместо, отрезают врозь острыми хлопьями graphene и убивают бактерии. Покрывая implants с слоем хлопьев graphene могут поэтому помочь защитить пациента против инфекции, исключить потребность для антибиотической обработки, и уменьшить риск сброса implant. Osseointegration - процесс которым растут, что прикрепляет структура косточки implant - не нарушено. В действительности, было показаны, что помогает graphene клеткам косточки.

Университет Chalmers руководитель в зоне исследования graphene, но биологические применения не начнут материализовать до немного лет тому назад. Исследователя увидели противоречя результаты в более предыдущих изучениях. Некоторые показали что graphene повредило бактерии, другие что они не были трогнуты.

«Мы открыли что определяющий параметр ориентировать graphene вертикально. Если он горизонтальн, то не вредят бактериям» говорят Иван Mijakovic, профессора на отделе биологии и биологическое Инджиниринг.

Острые хлопья не повреждают людские клетки. Причина проста: одна бактерия один микрометр - одно тысячный из миллиметра - в диаметре, пока людская клетка 25 микрометров. Так, что образовывает смертельное нападение ножа для бактерии, поэтому только малюсенький скрест для людской клетки.

«Graphene имеет высокий потенциал для применений здоровья. Но больше исследования необходимы прежде чем мы можем востребовать его полностью безопасны. Между прочим, мы знаем что graphene не ухудшает легко» говорит Jie Солнце, адъюнкта-профессора на отделе микро- технологии и Nanoscience.

Убивают хорошие бактерии также graphene. Но то нет проблемы, по мере того как влияние локализовано и баланс микрофлоры в теле остает undisturbed.

«Мы хотим предотвратить бактерии от создавать инфекцию. В противном случае, вы можете антибиотики, которые смогли нарушить баланс нормальных бактерий и также увеличить риск противомикробного сопротивления патогенами» говорит Santosh Pandit, postdoc на биологии и биологическом Инджиниринге.

Вертикальные хлопья graphene нет нового вымысла, существуя на немного лет. Но научно-исследовательские группы Chalmers первые для использования вертикального graphene в этом путе. Следующий шаг для научно-исследовательской группы будет испытать хлопья graphene более далее, путем покрывать поверхности implant и изучать влияние на животных клетках.

Chalmers скооперировало с медицинским соревнованием Wellspect, компанией которая делает катетеры и другие медицинские инструменты, в этом исследовании. Они теперь будут продолжаться с вторым изучением. Проекты фондированы Vinnova (шведским правительственным агентством).

Делать вертикального graphene

Graphene сделано атомов углерода. Только одиночный атомный слой толщиной, и поэтому материал мира самый тонкий. Graphene сделано в хлопьях или фильмах. Оно 200 времен сильне чем сталь и имеет очень хорошие спасибо проводимости своя быстрая подвижность электрона. Graphene также весьма чувствительно к молекулам, которое позволяет ему быть использованным в датчиках.

Graphene может быть сделано CVD, или низложением химического пара. Метод использован для того чтобы создать тонкое поверхностное покрытие на образце. Образец помещен в камере вакуума и нагрет к high-temperature в то же самое время как 3 газа - обычно водопод, метан и аргон - выпущены в камеру. Высокая жара причиняет молекулы газа прореагировать друг с другом, и создан тонкий слой атомов углерода.

Для того чтобы произвести вертикальные формы graphene, использованы процесс известный как Плазм-Увеличенное низложение химического пара, или PECVD. После этого, электрическое поле - плазма - прикладной над образцом, который причиняет газ быть ионизированным около поверхности. С плазмой, слой углерода растет вертикально от поверхности, вместо горизонтально как с CVD.

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

Advertisement