graphene 剝落微小的層成為致命的武器在植入管的細菌

graphene 剝落一塊微小的層成為一個致命的武器并且殺害細菌,終止傳染在程序期間例如植入管手術。 這是新的研究的發現從 Chalmers 科技大學,瑞典的,最近發布在學報高級材料界面

外科植入管的運算,例如臀部和膝蓋替換或牙插入物,近年來增加了。 然而,在這樣程序,總是有細菌感染的風險。 在最壞的情況下,這可能造成植入管不附有概要,意味必須去除它。

細菌在流體旅行,例如血液,尋找表面緊貼。 一旦到位,他們開始增長和繁殖,形成一塊防護層,是公認的生物薄膜。

在 Chalmers 的一個研究小組現在向顯示垂直的 graphene 層剝落表單使不可能為了細菌能附有的防護表面。 反而,細菌由鋒利的 graphene 剝落分開切并且被殺害。 有 graphene 剝落層的因此塗上的植入管可能幫助保護這名患者以防止傳染,消滅對抗藥性處理的需要和減少植入管拒绝的風險。 osseointegration - 骨頭結構成長為附上植入管 - 的進程沒有被干擾。 實際上, graphene 顯示有益於骨細胞。

Chalmers 大學是一位領導先鋒在 graphene 研究範圍,但是生物應用沒有開始直到幾年前建立。 研究員在更早的研究中看到了矛盾結果。 一些向顯示 graphene 損壞了細菌,其他他們不受影響。

「我們發現關鍵參數是垂直安置 graphene。 如果它是水平的,細菌沒有被危害」說伊馮 Mijakovic,生物系的教授和生物工程。

鋒利的剝落不損壞人類細胞。 這個原因是簡單的: 一細菌是一個測微表 - 第一千分之一一毫米 - 直徑,而一個人類細胞是 25 個測微表。 因此,什麼構成細菌的一次致命的刀子攻擊,因此是一個人類細胞的仅微小的臨時。

「Graphene 有在健康應用的高潛在。 在我們可以索賠它是完全地安全的前,但是更多研究是需要的。 尤其,我們知道 graphene 不容易地降低」說傑太陽,副教授在微技術的部門和 Nanoscience。

好細菌由 graphene 也殺害。 但是那不是問題,因為這個作用局限化,并且微生物群落平衡在這個機體的依然是未受干擾。

「我們要防止細菌創建傳染。 否則,您可能需要抗生素,可能打破正常細菌平衡並且由病原生物提高抗菌阻力的風險」 Santosh Pandit,在生物和生物工程的 postdoc 說。

graphene 垂直的剝落不是一個新的發明,存在幾年。 但是 Chalmers 研究小組是這樣使用垂直的 graphene 的第一个。 研究小組的下一個步驟將將進一步測試 graphene 剝落,通過塗上植入管表面和學習對動物細胞的作用。

Chalmers 與 Wellspect 醫療保健,做導尿管和其他醫療儀器的公司合作,在此研究。 他們現在將繼續通過第二個研究。 項目由 Vinnova (瑞典政府機構) 資助。

做垂直的 graphene

Graphene 由碳原子製成。 它是厚實一塊基本的層,並且仅世界的最稀薄的材料。 Graphene 在剝落或影片做。 它比鋼 200 次嚴格并且有非常好傳導性由於其迅速電子遷移率。 Graphene 對分子也是非常敏感的,允許它用於傳感器。

Graphene 可以由 CVD 或者化學氣相沉積做。 這個方法用於創建在範例的稀薄的表面塗層。 這個範例在真空箱安置并且被加熱對高溫,在三氣體 - 氫、通常甲烷和氬 - 的同時被釋放到這個房間。 高溫造成氣體分子彼此起反應,并且碳原子薄層被創建。

要導致垂直的 graphene 表單,叫作等離子改進的化學氣相沉積的進程或者 PECVD,用於。 然後,一個電場 - 等離子 - 是應用的在範例,造成氣體在表面附近被電離。 等離子,碳層垂直從表面增長,而不是水平地與 CVD。

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

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