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Les lasers transforment des surfaces métalliques en tueurs de bactéries

Les chercheurs d'Université de Purdue ont découvert une demande de règlement de laser pour donner aux métaux une consistance rugueuse qui peuvent potentiellement transformer presque n'importe quelle surface métallique en une qui élimine rapidement toutes les bactéries qui entrent en contact avec elle. L'étude, publiée dans les matériaux avancés de tourillon relie en avril 2020, pourrait aider des réseaux de boîte de vitesses d'interruption des superbugs courants et réduire le nombre d'infections qui résultent de l'écart indirect par de telles surfaces.

Les techniciens d
Les techniciens d'Université de Purdue ont produit une méthode de demande de règlement de laser qui pourrait potentiellement transformer n'importe quelle surface métallique en tueur rapide de bactéries - juste en donnant à la surface de l'en métal une texture différente.

Pourquoi la désinfection extérieure est-elle importante ?

Les bactéries sont responsables de plusieurs des maladies qui rendent nos durées difficiles - la salmonelle, les ébullitions, et le syphilis sont seulement quelques uns des types innombrables de tort que les bactéries peuvent entraîner à nos fuselages. Une des choses ennuyantes au sujet des bactéries est que la plupart d'entre elles peut survivre sur des surfaces métalliques pendant des longues périodes de temps. Ajoutez qu'au fait que la plupart des choses que nous touchons le plus souvent - des poignées de porte, dispositifs de salle de bains, clavettes de véhicule - sommes fait de métal, et à vous ayez une foule d'agents pathogènes potentiels attendant pour sauter à cloche-pied en circuit à votre peau.

Le procédé neuf pourrait changer tout cela, convertissant des métaux des zones amicales de repaire en détruire met en place pour des bactéries. Cela fonctionne à l'aide d'un laser pour modifier la texture extérieure du métal. Cuivrez, par exemple, est employé souvent comme matériau naturellement antimicrobien ; cependant, cela prend des heures pour détruire la plupart des bactéries sur sa surface. Mais avec la demande de règlement de l'Université de Purdue, le nombre de bactéries qui viennent en contact et meurent accélèrent immédiatement spectaculaire, la rendant cliniquement utile.

Un laser prépare pour donner à la surface du cuivre, améliorant ses propriétés antimicrobiennes. (Photo d
Un laser prépare pour donner à la surface du cuivre, améliorant ses propriétés antimicrobiennes. (Photo d'Université de Purdue/ruses de Kayla)

Le cuivre a type une surface lisse. Ceci limite la superficie de contact avec les bactéries, qui traduit à combien de bactéries meurent. Précédemment, des efforts ont été effectués pour employer des couches de nanomaterial pour améliorer la surface du métal, mais ceux-ci se sont dégagés très facilement et étaient souvent toxiques.

Comment gravure de laser fonctionne pour détruire plus de bactéries

Avec l'approche neuve, la technologie fonctionne avec le métal lui-même. Ils utilisent un laser pour repérer des incisions de nanoscale dans le métal, augmentant sa surface et améliorant ses propriétés antibiotiques. Fonctionner avec le métal indigène effectue à ceci des technologies beaucoup plus robustement qu'existantes - il n'efface pas ou ne blesse pas l'environnement.

« La chose gentille au sujet de notre procédé est qu'elle n'est pas quelque chose que nous ajoutons à la surface, » indique Rahim Rahimi de la division de bureau d'études des matériaux de l'Université de Purdue, « tellement il n'y a pas aucun genre de matériau complémentaire exigé. Il n'y a aucun antibiotique, aucune couche de pulvérisateur. Elle modifie juste la surface indigène du matériel… « nous avons produit un procédé robuste qui produit sélecteur du micron et le nanoscale modèle directement sur la surface visée sans modifier la partie du matériau. » La recherche est actuelle en employant cette procédure sur les alliages qui ont les propriétés antimicrobiennes de préexistence.

La surface traitée a été prouvée pour améliorer des propriétés de germe-massacre - même avec les agents pathogènes agressifs qui ont développé la résistance aux antibiotiques conventionnels tels que MRSA. Cependant, le matériau n'a pas été encore développé à la remarque où il peut éliminer des virus comme ceux responsables de la pandémie COVID-19, car ces virus sont beaucoup plus petits que des bactéries. Les surfaces repérées ont efficace prouvé sur les bactéries gramnégatives et grampositives.

Peut-il rendre les implants médicaux plus sûrs ?

Cette technologie fonctionne la voie au delà de rendre des poignées de porte plus sanitaires. Néanmoins : Rahimi et son équipe travaillent à l'adapter pour l'usage avec les implants orthopédiques et les corrections portables de blessure. Les implants sont un endroit vulnérable dans le système immunitaire de l'organisme à cause de leur nature intrinsèquement étrangère. Ceci signifie que des mesures supplémentaires doivent être prises pour protéger ces zones infection-sujettes. Habituellement, des antibiotiques sont employés pour éviter la formation bactérienne de film biologique, mais ceci peut mener à la résistance aux antibiotiques dans les bactéries.

La technique gravure du laser de l'Université de Purdue peut éviter ceci à cause de l'énorme élan qu'il donne à la nature antimicrobienne de la surface de l'implant, sans utilisation des antibiotiques ou des couches d'anti-adhérence qui pourraient ralentir l'intégration de l'implant dans le fuselage.

Repérer de la surface des métaux avec les configurations nanoscopic a un autre avantage : il rend le matériau beaucoup plus hydrophile. Plusieurs études ont été faites sur les surfaces hydrophiles et comment elles facilitent la guérison : elles ont été montrées à l'inflammation de contrôle, aident des cellules d'os à rattacher plus fortement, améliorent l'intégration de l'implant avec le fuselage, et contribuent à une ostéogenèse plus rapide, ou à une régénération osseuse. Rahimi et son équipe ont observé ce comportement en cellules de fibroblaste. En outre, une fois utilisées dans des corrections de blessure, les surfaces hydrophiles aident le sang pour se coaguler plus efficacement ainsi que réduire le potentiel pour l'infection.

Gravure de laser est-elle commercialement viable ?

Avec sa simplicité et nature évolutive, le procédé gravure de laser frayé par l'Université de Purdue il est facile intégrer dans les pratiques en matière de fabrication déjà en fonction pour des matériels médicaux. Les bactéries se sont échelonnées des désagréments aux tueurs potentiellement mortels, et des montants considérables du travail d'une équipe médicale sont consacrés à les empêcher d'entrer. Gravure de laser a pu fournir un moyen utile de soulager ce fardeau considérablement.  

Source:

Now metal surfaces can be instant bacteria killers, thanks to new laser treatment technique

Journal reference:

Selvamani, V., Zareei, A., Elkashif, A., Maruthamuthu, M. K., Chittiboyina, S., Delisi, D., Li, Z., Cai, L., Pol, V. G., Seleem, M. N., Rahimi, R., Hierarchical Micro/Mesoporous Copper Structure with Enhanced Antimicrobial Property via Laser Surface Texturing. Adv. Mater. Interfaces 2020, 1901890. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/admi.201901890?_ga=2.35057185.1008137069.1586741252-712945497.1586489343

Dr. Liji Thomas

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Dr. Liji Thomas

Dr. Liji Thomas is an OB-GYN, who graduated from the Government Medical College, University of Calicut, Kerala, in 2001. Liji practiced as a full-time consultant in obstetrics/gynecology in a private hospital for a few years following her graduation. She has counseled hundreds of patients facing issues from pregnancy-related problems and infertility, and has been in charge of over 2,000 deliveries, striving always to achieve a normal delivery rather than operative.

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