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I laser trasformano le superfici di metallo negli uccisori dei batteri

I ricercatori di Purdue University hanno scoperto un trattamento del laser per strutturare i metalli che possono potenzialmente trasformare quasi tutta la superficie di metallo in una che elimina rapidamente qualunque batteri che entr inare contatto con. Lo studio, pubblicato nei materiali avanzati del giornale collega nell'aprile 2020, potrebbe aiutare le catene della trasmissione della rottura dei superbugs comuni e ridurre il numero delle infezioni che derivano dalla diffusione indiretta attraverso tali superfici.

Gli ingegneri di Purdue University hanno creato un metodo di trattamento del laser che potrebbe potenzialmente trasformare tutta la superficie di metallo in un uccisore rapido dei batteri - appena dando alla superficie del metallo una tessitura differente.
Gli ingegneri di Purdue University hanno creato un metodo di trattamento del laser che potrebbe potenzialmente trasformare tutta la superficie di metallo in un uccisore rapido dei batteri - appena dando alla superficie del metallo una tessitura differente.

Perché è la disinfezione di superficie importante?

I batteri sono responsabili di molte delle malattie che rendono le nostre vite difficili - la salmonella, i punti di ebollizione e la sifilide sono soltanto alcuni dei tipi innumerevoli di danni che i batteri possono causare ai nostri organismi. Una delle cose seccante circa i batteri è che la maggior parte di loro possono sopravvivere a sulle superfici di metallo per i lungi periodi di tempo. Aggiunga che al fatto che la maggior parte delle cose che tocchiamo il più delle volte - maniglie della porta, dispositivi di bagno, tasti dell'automobile - siamo fatti di metallo ed a voi abbia una miriade di agenti patogeni potenziali che aspettano per saltare sopra alla vostra interfaccia.

Il nuovo processo ha potuto cambiare tutto quello, convertendo i metalli dalle zone amichevoli del ritrovo all'uccisione sistema per i batteri. Funziona usando un laser per alterare la tessitura di superficie del metallo. Rami, per esempio, è usato spesso come materiale naturalmente antimicrobico; tuttavia, richiede le ore per uccidere la maggior parte dei batteri sulla sua superficie. Ma con il trattamento dell'università di Purdue, il numero dei batteri che entrano in contatto e muoiono immediatamente si accelerano drammaticamente, rendente lo clinicamente utile.

Un laser prepara strutturare la superficie di rame, migliorante i sui beni antimicrobici. (Foto di Purdue University/Wiles di Kayla)
Un laser prepara strutturare la superficie di rame, migliorante i sui beni antimicrobici. (Foto di Purdue University/Wiles di Kayla)

Il rame ha tipicamente una superficie regolare. Ciò limita l'area del contatto con i batteri, che traduce a quanti batteri muoiono. Precedentemente, gli sforzi sono stati fatti per usare i rivestimenti del nanomaterial per migliorare l'area del metallo, ma questi si sono staccati molto facilmente ed erano spesso tossici.

Come incisione del laser funziona per uccidere più batteri

Con il nuovo approccio, la tecnologia funziona con il metallo stesso. Utilizzano un laser per incidere le scanalature del nanoscale nel metallo, aumentante la sua area e migliorante i sui beni antibiotici. Lavorando con il metallo indigeno rende questo le tecnologie molto più solido attuali - non cancella o non danneggia l'ambiente.

“La cosa piacevole circa il nostro trattamento è che non è qualcosa che stiamo aggiungendo alla superficie,„ dice Rahim Rahimi di divisione di assistenza tecnica dei materiali dell'università di Purdue, “così non c' è alcun genere di materiale supplementare richiesto. Non ci sono antibiotici, nessun rivestimento di spruzzo. Sta modificando appena la superficie indigena del materiale… “abbiamo creato un trattamento robusto che genera selettivamente il micron e il nanoscale modella direttamente sulla superficie mirata a senza alterare la massa del materiale.„ La ricerca è in corso nel seguire questa procedura sulle leghe che hanno beni antimicrobici di preesistenza.

La superficie trattata si è rivelata migliorare i beni di germe-uccisione - anche con gli agenti patogeni aggressivi che hanno sviluppato la resistenza agli antibiotici convenzionali quale MRSA. Tuttavia, il materiale ancora non è stato sviluppato al punto in cui può eliminare i virus come quelli responsabili della pandemia COVID-19, poichè questi virus sono molto più piccoli dei batteri. Le superfici incise hanno provato efficace sia sui batteri gram-negativi che gram-positivi.

Può rendere gli innesti medici più sicuri?

Questa tecnologia funziona il modo oltre rendere le maniglie della porta più sanitarie. Tuttavia: Rahimi ed il suo gruppo stanno lavorando ad adattarla per uso con gli innesti ortopedici e le toppe portabili della ferita. Gli innesti sono un punto vulnerabile nel sistema immunitario dell'organismo a causa della loro natura intrinsecamente non Xeros. Ciò significa che le misure extra devono essere approntate per proteggere queste aree infezione-inclini. Solitamente, gli antibiotici sono usati per impedire la formazione batterica del biofilm, ma questo può piombo a resistenza a antibiotici nei batteri.

La tecnica incisione del laser dell'università di Purdue può impedire questa a causa della spinta che enorme dà alla natura antimicrobica della superficie dell'innesto, senza l'uso degli antibiotici o dei rivestimenti di anti-aderenza che potrebbero rallentare l'integrazione dell'innesto nell'organismo.

Incidere della superficie dei metalli con i reticoli nanoscopic ha altro vantaggio: rende il materiale molto più idrofilo. Parecchi studi sono stati fatti sulle superfici idrofile e come aiutano la guarigione: sono stati indicati ad infiammazione di controllo, aiutano le celle di osso a riattaccare più forte, migliorano l'integrazione dell'innesto con l'organismo e contribuiscono ad osteogenesi più veloce, o a rigenerazione dell'osso. Rahimi ed il suo gruppo hanno osservato questo comportamento in celle del fibroblasto. Inoltre, una volta utilizzate nelle toppe della ferita, le superfici idrofile aiutano il sangue per coagulare efficientemente come pure diminuire il potenziale per l'infezione.

È incisione del laser commercialmente possibile?

Con la sua semplicità e natura evolutiva, il trattamento incisione del laser pionieristico a dalla Purdue University è facile da integrare nelle pratiche di fabbricazione già in funzione per gli apparecchi medici. I batteri hanno variato dai disturbi agli uccisori pericolosi ed i gran quantità di un lavoro del gruppo di medici sono votati ad impedirli di entrare. Incisione del laser ha potuto fornire un modo utile facilitare considerevolmente questo carico.  

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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