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Los laseres giran superficies de metal en asesinos de las bacterias

Los investigadores de la universidad de Purdue han descubierto un tratamiento del laser para texture los metales que pueden potencialmente transformar casi cualquier superficie de metal en una que elimine rápidamente cualesquiera bacterias que entren en el contacto con él. El estudio, publicado en los materiales avanzados del gorrón interconecta en abril de 2020, podría ayudar a las cadenas de la transmisión del interruptor de superbugs comunes y reducir el número de infecciones que resulten de la extensión indirecta a través de tales superficies.

Los ingenieros de la universidad de Purdue han creado un método de tratamiento del laser que podría potencialmente girar cualquier superficie de metal en un asesino rápido de las bacterias - apenas dando a la superficie de metal una diversa textura.
Los ingenieros de la universidad de Purdue han creado un método de tratamiento del laser que podría potencialmente girar cualquier superficie de metal en un asesino rápido de las bacterias - apenas dando a la superficie de metal una diversa textura.

¿Por qué es la desinfección superficial importante?

Las bacterias son responsables de muchas de las enfermedades que hacen nuestras vidas difíciles - las salmonelas, las ebulliciones, y la sífilis son solamente algunos de los tipos innumerables de daño que las bacterias pueden causar a nuestras carrocerías. Una de las cosas molestas sobre bacterias es que la mayor parte de pueden sobrevivir en las superficies de metal por largos periodos del tiempo. Agregue que al hecho de que la mayor parte de las cosas nosotros toquen lo más frecuentemente - los tiradores, los dispositivos de cuarto de baño, llaves del vehículo - están hechos del metal, y usted tiene un ordenador principal de los patógeno potenciales que esperan para saltar conectado a su piel.

El nuevo proceso pudo cambiar todo el eso, convirtiéndose los metales de zonas cómodas de la lugar frecuentada a matar coloca para las bacterias. Trabaja usando un laser para alterar la textura superficial del metal. Encobre, por ejemplo, es de uso frecuente como material naturalmente antimicrobiano; sin embargo, tarda horas para matar a la mayoría de las bacterias en su superficie. Pero con el tratamiento de la universidad de Purdue, el número de bacterias que vienen en contacto y mueren aceleran inmediatamente dramáticamente, haciéndolo clínico útil.

Un laser se prepara para texture la superficie del cobre, aumentando sus propiedades antimicrobianas. (Foto de la universidad de Purdue/Wiles de Kayla)
Un laser se prepara para texture la superficie del cobre, aumentando sus propiedades antimicrobianas. (Foto de la universidad de Purdue/Wiles de Kayla)

El cobre tiene típicamente una superficie lisa. Esto limita el área del contacto con las bacterias, que traduce mueren a cuántas bacterias. Previamente, se han hecho los esfuerzos de utilizar capas del nanomaterial para aumentar la superficie del metal, pero éstos salieron muy fácilmente y eran a menudo tóxicos.

Cómo la aguafuerte del laser trabaja para matar a más bacterias

Con la nueva aproximación, la tecnología trabaja con el metal sí mismo. Utilizan un laser para grabar el ácido ranuras del nanoscale en el metal, aumentando su superficie y aumentando sus propiedades antibióticos. El trabajo con el metal nativo hace esto tecnologías mucho más robusto que existentes - no frota lejos ni daña el ambiente.

“La cosa agradable sobre nuestro proceso es que no es algo que estamos agregando a la superficie,” dice Rahim Rahimi de la división de ingeniería de los materiales de la universidad de Purdue, “tan no hay ninguna clase de material adicional requerida. No hay antibióticos, ninguna capa de aerosol. Apenas está modificando la superficie nativa del material… “hemos creado un proceso robusto que genera selectivamente el micrón y el nanoscale modela directamente sobre la superficie apuntada sin la alteración del bulto del material.” La investigación está en curso al usar este procedimiento en las aleaciones que tienen propiedades antimicrobianas preexistentes.

La superficie tratada se ha demostrado aumentar propiedades de la germen-matanza - incluso con los patógeno agresivos que han desarrollado resistencia a los antibióticos convencionales tales como MRSA. Sin embargo, el material todavía no se ha desarrollado al punto donde puede eliminar virus tales como ésos responsables del pandémico COVID-19, pues estos virus son mucho más pequeños que bacterias. Las superficies grabadas el ácido han probado efectivo en bacterias gramnegativas y grampositivas.

¿Puede hacer los implantes médicos más seguros?

Esta tecnología trabaja manera más allá de hacer los tiradores más sanitarios. Al menos: Rahimi y sus personas están trabajando en la adaptación de ella para el uso con los implantes ortopédicos y los remiendos usables de la herida. Los implantes son un sitio vulnerable en el sistema inmune de la carrocería debido a su naturaleza intrínseco no nativa. Esto significa que las dimensiones extras se deben tomar para proteger estas áreas infección-propensas. Generalmente, los antibióticos se utilizan para prevenir la formación bacteriana del biofilm, pero éste puede llevar a la resistencia antibiótico en las bacterias.

La técnica de la aguafuerte del laser de la universidad de Purdue puede prevenir esto debido al alza enorme que da a la naturaleza antimicrobiana de la superficie del implante, sin el uso de los antibióticos o de las capas de la anti-adhesión que podrían retrasar la integración del implante en la carrocería.

Grabar el ácido la superficie de metales con las configuraciones nanoscopic tiene otra ventaja: hace el material mucho más hidrofílico. Varios estudios se han hecho en superficies hidrofílicas y cómo ayudan a cura: se han mostrado a la inflamación del mando, ayudan a las células de hueso para reatar más fuertemente, perfeccionan la integración del implante con la carrocería, y contribuyen a una osteogénesis más rápida, o a la regeneración del hueso. Rahimi y sus personas han observado este comportamiento en células del fibroblasto. También, cuando están utilizadas en remiendos de la herida, las superficies hidrofílicas ayudan a la sangre para coagular más eficientemente así como para reducir el potencial para la infección.

¿Es la aguafuerte del laser comercialmente viable?

Con su simplicidad y naturaleza escalable, el proceso de la aguafuerte del laser promovido por la universidad de Purdue es fácil de integrar en las prácticas de fabricación ya en funcionamiento para los aparatos médicos. Las bacterias han colocado de molestias a los asesinos peligrosos para la vida, y las enormes cantidades de un trabajo de las personas médicas se dedican a guardarlos fuera. La aguafuerte del laser podía ofrecer una manera útil de facilitar esta carga considerablemente.  

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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