Опасных бактерий изводят плазмой

Растущая озабоченность по поводу устойчивых к антибиотикам инфекций в сочетании с преобладанием внутрибольничных инфекций от хирургических инструментов, имплантов и различных поверхностей не могли остаться без ответа.

В последние годы ученые активизировали разработку противомикробных материалов.

Традиционные химические методы, используемые для создания биоцидных материалов, сложны, трудоемки и дороги. В издании Journal of Applied Physics исследователи из Бельгии, Чехии и Италии представили руководство, в котором они исследуют многообещающую альтернативу под названием инженерия поверхности на основе плазмы.

Инженерия на основе плазмы — это недорогой и экологически чистый метод, поскольку не задействует растворители, а еще его довольно просто масштабировать до промышленного производства, — заметил соавтор Антон Никифоров.

Технология основана на использовании неравновесной плазмы, или частично ионизированного газа, в котором происходят химические реакции, меняющие свойства материала на поверхности. Различные температурные уровни плазмы — обычно этоионизированные инертные газы, кислород или воздух — формируют разные химические пути. Реакциями можно управлять, регулируя электрическую мощность для активации поверхности, нанесения покрытий и наноструктурирования поверхности практически любого твердого материала.

Плазменная инженерия позволяет создавать поверхности, которые:

  • уничтожают микроорганизмы при контакте,
  • препятствуют их скапливанию и
  • способны выделять лекарства.

Материалы контактного действия уничтожают микробов, прокалывая их микроскопическими шипиками. Одно из исследований показало, что протравленные плазмой черные кремниевые наностолбики обладают высокой антибактерицидностью в отношении разных бактерий, включая золотистый стафилококк — устойчивый к антибиотикам микроорганизм, способный вызывать серьезные кожные инфекции, поражающие кровеносную систему, легкие, сердце и костную ткань.

Материалы, образующие биопленки на поверхностях, исключают скапливание бактерий и других опасных микробов. Некоторые такие материалы буквально создавались по образу и подобию природных. Например, крылья цикад и стрекоз отталкивают влагу, и ученые разработали походие покрытия с нанополосками, которые вырабатывают биохимические вещества и убивают микробов.

Плазменные полимеризованные супергидрофобные тонкие покрытия препятствуют прилипанию бактерий благодаря отсутствию на них влаги.

Поверхности, высвобождающие лекарства, контролируют выделение противомикробных веществ, доставляя высокие дозы антибиотиков строго в таргетные места, что особенно полезно после хирургических операций.

Для создания таких поверхностей ученые разработали множество плазменных методов, включая травление при низком и атмосферном давлении, плазменную полимеризацию, напыление, газовую агрегацию наночастиц, и аэрозольное плазменное осаждение и различные комбинации этих методов.

К сожалению, до сих пор существуют нерешенные проблемы: например, ученым предстоит понять, как бактерии прилипают к поверхностям и что именно происходит во время их уничтожения. Развитие противомикробных технологий поможет им в этом.

05.01.2022


Подписаться в Telegram



Здоровье

NSMBio: Исследование проливает свет на истоки неврологических заболеваний
NSMBio: Исследование проливает свет на истоки неврологических заболеваний

Новое исследование, проведенное группой ученых...

Journal of the American Heart Association: Сидячий образ жизни приближает смерть
Journal of the American Heart Association: Сидячий образ жизни приближает смерть

Основываясь на десятилетних наблюдениях з...

Нервная анорексия у мужчин опасна для жизни
Нервная анорексия у мужчин опасна для жизни

Нервная анорексия поражает как мужчин, та...

Cell: Выяснилось, почему из-за конфет и жвачки без сахара бывают газы
Cell: Выяснилось, почему из-за конфет и жвачки без сахара бывают газы

Исследователи из Калифорнийского универси...

ИВЛ может травмировать менее эластичные легкие недоношенных
ИВЛ может травмировать менее эластичные легкие недоношенных

Многие недоношенные дети нуждаются в меха...

Neuropsychologia: Как эмоции помогают людям с афазией подбирать слова
Neuropsychologia: Как эмоции помогают людям с афазией подбирать слова

Людям с афазией труднее придумать слова, ...

eGastroenterology: Точная медицина нейтрализует воспалительные болезни кишечника
eGastroenterology: Точная медицина нейтрализует воспалительные болезни кишечника

Распространенность воспалительных заболеваний ...

Virology: Ученые создали белок рецептора COVID в клетках мыши
Virology: Ученые создали белок рецептора COVID в клетках мыши

Группа ученых из Брукхейвенской националь...

Nucleic Acids Research: Ученые открыли ключевые этапы восстановления ДНК
Nucleic Acids Research: Ученые открыли ключевые этапы восстановления ДНК

Изучая социальную мобильность в современн...

Ученые нашли ген, отсутствие которого вызывает бесплодие
Ученые нашли ген, отсутствие которого вызывает бесплодие

Мыши, у которых отсутствует определенный ...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Транзисторы на основе бальзового дерева усилят позиции зеленой электроники
Транзисторы на основе бальзового дерева усилят позиции зеленой электроники
Наноразмерное покрытие ускоряет работу катализаторов на основе наночастиц золота
Наноразмерное покрытие ускоряет работу катализаторов на основе наночастиц золота
Scientific Reports: ИИ показал больший творческий потенциал, чем человек
Scientific Reports: ИИ показал больший творческий потенциал, чем человек
Ecology: Японские медведи в поисках пищи разоряют лесопосадки
Ecology: Японские медведи в поисках пищи разоряют лесопосадки
NSMBio: Исследование проливает свет на истоки неврологических заболеваний
NSMBio: Исследование проливает свет на истоки неврологических заболеваний
British Journal of Anaesthesia: Ученые выявили ошибку в работе пульсоксиметров
British Journal of Anaesthesia: Ученые выявили ошибку в работе пульсоксиметров
FEARC: Археологи используют фундук для реконструкции древних лесных массивов
FEARC: Археологи используют фундук для реконструкции древних лесных массивов
Blood: Создана новая стратегия поиска и уничтожения стволовых клеток лейкемии
Blood: Создана новая стратегия поиска и уничтожения стволовых клеток лейкемии
Лесовосстановления недостаточно для возмещения углерода от заготовки древесины
Лесовосстановления недостаточно для возмещения углерода от заготовки древесины
PRL: Ученые продвинулись в управляемом ускорении электронов в микромасштабе
PRL: Ученые продвинулись в управляемом ускорении электронов в микромасштабе
PNAS Nexus: Хоть горшком назовите, только учитывайте культурные различия
PNAS Nexus: Хоть горшком назовите, только учитывайте культурные различия
Nature Comm: Ошибка Пифагора вынуждает пересмотреть принципы создания музыки
Nature Comm: Ошибка Пифагора вынуждает пересмотреть принципы создания музыки
Открыт антивозрастной эффект витамина D и рецептора в средней кишке дрозофилы
Открыт антивозрастной эффект витамина D и рецептора в средней кишке дрозофилы
Physical Review Applied: Ниобий воскресили для квантовых технологий
Physical Review Applied: Ниобий воскресили для квантовых технологий
Journal of the American Heart Association: Сидячий образ жизни приближает смерть
Journal of the American Heart Association: Сидячий образ жизни приближает смерть

Новости компаний, релизы

НАИРИТ объявит итоги Всероссийского инновационного конкурса 21 февраля
НАИРИТ объявит итоги Всероссийского инновационного конкурса 21 февраля
«Инструменты инновационного развития»
«Инструменты инновационного развития»
3 причины перехода с печатной рекламы на цифровую
3 причины перехода с печатной рекламы на цифровую
Виды резервирования серверов для задач АСУ ТП
Виды резервирования серверов для задач АСУ ТП
Выбор клиники и лечащего врача с помощью специализированного сервиса
Выбор клиники и лечащего врача с помощью специализированного сервиса