Sciencemag.cz
Doporučujeme
Bakteriální infekce související s lékařskými implantáty představují velký problém. Některé bakterie mohou na implantátech včetně těch zubních a ortopedických, vytvářet celé biofilmy a tyto kompaktní vrstvy jsou pak zvlášť odolné a jimi vyvolané infekce obtížně léčitelné. Řešením mnohdy musí být až výměna implantátu, což je nákladné a pro pacienty krajně frustrující.
Vědci z Chalmersovy technologické univerzity ve Švédsku (Göteborg) nyní vyvinuli novou metodu, jak těmto infekcím předcházet. Materiál na bázi grafenu pokryjí molekulami, které bakterie hubí. Jedná se o antimikrobiální látky nerozpustné ve vodě a tedy obtížně aplikovatelné jiným způsobem. Molekuly se pak z grafenu uvolňují zhruba konstantní rychlostí, kterou lze nastavit předem. Vazba aktivních molekul na grafen je podle autorů studie velmi jednoduchá a lze snadno integrovat do výrobních procesů.
Grafen je pro integraci hydrofobních látek ideálním materiálem. Samotné navázání těchto molekul na grafen probíhá pomocí ultrazvuku, uvádí Santosh Pandit z Chalmersovy univerzity, první autor studie publikované ve Scientific Reports. V rámci studii byl grafenový materiál pokryt kyselinou usnovou, která se získává z lišejníků. Předchozí výzkum ukázal, že kyselina usnová má dobré baktericidní vlastnosti. Funguje tak, že brání bakteriím v tvorbě nukleových kyselin, zejména inhibuje syntézu RNA, a tím blokuje syntézu bílkovin v bakteriální buňce. Kontinuální uvolňování kyseliny usnové z grafenu pak bránilo tvorbě biofilmů patogenních bakterií Staphylococcus aureus a Staphylococcus epidermidis, které právě bývají v souvislosti s medicínskými implantáty častým zdrojem problémů.
Santosh Pandit et al, Sustained release of usnic acid from graphene coatings ensures long term antibiofilm protection, Scientific Reports (2021). DOI: 10.1038/s41598-021-89452-5
Zdroj: Chalmers University of Technology / Phys.org
