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

Frontiers in Allergy: Собаки способны учуять стресс по запаху дыхания человека
Frontiers in Allergy: Собаки способны учуять стресс по запаху дыхания человека

Чуткие носы собак способны распознать ранние п...

Cancer: Риск развития рака зависит от метаболического синдрома
Cancer: Риск развития рака зависит от метаболического синдрома

Новое исследование показывает, что люди с...

Nature Communications: В мигрирующих нейронах найден конус роста
Nature Communications: В мигрирующих нейронах найден конус роста

Мигрирующие нейроны обладают конусом роста, ко...

Cell: Открыта новая роль нейтрофилов в борьбе с раком
Cell: Открыта новая роль нейтрофилов в борьбе с раком

В исследовании, опубликованном в журнале ...

IEEE: Экзоскелет поможет перенесшим инсульт вернуться к нормальной жизни
IEEE: Экзоскелет поможет перенесшим инсульт вернуться к нормальной жизни

Портативное роботизированное устройство, котор...

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...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

EHJ-DH: Инструмент на основе ИИ успешно предсказывает фатальный сердечный ритм
EHJ-DH: Инструмент на основе ИИ успешно предсказывает фатальный сердечный ритм
Frontiers in Allergy: Собаки способны учуять стресс по запаху дыхания человека
Frontiers in Allergy: Собаки способны учуять стресс по запаху дыхания человека
Chem: Имплантируемые батареи могут работать на собственном кислороде организма
Chem: Имплантируемые батареи могут работать на собственном кислороде организма
NREE: Виноградари всего мира бьют тревогу из-за изменения климата
NREE: Виноградари всего мира бьют тревогу из-за изменения климата
В MIT разрабатывают бытовых роботов, наделенных здравым смыслом
В MIT разрабатывают бытовых роботов, наделенных здравым смыслом
Current Biology: У бенгальских кошек в ДНК лишь несколько процентов от леопарда
Current Biology: У бенгальских кошек в ДНК лишь несколько процентов от леопарда
В двумерных сверхпроводниках открыта незаметная квантовая критическая точка
В двумерных сверхпроводниках открыта незаметная квантовая критическая точка
Ученые предложили способ узнать, когда именно появляется сознание у младенцев
Ученые предложили способ узнать, когда именно появляется сознание у младенцев
Воздействие табака до рождения повышает риск развития диабета 2 типа у взрослых
Воздействие табака до рождения повышает риск развития диабета 2 типа у взрослых
Рост эффективности бифункциональных катализаторов удешевит производства водорода
Рост эффективности бифункциональных катализаторов удешевит производства водорода
Science: Облик будущих партнеров запечатлен у бабочек Heliconius в генах
Science: Облик будущих партнеров запечатлен у бабочек Heliconius в генах
NMI: Создана модель ИИ для разработки новых антибиотиков против супербактерий
NMI: Создана модель ИИ для разработки новых антибиотиков против супербактерий
2-фотонная фотоэмиссионная спектроскопия помогла понять поведение электронов
2-фотонная фотоэмиссионная спектроскопия помогла понять поведение электронов
Низкий социальный статус повышает риск проблем со здоровьем из-за алкоголизма
Низкий социальный статус повышает риск проблем со здоровьем из-за алкоголизма
BioDesign Research: Для производства каротиноидов разработали специальные дрожжи
BioDesign Research: Для производства каротиноидов разработали специальные дрожжи

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