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

eLife: Смертоносная бактерия-вампир жаждет человеческой крови
eLife: Смертоносная бактерия-вампир жаждет человеческой крови

Одни из самых смертоносных бактерий в&nbs...

New England Journal of Medicine: Упреждающая ангиопластика не улучшает прогноз
New England Journal of Medicine: Упреждающая ангиопластика не улучшает прогноз

По данным нового крупного исследования, провед...

JAMA: Скрининг PSA незначительно влияет на смертность от рака простаты
JAMA: Скрининг PSA незначительно влияет на смертность от рака простаты

Крупнейшее на сегодняшний день исследован...

Acta Biomaterialia: Созданы трансплантаты, похожие на реальное человеческое ухо
Acta Biomaterialia: Созданы трансплантаты, похожие на реальное человеческое ухо

Используя современные методы тканевой инженери...

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...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Evolution: Островные летучие мыши одного вида эволюционируют по-разному
Evolution: Островные летучие мыши одного вида эволюционируют по-разному
EGU: 41 000 лет назад атмосферу Земли пронзили космические лучи
EGU: 41 000 лет назад атмосферу Земли пронзили космические лучи
Созданы чернила для 3D-печати гибких устройств без механических соединений
Созданы чернила для 3D-печати гибких устройств без механических соединений
Исследователи изучают влияние сольватации и валентности ионов на металлополимеры
Исследователи изучают влияние сольватации и валентности ионов на металлополимеры
New Phytologist: Сети прожилок на листьях появились 201 млн лет назад
New Phytologist: Сети прожилок на листьях появились 201 млн лет назад
«Литнет» выяснил, что привлекает читателей в книгах о космосе
«Литнет» выяснил, что привлекает читателей в книгах о космосе
Инженеры воссоздали голопалубу Star Trek с помощью ChatGPT и видеоигр
Инженеры воссоздали голопалубу Star Trek с помощью ChatGPT и видеоигр
New England Journal of Medicine: Упреждающая ангиопластика не улучшает прогноз
New England Journal of Medicine: Упреждающая ангиопластика не улучшает прогноз
Инженеры создают более выгодную сеть для распределения солнечной энергии
Инженеры создают более выгодную сеть для распределения солнечной энергии
ACS Nano: Зубы нутрий и бобров помогут ученым вывести формулу совершенной эмали
ACS Nano: Зубы нутрий и бобров помогут ученым вывести формулу совершенной эмали
JSPR: Между кортизолом и социальной поддержкой в семейных парах нашли связь
JSPR: Между кортизолом и социальной поддержкой в семейных парах нашли связь
GBE: ДНК древних пингвинов Адели выявило повторы возрастом сотни миллионов лет
GBE: ДНК древних пингвинов Адели выявило повторы возрастом сотни миллионов лет
IC: Исследователи тестируют биологическую безвредность нейроморфной сети
IC: Исследователи тестируют биологическую безвредность нейроморфной сети
EGU: В золоте дураков все-таки нашли ценный компонент
EGU: В золоте дураков все-таки нашли ценный компонент
Шёнингенские копья доказали: 300 000 лет назад древесина была важнейшим сырьем
Шёнингенские копья доказали: 300 000 лет назад древесина была важнейшим сырьем

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