AFM: Антибактериальные поверхности из графена уничтожат 99,9% патогенов

Графен, обладающий сильными бактерицидными свойствами, может помочь в борьбе с бактериями, устойчивыми к антибиотикам. Раньше не было эффективных способов контролировать эти свойства графена и использовать его потенциал в здравоохранении.

Исследователи из Технологического университета Чалмерса (Швеция) решили эту проблему. Они использовали технологию, применяемую в обычных магнитах для холодильника, и создали ультратонкую акупунктурную поверхность. Она может служить покрытием для катетеров и имплантатов и убивать 99,9% бактерий на поверхности.

Инфекции, связанные с оказанием медицинской помощи — серьёзная проблема во всём мире. Они вызывают страдания пациентов, требуют больших затрат на здравоохранение и повышают риск устойчивости к антибиотикам.

Большинство инфекций возникает из-за использования медицинских технологий: катетеров, протезов, имплантатов. Через чужеродную поверхность бактерии попадают в организм. Исследователи из Технологического университета Чалмерса изучают, как графен может помочь бороться с устойчивостью к антибиотикам и инфекциями. Ранее они показали, что вертикально расположенные хлопья графена не дают бактериям прикрепляться к подложке. Бактерии разрезаются об острые чешуйки графена и погибают.

Мы создаём ультратонкий антибактериальный материал на основе графена. Его можно наносить на любые поверхности, включая медицинские устройства и имплантаты. Это поможет избежать попадания бактерий.

Графен не позволяет бактериям прикрепляться к поверхности. У этого материала есть ещё одно преимущество: он не повышает устойчивость бактерий к антибиотикам, в отличие от других химических альтернатив, — рассказал Иван Миякович — профессор системной биологии в Технологическом университете Чалмерса и один из авторов исследования.

Убивает 99,99% бактерий на поверхности

Исследователи столкнулись с проблемой: они не могут контролировать направление ориентации графеновых хлопьев. Из-за этого материал нельзя нанести на поверхности, которые используются в медицинских приборах.

Раньше бактерицидные свойства графена можно было контролировать только в одном направлении — направлении потока в процессе производства. Но учёные из Чалмерса совершили прорыв в этой области.

Мы научились контролировать воздействие графена сразу по нескольким направлениям и равномерно его ориентировать.

Благодаря этому методу, графеновые нанопластины можно интегрировать в медицинские пластиковые поверхности. В результате получается антибактериальное покрытие, которое уничтожает 99,9% бактерий.

Это позволит более гибко производить медицинские устройства для борьбы с бактериями с использованием графена, — говорит Роланд Кадар, профессор реологии в Технологическом университете Чалмерса.

Беспрецедентная эффективность за счет управления магнитными полями

Исследователи расположили магниты по кругу так, чтобы магнитное поле внутри массива было направлено прямо. Благодаря этому графен равномерно ориентировался, а поверхности любой формы получали мощный бактерицидный эффект.

Этот метод описан в журнале Advanced Functional Materials и называется «массив Хальбаха». Он похож на технологию, которая используется в магнитах для холодильника: магнитное поле усиливается и становится равномерным внутри массива, но при этом с другой стороны оно ослабляется.

Метод массива Хальбаха впервые помог сориентировать графен в полимерном нанокомпозите. Теперь мы хотим внедрить графеновые пластины в сферу здравоохранения, чтобы уменьшить количество больничных инфекций, облегчить страдания пациентов и решить проблему устойчивости к антибиотикам, — говорит Виней Гай из Технологического университета Чалмерса.

Эта технология может применяться в разных областях: батареи, суперконденсаторы, сенсоры и упаковочные материалы.

По словам Роланда Кадара, эта технология открывает новые возможности для выравнивания материалов и проектирования наноструктур.

24.09.2024


Подписаться в Telegram



Нано

NatElec: Нанотранзисторы преодолеют ограничения кремниевых полупроводников
NatElec: Нанотранзисторы преодолеют ограничения кремниевых полупроводников

Кремниевые транзисторы, которые используются д...

Science: Открыт новый метод выращивания полезных квантовых точек
Science: Открыт новый метод выращивания полезных квантовых точек

Квантовые точки, или полупроводниковые на...

Nature Nanotechnology: Идет создание упрощенной формы жизни
Nature Nanotechnology: Идет создание упрощенной формы жизни

Учёные много лет пытаются понять, как&nbs

LS&A: Разработан метод синтеза наночастиц высокоэнтропийных сплавов
LS&A: Разработан метод синтеза наночастиц высокоэнтропийных сплавов

Быстрое создание наночастиц высокоэнтропийных ...

Nano Letters: Тройные стыки — залог сохранения стабильности наноматериалов
Nano Letters: Тройные стыки — залог сохранения стабильности наноматериалов

Как создать материалы, которые будут прочнее и...

Nature Nanotechnology: Нанодиски для стимуляции мозга заменят инвазивные электроды
Nature Nanotechnology: Нанодиски для стимуляции мозга заменят инвазивные электроды

Новые магнитные нанодиски разработали учёные и...

LS&A: Разработан хиральный нанокомпозит для зондирования сероводорода
LS&A: Разработан хиральный нанокомпозит для зондирования сероводорода

С развитием нанотехнологий создано много искус...

ACS Nano: Открыты светопоглощающие свойства ахиральных материалов
ACS Nano: Открыты светопоглощающие свойства ахиральных материалов

Исследователи из Университета Оттавы сдел...

ACS Nano: Искусственный паучий шелк превратят в медицинские материалы
ACS Nano: Искусственный паучий шелк превратят в медицинские материалы

Скоро Хэллоуин, пора украшать дома страшными в...

AFM: Антибактериальные поверхности из графена уничтожат 99,9% патогенов
AFM: Антибактериальные поверхности из графена уничтожат 99,9% патогенов

Графен, обладающий сильными бактерицидными сво...

Physical Review Letters: Ученые подобрались ближе к искоренению наношума
Physical Review Letters: Ученые подобрались ближе к искоренению наношума

Благодаря наноразмерным устройствам исследоват...

ACS Nano: Новое открытие улучшит дизайн микроэлектронных устройств
ACS Nano: Новое открытие улучшит дизайн микроэлектронных устройств

Как работает электроника нового поколения и&nb...

В УГНТУ разработали установку по переработке печной сажи в графен
В УГНТУ разработали установку по переработке печной сажи в графен

Установку, которая перерабатывает печную сажу&...

Science: Стало возможным массовое производство металлических нанопроводов
Science: Стало возможным массовое производство металлических нанопроводов

Новый метод выращивания крошечных металлически...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

ES&T: Волокна на биооснове изводят земляных червей быстрее, чем полиэфирные
ES&T: Волокна на биооснове изводят земляных червей быстрее, чем полиэфирные
Nature Astronomy: Красные карлики тоже обогащают Вселенную
Nature Astronomy: Красные карлики тоже обогащают Вселенную
NPJ Microgravity: Микрогравитация усиливает способность клеток регенерировать
NPJ Microgravity: Микрогравитация усиливает способность клеток регенерировать
Созданная в МГУ ИИ-система для прогнозирования доз инсулина требует доработки
Созданная в МГУ ИИ-система для прогнозирования доз инсулина требует доработки
Palaeontology: Птицу ужаса, останки которой нашли в Южной Америке, съел кайман
Palaeontology: Птицу ужаса, останки которой нашли в Южной Америке, съел кайман
NatElec: Нанотранзисторы преодолеют ограничения кремниевых полупроводников
NatElec: Нанотранзисторы преодолеют ограничения кремниевых полупроводников
Открыта связь депрессии с нарушением формирования функциональной сети мозга
Открыта связь депрессии с нарушением формирования функциональной сети мозга
На Урале предложили высаживать коноплю для поглощения углекислого газа
На Урале предложили высаживать коноплю для поглощения углекислого газа
Nature Chemistry: Протоклетки помогут биохимикам понять, как зародилась жизнь
Nature Chemistry: Протоклетки помогут биохимикам понять, как зародилась жизнь
В Воронеже разработали новый метод извлечения коллагена из кожи пресноводных рыб
В Воронеже разработали новый метод извлечения коллагена из кожи пресноводных рыб
В ТПУ создали многоразовые накопители водорода из отечественного сырья
В ТПУ создали многоразовые накопители водорода из отечественного сырья
Новый подход к производству цифрового света решает проблемы 3D-печати
Новый подход к производству цифрового света решает проблемы 3D-печати
Простой анализ крови поможет предотвратить преэклампсию у рожениц
Простой анализ крови поможет предотвратить преэклампсию у рожениц
Cancer: Аэробные упражнения рассеивают туман в мозге, вызванный химиотерапией
Cancer: Аэробные упражнения рассеивают туман в мозге, вызванный химиотерапией
Искусственный «нос» может учуять испорченные фрукты и испорченное мясо
Искусственный «нос» может учуять испорченные фрукты и испорченное мясо

Новости компаний, релизы

Международные эксперты оценили разработанную для нижегородского завода технологию
На старт! Внимание! MITEX!
Фестиваль научных театров «Наука всем!» прошёл в Санкт-Петербурге
Всероссийский исторический кроссворд собрал 15 тысяч участников
«Вертолеты России» представили на саммите БРИКС Ми-171А3 AURUS, Ми-38 и модернизированный Ансат