Naukowcy z University College London opracowali nową powłokę o działaniu antybakteryjnym. Pod wpływem światła już o niewielkim natężeniu skutecznie zabija ona bakterie takie jak gronkowiec złocisty i pałeczka okrężnicy.
Do aktywacji nowej powłoki wystarczy już światło standardowo stosowane na szpitalnych oddziałach.
Fot. vitalworks / pixabay.com
Artykuł na ten temat opublikowany został w czasopiśmie „Nature Communications”. Jak zapewniają naukowcy, powłoka może skutecznie powstrzymać rozprzestrzenianie się zakażeń związanych z opieką medyczną (HCAI – ang. health care associated infections).
Złoto i fiolet krystaliczny
W jaki sposób odkrycie naukowców z UCL jest przełomowe? Ponieważ do aktywacji powłoki wystarczy światło o natężeniu zaledwie 300 luksów, a takie natężenie światła generują już lampy, które są i tak powszechnie stosowane w poczekalniach i na oddziałach. Dotychczas dostępne materiały powłokowe wymagały do aktywacji dużo większego natężenia światła – ok. 3000 luksów.
Nowa powłoka jest zbudowana z maleńkich struktur ze zmodyfikowanego chemicznie złota, zanurzonych w polimerze z dodatkiem fioletu krystalicznego – barwnika o właściwościach antybakteryjnych i grzybobójczych. Jak wyjaśnia prof. Gi Byoung Hwang z UCL:
Barwniki takie jak fiolet krystaliczny to obiecujący środek bakteriobójczy, ponieważ są one powszechnie stosowane do odkażania ran. Pod wpływem światła wytwarzają one reaktywne formy tlenu, które następnie zabijają bakterie, uszkadzając ich błony ochronne i DNA. Efekt ulega wzmocnieniu, jeśli połączy się je z metalami takimi jak srebro i złoto czy tlenkiem cynku.
Skuteczna i niekosztowna
Zespół chemików, inżynierów i mikrobiologów opracował powłokę i przetestował jej działanie biobójcze na bakteriach Staphylococcus aureus (gronkowiec złocisty) i Escherichia coli (pałeczka okrężnicy). Podczas testów wykorzystano światło o różnym natężeniu z zakresu 200 – 429 luksów.
Stwierdzono, że w standardowym świetle otoczenia powłoka kontrolna z fioletem krystalicznym w polimerze nie zabijała bakterii. Jednak w tych samych warunkach oświetlenia zaproponowany materiał powłokowy z dodatkiem złota znacznie ograniczył namnażanie bakterii. Zaobserwowano również, że powłoka zabija bakterie wytwarzając nadtlenek wodoru, który atakuje błony komórkowe mikrobów. Jak wyjaśnia prof. Asterios Gavriilidis z UCL:
Klastery ze złota w naszej powłoce to kluczowy jej składnik w procesie wytwarzania nadtlenku wodoru, przy udziale światła i wilgoci. A ponieważ klastery zawierają zaledwie 25 atomów złota, do otrzymania powłoki potrzebujemy bardzo niewiele tego cennego materiału, co sprawia, że powłoka może znaleźć szerokie zastosowanie.
Projekt został sfinansowany przez Engineering and Physical Sciences Research Council w ramach programu Advanced Flow Technology for Healthcare Materials Manufacturing.
Źródło: UCL
