science >> Wetenschap >  >> Chemie

Bacteriën aanvallen met op haaienhuid geïnspireerde oppervlakken

Krediet:American Chemical Society

Haaien zijn vaak het onderwerp van tv-specials of nieuwsverhalen over hun aanvallen op mensen. Maar wetenschappers ontdekken dat haaien een nieuw type oppervlak zouden kunnen inspireren dat bacteriën zou aanvallen, mensen helpen in plaats van ze pijn te doen. Zoals gemeld in ACS Toegepaste Materialen &Interfaces , onderzoekers hebben een coating ontworpen die is doordrenkt met antimicrobiële middelen en de patroonachtige diamantachtige textuur van haaienhuid heeft.

Bacteriën bestrijden is een voortdurende strijd, resulterend in meer dan 2 miljoen infecties en 23, 000 doden per jaar in de VS, volgens de Amerikaanse Centers for Disease Control and Prevention. Als gevolg van overmatig gebruik van antibiotica, bacteriële resistentie tegen deze medicijnen neemt toe. Patiënten in ziekenhuizen die al met ziektes worstelen of een gecompromitteerd immuunsysteem hebben, lopen vooral het risico om infecties te ontwikkelen door alleen besmette bedrails en deurknoppen aan te raken. Wetenschappers hebben coatings ontwikkeld voor deze high-touch oppervlakken om de verspreiding en groei van microben tegen te gaan. Bijvoorbeeld, Sharklet AF is een coating die is ontworpen om de huid van een haai na te bootsen, en het vermindert het vermogen van bacteriën om zich aan oppervlakken te hechten. Maar langdurig gebruik zal leiden tot ophoping van bacteriën. James J. Watkins, Jessica D. Schiffman en collega's wilden zien of het toevoegen van titaniumdioxide (TiO 2 ) nanodeeltjes, die antibacterieel zijn, aan een materiaal van haaienhuid zou microben efficiënt bestrijden.

Het team heeft hun eigen haaienhuidoppervlakken geprint met polymeer en keramische composieten, en voegde er titaniumdioxide-nanodeeltjes aan toe. Het haaienhuidoppervlak zonder nanodeeltjes verminderde de aanhechting van E coli met 70 procent vergeleken met gladde films. Maar haaienhuid komt naar boven met TiO 2 nanodeeltjes die gedurende één uur aan UV-licht werden blootgesteld, doodden meer dan 95 procent van de E coli en 80 procent van Staphylococcus aureus . De groep zegt dat de fabricagemethode kan worden opgeschaald voor massaproductie.