science >> Wetenschap >  >> Chemie

Coördinatiepolymeren met tot 99,99% antibacteriële efficiëntie

Krediet:RUDN University

Een chemicus van de RUDN University heeft met zijn collega's uit Portugal twee soorten coatings ontwikkeld op basis van nieuwe coördinatiepolymeren met zilver. Beide verbindingen werden met succes getest tegen vier veelvoorkomende pathogenen. De resultaten zijn gepubliceerd in ACS-publicaties (ACS Appl. Mater. Interfaces) .

Door de snelle mutatie schadelijke micro-organismen passen zich voortdurend aan nieuwe antibiotica en antiseptica aan. Het is vooral moeilijk om bacteriën te vernietigen als ze een biofilm vormen. Ze blijven bij elkaar en creëren een gemeenschap die klaar staat om antimicrobiële middelen terug te bestrijden. Coördinatiepolymeren (steigers gemaakt van metaalionen en organische liganden) kunnen dit probleem oplossen. Ze voorkomen dat ziekteverwekkers biofilms vormen en zich op de oppervlakken vermenigvuldigen. RUDN University-chemici hebben twee coördinatiepolymeren gemaakt met zilverionen met bijna 100% antibacteriële activiteit.

"We hebben een syntheseprotocol ontwikkeld en de kenmerken en structurele kenmerken beschreven van twee nieuwe op zilver gebaseerde bioactieve coördinatiepolymeren. We hebben deze verbindingen geïmmobiliseerd, geëpoxideerde sojaolie geacryleerd en een hybride materiaal gemaakt voor antimicrobieel gebruik, "Alexander Kirillov, doctoraat, een medewerker van het Joint Institute for Chemical Studies aan de RUDN.

Coördinatiepolymeren bestaan ​​uit cyclische structuren. Hun centrale element is een atoom of een ion. Wetenschappers gebruikten zilvernitraat en pyromellietzuur of trimesinezuur om op zilver gebaseerde polymeren te synthetiseren. De polymeren werden verkregen door zelfassemblage, het betekent dat cyclische componenten zelf een interactie aangingen om een ​​patroon te vormen dat vervolgens werd toegevoegd aan het substraat gemaakt van sojaolie. Chemici hebben drie soorten films gemaakt met verschillende concentraties van het coördinatiepolymeer-0,05%, 0,1% en 0,5%.

Chemici van RUDN hebben getest of de bacteriën biofilms kunnen vormen op oppervlakken die zijn gecoat met nieuwe polymeren. Voor het experiment, ze gebruikten vier pathogenen die biofilms in het menselijk lichaam kunnen vormen en ziekten kunnen veroorzaken. Staphylococcus epidermidis veroorzaakt sepsis, endocarditis, conjunctivitis, Staphylococcus aureus veroorzaakt etterende ontstekingsprocessen in bijna alle organen en weefsels, Pseudomonas aeruginosa is de verwekker van ziekenhuisinfecties bij mensen, en de meestal ongevaarlijke Escherichia coli kan soms ernstige voedselvergiftiging veroorzaken. De nieuwe polymeren bleken tegen alle vier de bacteriën actief te zijn. De effectiviteit van de bescherming was afhankelijk van de concentratie. Een van de coatings bleek veelbelovender:een film met 0,05% van het actieve polymeer vernietigde 99,99% van de bacteriën van alle vier de soorten.

"Ons werk opent antibiofilm-toepassingen van met CP gedoteerde biopolymeren, nieuwe perspectieven en veelbelovende resultaten opleveren voor het ontwerp van functionele biomaterialen, "Alexander Kirillov, doctoraat, een medewerker van het Joint Institute for Chemical Studies aan de RUDN.