Wetenschap
Een cicade is afgebeeld op een boom op 28 juli, 2013 in Marseille, Frankrijk
Stel je een ziekenhuiskamer voor, deurklink of keukenblad dat vrij is van bacteriën - en er is geen druppel ontsmettingsmiddel of kokend water of een dosis magnetron nodig om de ziektekiemen te verwijderen.
Dat is het idee achter een opzienbarende ontdekking van wetenschappers in Australië.
In een onderzoek dat dinsdag in het tijdschrift is gepubliceerd Natuurcommunicatie , ze beschreven hoe een libel hen naar een nanotechnologisch oppervlak leidde dat bacteriën fysiek doodt.
De kiemdoder is zwart silicium, een stof die in de jaren negentig per ongeluk werd ontdekt en nu wordt gezien als een veelbelovend halfgeleidermateriaal voor zonnepanelen.
Onder een elektronenmicroscoop, het oppervlak is een woud van spikes van slechts 500 nanometer (500 miljardste van een meter) hoog die de celwanden openscheuren van elke bacterie die in contact komt, vonden de wetenschappers.
Het is de eerste keer dat een waterafstotend oppervlak deze fysieke kwaliteit als bactericide heeft.
Vorig jaar, het team, geleid door Elena Ivanova aan de Swinburne University of Technology in Melbourne, waren stomverbaasd toen ze ontdekten dat cicadevleugels krachtige moordenaars waren van Pseudomonas aeruginsoa - een opportunistische kiem die ook mensen infecteert en resistent wordt tegen antibiotica.
Goed kijken, ze ontdekten dat het antwoord niet in een biochemische stof op de vleugel lag, maar in regelmatig op afstand van elkaar geplaatste "nanopilaren" waarop bacteriën aan flarden werden gesneden toen ze zich op het oppervlak vestigden.
Ze gingen verder met de ontdekking door nanostructuren te onderzoeken die de doorschijnende voorvleugels van een rode Australische libel genaamd de zwervende baars (Latijnse naam Diplacodes bipunctata) bezaaien.
Het heeft spikes die iets kleiner zijn dan die op het zwarte silicium - ze zijn 240 nanometer hoog.
De vleugels van de libel en het zwarte silicium werden getest in een laboratorium, en beide waren meedogenloos bacteriedodend.
Glad tot de menselijke aanraking, de oppervlakken vernietigden twee categorieën bacteriën, genaamd Gram-negatief en Gram-positief, evenals sporen, de beschermende schaal die bepaalde tijden van slapende ziektekiemen bedekt.
De drie gerichte bugs omvatten P. aeruginosa, de beruchte Staphylococcus aureus en de ultraharde spore van Bacillus subtilis, een brede bodemkiem die een neef is van miltvuur.
Het moordcijfer was 450, 000 bacteriecellen per vierkante centimeter per minuut gedurende de eerste drie uur van blootstelling.
Dit is 810 keer de minimale dosis die nodig is om een persoon met S. aureus te infecteren, en maar liefst 77, 400 keer die van P. aeruginosa.
Als de kosten van het maken van zwart silicium een obstakel vormen, er zijn veel andere opties om kiemdodende oppervlakken op nanoschaal te maken, zeiden de wetenschappers.
"Synthetische antibacteriële nanomaterialen die een vergelijkbare effectiviteit vertonen... kunnen gemakkelijk over grote oppervlakken worden gefabriceerd, " Zij schreven.
© 2013 AFP
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com