Onderzoekers van het Swedish Medical Nanoscience Center aan het Karolinska Institutet hebben een innovatieve manier ontwikkeld om geleidende kunststoffen te hacken om bacteriegroei te voorkomen met behulp van zilveren nanodeeltjes en een kleine elektrische stroom. De methode, die nuttig kunnen zijn bij het voorkomen van bacteriële infecties in ziekenhuizen, wordt gepresenteerd in het wetenschappelijke tijdschrift Geavanceerde materialen voor de gezondheidszorg .

Ziekenhuisafdelingen liggen vol met plastic oppervlakken, plastic buizen en plastic apparaten, elk met potentieel gevaarlijke microben. Bacteriën kunnen lang overleven op plastic oppervlakken, van waaruit ze zich naar patiënten kunnen verspreiden en infecties kunnen veroorzaken.

Effectieve combinatie van kleine aanvallen

Hoewel bekend is dat zowel grote elektrische stromen als hoge zilverconcentraties bacteriën doden, ze vormen ook een risico voor de mens, daarom is het gebruik ervan in ziekenhuizen beperkt. Nieuw onderzoek onder leiding van professor Agneta Richter-Dahlfors van de afdeling Neurowetenschappen van Karolinska Institutet toont aan dat het niet nodig is om gevaarlijke concentraties zilver of grote stromen te gebruiken om bacteriën te doden, als deze in combinatie worden gebruikt.

"Door de bacteriën op meerdere fronten tegelijk aan te pakken, het effect van verschillende kleine aanvallen wordt groter dan wanneer elke factor op zichzelf werkt", legt Agneta Richter-Dahlfors uit.

Het onderzoeksteam richtte zich op de beruchte ziekenhuispathogeen Staphylococcus aureus. Ze ontdekten dat het toepassen van kleine elektrische stroompjes op een geleidend plastic oppervlak geen effect had op de groei van bacteriën. Op een soortgelijk oppervlak dat een aangehechte laag zilveren nanodeeltjes blootlegt, bacteriegroei was verminderd. Echter, toepassing van een kleine elektrische stroom op het laatstgenoemde oppervlak versterkte het effect van aangehechte zilveren nanodeeltjes, en de bacteriën waren volledig vernietigd.

Elektrische velden verzwakken bacteriële cellen

"Het is een fenomeen dat bekend staat als het bio-elektrische effect, waarbij elektrische velden bacteriële cellen verzwakken tegen aanvallen van buitenaf", zegt promovendus Salvador Gomez-Carretero van de afdeling Neurowetenschappen van Karolinska Institutet. "We gebruiken elektrische signalen om de antimicrobiële activiteit van de zilveren nanodeeltjes te verhogen. Dit vermindert de benodigde hoeveelheid zilver, wat gunstig is voor zowel de patiënt als het milieu."

In de toekomst, de onderzoekers hopen dat deze technologie zal helpen om oppervlakken in ziekenhuizen en andere omgevingen die hoge hygiënische normen vereisen, vrij te houden van bacteriën die levensbedreigende infecties kunnen veroorzaken.

"Het is nog niet getest in de kliniek, maar we geloven dat deze technologie een goede benadering zou kunnen zijn om de verspreiding van infectieuze bacteriën en de incidentie van ziekenhuisinfecties te beperken", zegt professor Richter-Dahlfors.