Om de verspreiding van ziekten te stoppen, het kan worden gebruikt om telefoonschermen en toetsenborden te coaten, evenals de binnenkant van katheters en beademingsslangen, die een belangrijke bron zijn van zorginfecties (HCAI's).

De meest bekende zorginfecties worden veroorzaakt door: Clostridioides difficile ( C. moeilijk ), meticilline-resistent Staphylococcus aureus (MRSA) en Escherichia coli ( E coli ). Ze komen vaak voor tijdens klinische of chirurgische behandelingen, of van het bezoeken van een zorginstelling en een ernstige bedreiging voor de gezondheid vormen, waardoor ze een belangrijke prioriteit voor de NHS zijn om aan te pakken.

Het onderzoek, vandaag gepubliceerd in Natuurcommunicatie , is de eerste die een door licht geactiveerde antimicrobiële coating laat zien die met succes bacteriën in lage intensiteit doodt, omgevingslicht (300 Lux), zoals die op afdelingen en wachtkamers. Eerder, vergelijkbare coatings hadden intens licht nodig (3, 000 Lux), zoals die in operatiekamers, om hun dodende eigenschappen te activeren.

De nieuwe bacteriedodende coating is gemaakt van kleine clusters van chemisch gemodificeerd goud ingebed in een polymeer met kristalviolet - een kleurstof met antibacteriële en schimmelwerende eigenschappen.

eerste auteur, Dr. Gi Byoung Hwang (UCL Chemie), zei:"Kleuren zoals kristalviolet zijn veelbelovende kandidaten voor het doden van bacteriën en het steriel houden van oppervlakken, omdat ze veel worden gebruikt om wonden te desinfecteren. Bij blootstelling aan fel licht, ze creëren reactieve zuurstofsoorten, die op hun beurt bacteriën doden door hun beschermende membranen en DNA te beschadigen. Dit wordt versterkt wanneer ze worden gecombineerd met metalen zoals zilver, goud en zinkoxide."

"Andere coatings hebben bacteriën effectief gedood, maar alleen na blootstelling aan UV-licht, wat gevaarlijk is voor de mens, of zeer intense lichtbronnen, die niet erg praktisch zijn. We zijn verrast om te zien hoe effectief onze coating is in het doden van beide S. aureus en E coli bij omgevingslicht, waardoor het veelbelovend is voor gebruik in verschillende zorgomgevingen, " voegde professor Ivan Parkin (UCL-chemie) toe, senior auteur en decaan van de UCL Mathematical &Physical Sciences.

Het team van chemici, chemische ingenieurs en microbiologen creëerden de bacteriedodende coating met behulp van een schaalbare methode en testten hoe goed deze doodde S. aureus en E coli tegen controlecoatings en onder verschillende lichtomstandigheden.

Monsteroppervlakken werden behandeld met ofwel de bacteriedodende coating of een controlecoating voordat ze werden geïnoculeerd met 100, 000 kolonievormende eenheden (CFU) per ml van ofwel S. aureus en E coli . De groei van de bacteriën werd onderzocht onder donkere en witte lichtomstandigheden tussen 200-429 Lux.

Ze ontdekten dat in omgevingslicht, een controlecoating van kristalviolet in een polymeer alleen doodde geen van beide bacteriën. Echter, in dezelfde lichtomstandigheden, de bacteriedodende coating leidde tot een vermindering van 3,3 log in de groei van S. aureus na zes uur en een afname van 2,8 log in de groei van E coli na 24 uur.

" E coli was beter bestand tegen de bacteriedodende coating dan S. aureus omdat het langer duurde om een ​​significante vermindering van het aantal levensvatbare bacteriën op het oppervlak te bereiken. Dit komt vermoedelijk omdat E coli heeft een celwand met een dubbele membraanstructuur terwijl S. aureus heeft slechts een enkele membraanbarrière, " verklaarde co-auteur van de studie Dr. Elaine Allan (UCL Eastman Dental Institute).

Het team ontdekte onverwacht dat de coating bacteriën doodt door waterstofperoxide te produceren - een relatief mild reagens dat wordt gebruikt in oplossingen voor het reinigen van contactlenzen. Het werkt door het celmembraan chemisch aan te vallen, en daarom duurt het langer om bacteriën met meer beschermingslagen te bestrijden.

"De goudclusters in onze coating zijn de sleutel tot het genereren van waterstofperoxide, door de werking van licht en vochtigheid. Aangezien de clusters slechts 25 atomen goud bevatten, er is heel weinig van dit edelmetaal nodig in vergelijking met vergelijkbare coatings, onze coating aantrekkelijk maken voor breder gebruik, " merkte senior auteur professor Asterios Gavriilidis (UCL Chemical Engineering) op.