Најтањи материјал на свету може спречити инфекцију имплантатом
Са само једним атомом дебелим, графен је најтањи материјал који је човеку познат. Због високе проводљивости, графен се могао користити у различитим електронским уређајима као што су екрани телефона и пуњачи. Нова истраживања додају списак употреба материјала, јер се утврди да танки слој графена делује антибактеријски.
Графен је пронађен 2002. године, када је стручњак за микроскопски танке материјале одлучио да експериментише са врло танким слојевима угљеника.
Добијени „суперматеријал“ сада је познат као један од најјачих материјала на свету - у ствари је 200 пута јачи од челика - као и најтањи.
Направљен у облику љуспица или филмова, графен је проводљивији од бакра.
Претходно су истраживачи експериментисали са постављањем графенских пахуљица вертикално у покушају да прошире своју примену.
Иако структурирање графена као вертикалних „шиљака“ само по себи није иновативно, научници са Универзитета технологије Цхалмерс у Гетеборгу у Шведској први су показали да постављање пахуљица вертикално убија бактерије и спречава инфекције у хируршком имплантату.
Налази - који су сада објављени у часопису Напредни интерфејси за материјале - су посебно значајни с обзиром на то да су претходна истраживања дала супротстављене резултате, а неки тестови показују да уништава бактерије, а други остављајући бактерије неозлеђеним.
„Открили смо да је кључни параметар оријентација графена вертикално“, каже аутор коодговарајуће студије Иван Мијаковић, професор на Одељењу за биологију и биолошко инжењерство са Универзитета технологије Цхалмерс. „Ако је водоравно, бактеријама није нанесена штета“, објашњава он.
Како графен може користити имплантатима
Према Управи за храну и лекове (ФДА), медицински имплантати су „уређаји или ткива који се постављају унутар или на површину тела“. Неки од ових имплантата могу заменити делове тела, попут протезе кука или колена, или могу једноставно подржати добро функционисање других органа.
ФДА упозорава да инфекције често прате имплантате - посебно одмах након операције. Иако се обично такве инфекције могу лечити одговарајућим лековима, у неким случајевима имплантат мора бити потпуно уклоњен.
Међутим, ново истраживање показује да постављање графенских пахуљица вертикално на површину имплантата формира „шиљати“ заштитни штит који сече бактерије и спречава их да се прикаче.
Важно је да овај заштитни слој не штети људским ћелијама; људске ћелије су 25 пута веће од бактерија. Снимак испод детаљно објашњава како раде графенске шиљке.
„Графен има велики потенцијал за примену у здравству“, каже аутор коодговарајуће студије Јие Сун, ванредни професор на Одељењу за микро технологију и нанонауке на Технолошком универзитету Цхалмерс.
Минимизирање ризика од одбацивања имплантата, чинећи антибиотике непотребним и заштита од инфекције само су неке од ових примена.
Међутим, упозорава, „потребно је више истраживања пре него што можемо да тврдимо да је [графен] потпуно сигуран. Између осталог, знамо да се графен не разграђује лако. “
„Желимо да спречимо бактерије да створе инфекцију. У супротном, можда ће вам требати антибиотици, који могу пореметити равнотежу нормалних бактерија, а такође повећати ризик од антимикробне резистенције патогена. “
Аутор прве студије Сантосх Пандит, Одељење за биологију и биолошки инжењеринг, Цхалмерс Университи оф Тецхнологи
