Καθώς τα μικρόβια γίνονται πιο δύσκολα στην αντιμετώπιση και η αντοχή στα αντιβιοτικά συνεχίζει να αυξάνεται παγκοσμίως, επιστήμονες στο Πανεπιστήμιο Φλίντερς ανακάλυψαν έναν απροσδόκητο σύμμαχο στην πρόληψη των λοιμώξεων προτού αυτές εξαπλωθούν.
Διαπίστωσαν ότι προσεκτικά ελεγχόμενες μικροσκοπικές ρωγμές μπορούν να ενισχύσουν την απόδοση μιας αντιβακτηριακής επίστρωσης, η οποία βοηθά στην καταστροφή επικίνδυνων βακτηρίων όταν ενεργοποιείται με ένα μικρό ηλεκτρικό φορτίο. Η ανακάλυψη αυτή θα μπορούσε να οδηγήσει σε έξυπνα επιθέματα τραυμάτων και φορητές συσκευές υγείας που προστατεύουν από μολύνσεις.
Ένα σύντομο φορτίο σκοτώνει τα βακτήρια
Το υλικό δοκιμάστηκε απέναντι σε επικίνδυνα βακτήρια, συμπεριλαμβανομένου του ανθεκτικού στη μεθικιλλίνη σταφυλόκοκκου, που αποτελεί βασική αιτία νοσοκομειακών λοιμώξεων, και της ψευδομονάδας, η οποία προκαλεί σοβαρές λοιμώξεις σε ευάλωτους ασθενείς. Μετά από μόλις ένα λεπτό ηλεκτρικής διέγερσης χρησιμοποιώντας μια τυπική μπαταρία 9-βολτ, περισσότερο από το 80% των βακτηριακών κυττάρων ήταν νεκρά εντός τριών ωρών.
Μετατροπή των ρωγμών σε ηλεκτρικά σημεία
Ο αναπληρωτής καθηγητής Βι-Χαν Τρουόνγκ αναφέρει ότι η ανακάλυψη αμφισβητεί μια από τις πιο βαθιά ριζωμένες παραδοχές στη μηχανική. Ο ίδιος σημειώνει ότι οι περισσότεροι μηχανικοί ξοδεύουν πολύ χρόνο προσπαθώντας να αποτρέψουν τον σχηματισμό ρωγμών, αλλά αποδείχθηκε ότι όταν ελέγχονται προσεκτικά, αυτές οι μικρές ρωγμές μπορούν να δημιουργήσουν νέες ευκαιρίες και χρήσιμες λειτουργίες.
Η ανακάλυψη προέκυψε καθώς η διεθνής ερευνητική ομάδα, με επικεφαλής επιστήμονες στο Βιοϊτρικό Εργαστήριο Νανομηχανικής του Φλίντερς, ανέπτυξε μια εύκαμπτη επίστρωση από υγρό γάλλιο και νανοσωλήνες άνθρακα. Καθώς η επίστρωση στέγνωνε, σχηματίστηκαν φυσικά δίκτυα μικροσκοπικών ρωγμών στην επιφάνεια.
Αντί να αποδυναμώνουν το υλικό, οι ρωγμές δημιούργησαν μικρά ηλεκτρικά σημεία που ενίσχυσαν την ικανότητα θανάτωσης βακτηρίων. Η ηλεκτρική διέγερση αύξησε το στρες μέσα στα βακτηριακά κύτταρα, ενώ η επίστρωση μπόρεσε επίσης να παράγει πλάσμα για την καταστολή της βακτηριακής ανάπτυξης, παραμένοντας παράλληλα ασφαλής για τα ανθρώπινα κύτταρα.
Έλεγχος λοιμώξεων πέρα από τα αντιβιοτικά
Αυτή η πρόοδος έρχεται σε μια εποχή που η αντοχή στα αντιβιοτικά αναγνωρίζεται ως μία από τις πιο πιεστικές απειλές για την υγεία παγκοσμίως. Ο Τρουόνγκ τονίζει ότι οι τεχνολογίες αποδεικνύονται ολοένα και πιο σημαντικές για την πρόληψη των λοιμώξεων χωρίς αποκλειστική εξάρτηση από τα αντιβιοτικά, συνδυάζοντας έξυπνο σχεδιασμό υλικών και ηλεκτρική διέγερση. Παρόλο που η τεχνολογία βρίσκεται σε αρχικό στάδιο, θα μπορούσε να αξιοποιηθεί σε εύκαμπτες ιατρικές συσκευές, μαλακά επιθέματα δέρματος και έξυπνα υφάσματα που αποτρέπουν τις μολύνσεις απευθείας στην πηγή.
