נחושת בעלת שטח פנים גבוה לפעילות אנטיבקטריאלית מוגברת

Share on facebook
Share on twitter
Share on linkedin
Share on telegram
Share on whatsapp
Share on email
פרסומת
MAGNEZIX מגנזיקס


באוניברסיטת RMIT באוסטרליה צוות של מדענים פיתח סגסוגת נחושת שיכולה להרוג חיידקים על פני השטח שלה פי 100 מהר יותר מנחושת רגילה. החוקרים יצרו את החומר באמצעות אטומי נחושת ומנגן, ולאחר מכן הסירו את המנגן לאחר היווצרות החומר, וכתוצאה מכך נוצר מבנה נחושת דמוי מסרק עם שטח פנים מוגדל באופן מסיבי. הפיתוח עשוי לסייע במאבק נגד חיידקים עמידים לתרופות במתקני בריאות ועשוי להיות שימושי בידיות דלתות ומעקות יד אנטי-מיקרוביאליות, מסכות פנים, מכונות הנשמה ומערכות אוורור.

תמונות שהוגדלו פי 120,000 תחת מיקרוסקופ אלקטרוני סורק מציגות תאי חיידקי staph זהובים לאחר שתי דקות על א) פלדת אל חלד מלוטשת, ב) נחושת מלוטשת, וב-c) ו-d), משטח הנחושת המיקרו-ננו של הצוות.

נחושת היא אנטיבקטריאלית באופן טבעי, כאשר יוני נחושת מייצרים השפעות רעילות בתאי חיידקים חשופים. למרות שתופעה טבעית זו שימושית, היא יכולה להיות מעט איטית לשימוש שגרתי בתרופות אנטי-מיקרוביאליות, ועלולה לקחת שעות להרוג חיידקים על משטח. עבור חפצים נפוץ, כמו ידיות דלת במסדרון עמוס בבית חולים, זה כנראה לא יהיה מהיר מספיק כדי למנוע העברה של חיידקים מאדם אחד למשנהו.

"משטח נחושת סטנדרטי יהרוג כ-97% מהסטאפ הזהוב תוך ארבע שעות", אמר מא צ'יאן, אחד ממפתחי החומר החדש, בהודעה לעיתונות. "למרבה הפלא, כשהנחנו חיידקי סטאפ מוזהבים על משטח הנחושת שתוכנן במיוחד שלנו, הם השמידו יותר מ-99.99% מהתאים תוך שתי דקות בלבד. אז לא רק שהוא יעיל יותר, הוא מהיר פי 120. מבנה הנחושת שלנו הראה את עצמו כחזק להפליא עבור חומר שכיח שכזה."

סגסוגת הנחושת החדשה, מוגדלת פי 2,000 תחת מיקרוסקופ אלקטרוני סורק, ומראה את מבנה המיקרו-מסרק הייחודי שלה.

כדי ליצור את סגסוגת הנחושת, השתמשו החוקרים בתהליך יציקת תבנית נחושת, ושילבו בסגסוגת גם מנגן וגם נחושת. עם זאת, תהליך כימי זול שנקרא dealoying עזר להם להסיר את המנגן, והותיר מבנה נחושת נקבובי. לא רק ששטח הפנים גדל באופן דרמטי בהשוואה לנחושת ללא שינוי, אלא שהחומר הוא הידרופילי ומושך אליו חיידקים במים עיליים ויוצר עבורם מתח נוסף.

"הנחושת שלנו מורכבת מחללים דמויי מסרק ובתוך כל שן של מבנה המסרק הזה יש חללים ננומטריים הרבה יותר; יש לו שטח פנים פעיל עצום", אמר ג'קסון לי סמית', חוקר אחר המעורב במחקר. "התבנית גם הופכת את פני השטח לסופר הידרופיליים, או אוהב מים, כך שהמים מונחים עליו כסרט שטוח ולא כטיפות. האפקט ההידרופילי אומר שתאי חיידקים נאבקים לשמור על צורתם כשהם נמתחים על ידי הננו-מבנה של פני השטח, בעוד שהתבנית הנקבוביה מאפשרת ליוני נחושת להשתחרר מהר יותר. השפעות משולבות אלו גורמות לא רק לפירוק מבני של תאי חיידק, מה שהופך אותם לפגיעים יותר ליוני הנחושת הרעילים, אלא גם מקלות על קליטת יוני הנחושת לתאי החיידק. זה השילוב של השפעות שמביא לחיסול מואץ מאוד של חיידקים."

החוקרים מקווים שסגסוגת הנחושת תוכל ליצור משטח אנטי-מיקרוביאלי שימושי מאוד במגוון הגדרות ומכשירים רפואיים, כולל מערכות אוורור, ידיות לדלתות ואפילו מסכות פנים.

לימוד ביומן חומרים ביו: מבני נחושת היררכיים בתפזורת בתפזורת מיקרו-ננו בעלי יעילות קוטל חיידקים יוצאת דופן

באמצעות: RMIT





קישור לכתבת המקור – 2021-12-17 21:03:37

Share on facebook
Facebook
Share on twitter
Twitter
Share on linkedin
LinkedIn
Share on telegram
Telegram
Share on whatsapp
WhatsApp
Share on email
Email
פרסומת
MAGNEZIX מגנזיקס

עוד מתחומי האתר