הנדסה מבוססת פלזמה יוצרת משטחים הורג מגע, נוגד ציפוי, שחרור תרופות: טכנולוגיה יכולה להאיץ את פיתוח חומרים אנטי-מיקרוביאליים

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


הדאגה ההולכת וגוברת לגבי זיהומים עמידים לאנטיביוטיקה, יחד עם זיהומים רווחים שנרכשו בבתי חולים מכלים כירורגיים, שתלים ומשטחים שנגעו בהם בכבדות, הגבירו את התפתחות החומרים האנטי-מיקרוביאליים בשנים האחרונות.

שיטות כימיה רטיבות קונבנציונליות המשמשות ליצירת חומרים ביוצידיים הן מורכבות, גוזלות זמן ויקרות. בתוך ה כתב עת לפיזיקה יישומית, מאת הוצאת AIP, חוקרים מבלגיה, צ'כיה ואיטליה מציגים מדריך שבו הם בוחנים אלטרנטיבה מבטיחה שנקראת הנדסת משטח התומכת בפלזמה.

"הנדסה מבוססת פלזמה היא שיטה זולה וידידותית לסביבה, מכיוון שהיא אינה דורשת שימוש בממיסים וניתן להגדיל אותה לייצור תעשייתי בצורה פשוטה יחסית", אמר מחבר שותף אנטון ניקיפורוב.

הטכנולוגיה מסתמכת על פלזמה ללא שיווי משקל, או גז מיונן חלקית, שמייצר תגובות כימיות לשינוי התכונות על פני החומר. רמות הטמפרטורה השונות בתוך הפלזמה – בדרך כלל גזים אצילים מיוננים, חמצן או אוויר – יוצרות מסלולים כימיים שונים. ניתן לתמרן את התגובות על ידי התאמת הכוח החשמלי להפעלת פני השטח, השקעת ציפוי ובניית ננו-מבנה פני השטח של כמעט כל חומר מוצק.

הנדסה התומכת בפלזמה יכולה ליצור משטחים להרוג מגע, נוגד ציפוי ושחרור תרופות. חומרים להורג מגע הורסים מיקרואורגניזמים באמצעות הדוקרנים המיקרוסקופיים המחוררים מיקרואורגניזמים במגע. מחקר אחד הראה כי מבנים ננו-עמודים שחורים של סיליקון שחור חרוטים בפלסמה הם קוטלי חיידקים מאוד נגד מגוון חיידקים, כולל Staphylococcus aureus, חיידק עמיד לאנטיביוטיקה הידוע כגורם לזיהום עור חמור שיכול להדביק גם את זרם הדם, הריאות, הלב והעצמות.

חומרים נוגדי ציפורניים מונעים ממיקרואורגניזמים להצטבר על משטחים ליצירת ביופילם וסביבות מיקרוביאליות מסוכנות אחרות. חלק מהחומרים הללו נוצרים בהשראת מה שהטבע כבר המציא, כמו תכונות נוגדות הציפורן של כנפי ציקדה ושפירית, המורכבות מננו-עמודים שהורגים חיידקים במגע ומייצרים ביוכימיקלים כדי לדחות לחות.

ציפויים דקים סופר-הידרופוביים בפולימר פלזמה – חומרים דוחי מים בהשראת עלה הלוטוס – פותחו ונחקרו רבות בשל תכונותיהם האנטי-פולמוסיות. עם חוסר הלחות, מונעים ממיקרואורגניזמים להיצמד ולהתרבות על משטחים אלה.

משטחים לשחרור תרופות שולטים בשחרור של תרכובות אנטי-מיקרוביאליות, ומאפשרים משלוח במינון גבוה של אנטיביוטיקה למקומות ממוקדים, דבר שימושי לאחר ניתוח. לדוגמה, ונקומיצין, אנטיביוטיקה נפוצה, הופקד בתוך חלקיקים כדוריים. זה הושג בשקיעת פלזמה בעזרת אירוסול המשלבת פלזמה באנרגיה גבוהה ואירוסולים של תרופות.

שיטות רבות המבוססות על פלזמה פותחו ליצירת משטחים כאלה, לרבות תחריט פלזמה בלחץ נמוך ובלחץ אטמוספרי, פילמור פלזמה, קיצוץ, צבירת גז של ננו-חלקיקים, שקיעת פלזמה בעזרת אירוסול ושילובים שונים של אותן שיטות.

למרות שהנדסה מבוססת פלזמה בטוח תואץ, עדיין יש אתגרים להתגבר עליהם, כולל הצורך להבין טוב יותר כיצד חיידקים נצמדים למשטחים ומה בדיוק מתרחש בזמן שהמיקרואורגניזמים מושמדים.

מקור הסיפור:

חומרים המסופק על ידי המכון האמריקאי לפיזיקה. הערה: ניתן לערוך את התוכן לפי הסגנון והאורך.

.



קישור לכתבת המקור – 2022-01-04 19:36:01

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