Antimikrobiálny povlak zlikviduje baktérie rýchlo a lokálne. Prvé praktické využitie bude mať v stomatológii.
Prvé praktické použitie nového povlaku sa pripravuje v oblasti zubného lekárstva. Zdroj: iStock.com/Mohammed Haneefa Nizamudeen
Rezistencia baktérií predstavuje v súčasnosti veľký problém. Vedci preto vyvíjajú prístupy, ktoré by si mohli s týmto problémom poradiť. Jedno z inovatívnych riešení predstavuje likvidácia baktérií pomocou svetla.
Špeciálny povlak proti patogénom
Špeciálny povlak vyvíjajú vedci z inštitútu EMPA (Swiss Federal Laboratories for Materials Science and technology), z CATRIN Univerzity Palackého v Olomouci a z Centra energetických a environmentálnych technológií Vysokej školy banskej – Technickej univerzity Ostrava (CEET VŠB-TUO). V čom je táto metóda zaujímavá? Antimikrobiálny účinok sa v tomto prípade aktivuje infračerveným svetlom.
Vyvíjaný materiál je šetrný k pokožke i životnému prostrediu a môže sa stať novou zbraňou v boji proti baktériám odolným proti antibiotikám. Prvé praktické využitie sa aktuálne pripravuje v stomatológii. Výsledky štúdie boli uverejnené v časopise EcoMat.
Ekologický a šetrný
Ekologický, šetrný a biokompatibilný nový materiál bez prítomnosti kovov má za úlohu likvidovať mikroorganizmy rýchlo a lokálne. Jeho základom je polyvinylalkohol – biokompatibilný plast bežne používaný napríklad v potravinárstve. „Do tejto matrice bola začlenená špeciálne syntetizovaná, dusíkom obohatená grafénová kyselina, ktorá má vďaka svojim chemickým vlastnostiam výrazný antimikrobiálny potenciál. Plný účinok sa prejaví pri ožiarení blízkym infračerveným svetlom. Materiál potom uplatňuje dvojitú stratégiu: jednak premieňa svetelnú energiu na teplo, ktoré ničí baktérie, zároveň však vytvára kyslíkové radikály, ktoré narúšajú membrány patogénov,“ vysvetlil Radek Zboril z CATRIN a CEET.
Výhodou prístupu je, že sa úplne líši od mechanizmu účinku klasických antibiotík. Materiál tak chráni proti širokému spektru mikroorganizmov bez toho, aby prispieval k rezistencii. „Naše laboratórne testy jednoznačne potvrdili účinnosť materiálu proti baktériám aj vírusom. Najmä povrchy, ktoré prichádzajú do častého kontaktu s infekčnými agens – napríklad kľučky dverí v nemocniciach alebo vybavenie operačných sál –, sú ideálne na využitie týchto inovácií,“ uviedol Giacomo Reina z inštitútu EMPA.
Využije sa v stomatológii
Prvé praktické použitie nového povlaku sa pripravuje v oblasti zubného lekárstva. EMPA spolupracuje s Centrom zubnej medicíny Univerzity v Zürichu na vývoji zubnej dlahy s pevne ukotvenou grafénovou kyselinou. Vďaka tomu, že blízke infračervené svetlo preniká tkanivom až do hĺbky niekoľkých centimetrov, dlahu možno umiestniť do úst, opakovane aktivovať vonkajším svetelným zdrojom a zničiť mikroorganizmy nachádzajúce sa v ústach.
Ústna mikroflóra je pritom zvlášť tvrdý protivník – zložité bakteriálne komunity sa ukrývajú v ťažko dostupných zákutiach, chránené vrstvou vlastného hlienu. Antibiotiká a bežné dezinfekcie do týchto biofilmov prenikajú len veľmi ťažko. To umožňuje baktériám ničiť zuby alebo dokonca spôsobovať vážne infekcie na iných miestach v organizme.
Baktérie odolné proti antibiotikám a nové vírusy predstavujú čoraz vážnejšiu hrozbu pre globálny zdravotný systém. Ročne súvisia s úmrtím približne päť miliónov ľudí, pričom pandémia ochorenia COVID-19 si vyžiadala viac ako 20 miliónov obetí. Vedci preto hľadajú nové stratégie, ako týmto patogénom čeliť. Jedným z cieľov je zabrániť šíreniu rezistentných baktérií a vírusov pomocou inteligentných materiálov a technológií.
Zdroj: TS Univerzita Palackého v Olomouci
(zh)
