![Krediet: Unsplash / CC0 Public Domain bacteriën](https://scx1.b-cdn.net/csz/news/800/2020/4-bacteria.jpg)
Krediet: Unsplash / CC0 Public Domain
Elk jaar ontwikkelen meer dan een miljoen mensen door de gezondheidszorg verworven infecties tijdens hun verblijf in het ziekenhuis. En ongeveer 100.000 van hen sterven aan die complicaties.
Maar onderzoekers van de University of Georgia zijn vastbesloten om daar verandering in te brengen, en hun nieuwe studie toont een veelbelovend hulpmiddel om infecties te voorkomen voordat ze plaatsvinden.
Gepubliceerd in ACS toegepaste materialen en interfaces, onderzocht de studie hoe een innovatieve coating die UGA-wetenschappers hebben ontwikkeld, kan voorkomen dat vloeistoffen zoals water en bloed op oppervlakken blijven plakken. De onderzoekers ontdekten ook dat de vloeistofafstotende coating bacteriën kan doden en de vorming van bloedstolsels op het oppervlak van een object kan stoppen.
De uitdaging van biofilm
Bacteriegroei op medische hulpmiddelen is verantwoordelijk voor veel ziekenhuisinfecties. Maar het is moeilijk te bestrijden omdat bacteriën zich aan het oppervlak van een object hechten en een geleiachtige coating creëren die biofilm wordt genoemd.
“Het is veel gemakkelijker om bacteriën in hun vrij zwevende toestand te doden, maar zodra het een biofilm vormt, is het erg moeilijk voor antibiotica om de biofilm binnen te dringen en de bacteriën te doden”, zegt Hitesh Handa, corresponderend auteur van de studie en universitair hoofddocent bij UGA’s. Technische Universiteit. “Een deel van de biofilm kan afbreken en andere plaatsen in het lichaam infecteren, en het wordt erg moeilijk te behandelen wanneer de infectie zich verspreidt.”
De onderzoekers combineerden zinkoxide en koper nanodeeltjes met een vloeistofafstotende coating. Om te testen hoe effectief hun coating was tegen vloeistoffen, brachten ze de coating aan op sponzen.
‘Sponzen zijn zo absorberend,’ legde Handa uit. “Als het zou voorkomen dat een spons vloeistof opneemt, dan werkt het natuurlijk ook heel goed op oppervlakken van medische hulpmiddelen.”
Het team probeerde water, melk, koffie, sap en bloed op de sponzen aan te brengen, maar de vloeistoffen gleden er meteen af. De onderzoekers ontdekten ook dat de bacteriën die ze probeerden te hechten aan de sponzen, Staphylococcus aureus, ook niet op het oppervlak bleven plakken. Bovendien stootte de coating de meeste deeltjes in het bloed af die tot stolling leidden.
Beperkingen overwinnen
Eerder onderzoek heeft vergelijkbare superhydrofobe coatings ontwikkeld, maar deze hadden ernstige beperkingen.
“Deze coatings zijn doorgaans erg kwetsbaar”, zegt Ekrem Ozkan, hoofdauteur van de studie en postdoctoraal onderzoeker bij UGA. “Ze kunnen gemakkelijk hun superhydrofobe eigenschappen verliezen na een kleine beschadiging – zelfs als een vinger het voorwerp aanraakt.”
Het team heeft deze nieuwe coating aan meerdere rigoureuze tests onderworpen, waarbij sponzen aan alles zijn blootgesteld, van het vegen van vingers over hun oppervlak tot het gebruik van schuurpapier erop en het afpellen van tape. Ondanks het misbruik behielden de sponzen hun superhydrofobe eigenschappen.
Vanwege de duurzaamheid zijn er veel mogelijke toepassingen voor de coating, variërend van verband tot infuus en endotracheale tubes. De onderzoekers kijken ook hoe ze een stikstofmonoxidecomponent in de coatings kunnen brengen. Handa’s lab richt zich op de technologie die het krachtige gas gebruikt dat van nature in het lichaam wordt aangetroffen om het bloed te laten stromen en infecties te voorkomen. Stikstofmonoxide kan ook voorkomen dat bacteriën zich op de apparaten vermenigvuldigen en ziekten veroorzaken.
Ekrem Ozkan et al. Fabricage van bacterie- en bloedafstotende superhydrofobe polyurethaansponsmaterialen, ACS toegepaste materialen en interfaces (2020). DOI: 10.1021 / acsami.0c13098
ACS toegepaste materialen en interfaces
Geleverd door University of Georgia