Småspik dödar bakterier
Det visar forskning från Chalmers, som nyligen publicerats i tidskriften Advanced Materials Interfaces.
Bakterier färdas runt i vätska, exempelvis blod. De letar efter en yta att sätta sig på. Väl på plats växer de till och förökar sig, och bildar en skyddande gegga – en så kallad biofilm.
Ett forskarlag på Chalmers har upptäckt att vertikalt stående grafenflagor bildar en spikmatta som gör det omöjligt för bakterier att fästa vid underlaget. Bakterierna skärs istället sönder på de rakbladsvassa flagorna och dör. Att förse implantat med ett grafenlager kan alltså skydda patienten mot infektion, samt förebygga antibiotikabehandling och risk för implantatförlust.
Beninläkningen runt implantatet störs inte heller; tvärtom kan grafen förbättra bencellernas förmåga att förnya sig och läka.
De vassa flagorna skadar inte mänskliga celler. Anledningen är enkel: en bakterie är cirka en mikrometer i diameter, medan en mänsklig cell typiskt är 25 mikrometer. Det som är ett dödligt knivangrepp för bakterien blir bara ett nålstick för cellen.
- Grafen har stor potential när det gäller hälsoapplikationer men mer forskning behövs innan det går att säga att det är helt säkert. Grafen bryts till exempel inte ner särskilt lätt, säger Jie Sun, docent vid institutionen för mikroteknologi och nanovetenskap i ett pressmeddelande.
Goda bakterier dödas också men det är inte ett problem, eftersom effekten är väldigt lokal och kroppens mikroflora inte påverkas, enligt forskarna.
Chalmers forskarlag är först med att använda vertikalt grafen för att döda bakterier. Nästa steg blir att klä implantatytor och studera effekten på djurceller vilket görs i samarbete med katetertillverkaren Wellspect Healthcare.
Vertikalt grafen tillverkas med tekniken PECVD, plasmaassisterad ångavsättning. Ett elektriskt fält – en plasma – appliceras över provet, vilket gör att gasen nära ytan joniseras. Med plasman växer lagret av kol vertikalt från ytan, istället för horisontellt som vid CVD.
