Článek
Povlak je šetrný k pokožce i životnímu prostředí a může se stát podle odborníků novou zbraní v boji proti bakteriím odolným vůči antibiotikům. Biokompatibilní nový materiál bez přítomnosti kovů má za úkol likvidovat mikroorganismy rychle a lokálně.
Na vývoji materiálu se podílejí vědci ze švýcarského výzkumného ústavu EMPA (Swiss Federal Laboratories for Materials Science and technology), Českého institutu výzkumu a pokročilých technologií (CATRIN) Univerzity Palackého v Olomouci a Centra energetických a environmentálních technologií (CEET) VŠB-TUO v Ostravě.
Základem materiálu, jakousi matricí, je polyvinylalkohol – biokompatibilní plast běžně používaný například v potravinářství.
„Do této matrice byla začleněna speciálně syntetizovaná, dusíkem obohacená grafenová kyselina, která má díky svým chemickým vlastnostem výrazný antimikrobiální potenciál. Plný účinek se projeví při ozáření blízkým infračerveným světlem. Materiál pak uplatňuje dvojí strategii: jednak přeměňuje světelnou energii na teplo, které ničí bakterie, zároveň však také vytváří kyslíkové radikály, jež narušují membrány patogenů,“ uvedl Radek Zbořil z CATRIN a CEET.
Ochrana proti širokému spektru mikroorganismů
Výhodou uvedeného přístupu podle Zbořila je, že se liší od mechanismu účinku klasických antibiotik. Materiál tak chrání proti širokému spektru mikroorganismů, aniž by přispíval k rozvoji rezistence.
„Naše laboratorní testy jednoznačně potvrdily účinnost materiálu proti bakteriím i virům. Zejména povrchy, které přicházejí do častého kontaktu s infekčními prvky – například kliky dveří v nemocnicích nebo vybavení operačních sálů –, jsou ideální pro využití těchto inovací,“ konstatoval Giacomo Reina z EMPA.
První praktické použití nového povlaku se připravuje pro zubní lékařství. EMPA spolupracuje s Centrem zubní medicíny Univerzity v Curychu na vývoji zubní dlahy s pevně ukotvenou grafenovou kyselinou.
„Díky tomu, že blízké infračervené světlo proniká tkání až několik centimetrů hluboko, lze dlahu umístit do úst, opakovaně aktivovat vnějším světelným zdrojem a zničit mikroorganismy v ústech,“ vysvětlil Reina.
Ústní mikroflóra je přitom podle něj obzvlášť tvrdý protivník – složité bakteriální komunity se ukrývají v těžko dostupných zákoutích chráněné vrstvou vlastního hlenu. Antibiotika a běžné dezinfekce k bakteriím pronikají jen velmi obtížně. To jim umožňuje ničit zuby, nebo dokonce způsobovat vážné infekce jinde v těle.
Bakterie odolné vůči antibiotikům a nové viry představují stále vážnější hrozbu pro globální zdravotní systém. Ročně souvisejí s úmrtím přibližně pěti milionů lidí. Vědci proto hledají nové strategie, jak těmto patogenům čelit. Jedním z cílů je zabránit šíření rezistentních bakterií a virů pomocí chytrých materiálů a technologií.
Výsledky aktuálního výzkumu otiskl časopis EcoMat.
