Исследование, проведенное Сашей Ноймарк и Иваном Паркиным (оба — UCL Chemistry) и Элейн Аллан (UCL Eastman Dental Institute), опубликовано сегодня в журнале Chemical Science.
Внутрибольничные инфекции представляют собой серьезную проблему для современной медицины, поскольку такие патогены, как метициллин-резистентный золотистый стафилококк (MRSA) и Clostridium difficile (C. diff) получает широкую огласку. Хотя в медицинских учреждениях действуют строгие правила уборки, они настаивают на частом мытье рук персоналом и имеют в своем распоряжении сильнодействующие лекарства, эти инфекции трудно устранить, если только вы не сделаете больничную среду более враждебной для микробов.
Поверхности, такие как дверные ручки, медицинское оборудование, клавиатуры, ручки и т. Д., Являются легким путем распространения микробов даже на только что вымытые руки.
Одним из возможных решений этой проблемы является разработка альтернативных стратегий, таких как антибактериальные покрытия, которые делают поверхности менее приспособленными для микробов.
Эти поверхности не похожи на антибактериальные жидкости, которые просто смываются — цель состоит в том, чтобы создать поверхность, которая по своей природе смертельна для вредных бактерий.
«Есть определенные красители, которые, как известно, вредны для бактерий при воздействии яркого света», — объясняет автор исследования Иван Паркин (глава отдела химии UCL). "Свет возбуждает в них электроны, переводя молекулы красителя в возбужденное триплетное состояние и, в конечном итоге, производит высокореактивные кислородные радикалы, которые повреждают стенки клеток бактерий. В рамках нашего проекта были протестированы новые комбинации этих красителей вместе с наночастицами золота и упрощены способы обработки поверхностей, которые могут упростить и удешевить внедрение технологии."
Команда проверила несколько различных комбинаций красителей кристаллического фиолетового (уже используемых для лечения стафилококка), метиленового синего и нанозолота, нанесенных на поверхность силикона. Это гибкое каучуковое вещество широко используется в качестве герметика, покрытия и для изготовления медицинских устройств, таких как трубки, катетеры и прокладки, а также может использоваться в качестве защитных кожухов для таких вещей, как клавиатуры и телефоны.
Хотя в прошлом работа по созданию антимикробных поверхностей часто концентрировалась на сложных способах прикрепления красителей к поверхности, в этом исследовании использовался более простой подход. Исследователи использовали органический растворитель для набухания силикона, что позволило наночастицам метиленового синего и золота диффундировать через полимер.
Затем они окунули силикон в раствор кристаллического фиолетового, чтобы сформировать тонкий слой красителя на поверхности полимера.
В своих тестах, в которых инфицированные поверхности подвергались воздействию уровней света, аналогичных тем, которые измерялись в больничных зданиях, поверхности, обработанные комбинацией кристаллического фиолетового, метиленового синего и нанозолота, показали самый мощный бактерицидный эффект, когда-либо наблюдавшийся на такой поверхности.
Более того, обработка существенно не изменила свойства силикона (например, насколько он водоотталкивающий), а протирание спиртовыми салфетками не повлияло на покрытие, а это означает, что оно может выдерживать многократную очистку, которая проводится в больницах. , без износа.
«Несмотря на загрязнение поверхности гораздо большим количеством бактерий, чем вы когда-либо видели в больнице, помещенной под обычную люминесцентную лампочку, весь образец погиб в течение трех-шести часов, в зависимости от типа бактерий», — говорится в статье. автор, Саша Ноймарк. «Это был отличный результат, но большим сюрпризом стал образец, который мы оставили в темноте. Этот образец также показал значительное снижение бактериальной нагрузки, хотя и в более длительных временных масштабах, от трех до восемнадцати часов.
Точный механизм, с помощью которого работает это темное убийство, пока не ясен."
Это первый раз, когда активируемая светом противомикробная поверхность оказала какое-либо влияние в темноте.
Это, наряду с беспрецедентными характеристиками в условиях больничного освещения, а также относительно простым и экономичным производством, означает, что технология является чрезвычайно многообещающей для будущих приложений.