Επιστήμονες δημιουργούν αιχμές τιτανίου για την πρόληψη μολύνσεων μετά από εμφυτεύματα

[διαφήμιση_1]

Ο Δρ. Le Hoang Phuc (30 ετών) και οι συνάδελφοί του στο Πανεπιστήμιο RMIT (Αυστραλία) δημιούργησαν ένα μοντέλο μικροσκοπικών αιχμών χαραγμένων σε εμφυτεύματα τιτανίου για την προστασία των ασθενών από βακτήρια και μύκητες χωρίς την ανάγκη φαρμάκων.

Από το 2020, οι επιστήμονες διεξάγουν έρευνα σχετικά με τις επιφανειακές αλληλεπιδράσεις μεταξύ διαφορετικών στελεχών επιβλαβών μυκήτων σε νανοδομημένα υλικά. Νέα έρευνα έχει δείξει ότι οι τραχιές επιφάνειες με μικροσκοπικές δομές εμπνευσμένες από τις αντιβακτηριακές αιχμές στα φτερά εντόμων (τζιτζίκια, λιβελούλες) καταπολεμούν αποτελεσματικά τα ανθεκτικά στα φάρμακα υπερμικρόβια, συμπεριλαμβανομένων των μυκήτων. Η εργασία δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Advanced Materials Interfaces στις αρχές Σεπτεμβρίου. Η ομάδα των επιστημόνων στη συνέχεια επιδίωξε επίσης να σχεδιάσει μικρο-ακίδες τιτανίου για την προστασία των ασθενών από βακτήρια και μύκητες χωρίς την ανάγκη φαρμάκων.

Η Πολυλειτουργική Ομάδα Έρευνας Μηχανικών Αντιβακτηριακών Υλικών (από αριστερά προς τα δεξιά), Ντένβερ Λινκλέιτερ, Λε Χόανγκ Φουκ, Έλενα Ιβάνοβα, Αρτούρο Αμπούρτο-Μεντίνα, Καρολίν Ντε Σόουζα. Φωτογραφία: Πανεπιστήμιο RMIT — Η Πολυλειτουργική Ομάδα Έρευνας Μηχανικών Αντιβακτηριακών Υλικών (από αριστερά προς τα δεξιά), Ντένβερ Λινκλέιτερ, Λε Χόανγκ Φουκ, Έλενα Ιβάνοβα, Αρτούρο Αμπούρτο-Μεντίνα, Καρολίν Ντε Σόουζα. Φωτογραφία: *Πανεπιστήμιο RMIT*

Η προσέγγιση της ομάδας επικεντρώνεται στην εξάλειψη των μικροοργανισμών κατά την επαφή, περιορίζοντας έτσι την χημική παρέμβαση. Ο Phuc και το μέλος της ομάδας, Δρ. Denver Linklater, πειραματίστηκαν με αρκετές μικροσκοπικές κυλινδρικές επιφάνειες τιτανίου.

Οι ειδικά σχεδιασμένες αιχμές, οι οποίες έχουν το ίδιο ύψος με ένα βακτηριακό κύτταρο, εφαρμόστηκαν στην επιφάνεια εμφυτευμάτων τιτανίου και δοκιμάστηκαν για την αποτελεσματικότητά τους στην εξόντωση της ανθεκτικής σε πολλαπλά φάρμακα Candida, ενός δυνητικά θανατηφόρου μύκητα που προκαλεί μία στις δέκα νοσοκομειακές λοιμώξεις από ιατρικές συσκευές.

Ως αποτέλεσμα, οι μικροσκοπικές αιχμές τιτανίου είναι σε θέση να καταστρέψουν περίπου τα μισά από τα επιβλαβή κύτταρα κατά την επαφή. Τα υπόλοιπα μυκητιακά κύτταρα δεν είναι πλέον σε θέση να επιβιώσουν λόγω βλάβης και δεν μπορούν να αναπαραχθούν ή να προκαλέσουν μόλυνση.

Ένα άθικτο κύτταρο Candida σε μια γυαλισμένη επιφάνεια τιτανίου (αριστερά) και ένα ρήγμα κυττάρου Candida σε μια μικρο-ενσωματωμένη επιφάνεια τιτανίου (δεξιά). — Ένα άθικτο κύτταρο Candida σε μια γυαλισμένη επιφάνεια τιτανίου (αριστερά) και ένα σπασμένο κύτταρο Candida σε μια μικρο-ενσωματωμένη επιφάνεια τιτανίου (δεξιά). Φωτογραφία: *Ερευνητική ομάδα*

Σύμφωνα με τον Δρ. Ντένβερ Λινκλέιτερ, η ανάλυση του μεταβολισμού των πρωτεϊνών έδειξε ότι τα κατεστραμμένα κύτταρα Candida albicans αναστέλλονταν εκτενώς μεταβολικά για έως και 7 ημέρες, εμποδίζοντάς τα να αναπαραχθούν και τελικά να πεθάνουν. Όσο για τα υπόλοιπα κύτταρα, δεν ήταν πλέον σε θέση να επιβιώσουν και σταματούσαν να λειτουργούν (αυτό ονομάζεται απόπτωση ή προγραμματισμένος κυτταρικός θάνατος).

«Αυτή η ανακάλυψη καταδεικνύει πώς οι κατασκευασμένες αντιμυκητιακές επιφάνειες μπορούν να αποτρέψουν τον σχηματισμό βιοφίλμ από επικίνδυνες, πολυανθεκτικές ζύμες», δήλωσε η καθηγήτρια Έλενα Ιβάνοβα, μία από τις πρώτες που μελέτησαν την ικανότητα εξόντωσης βακτηρίων στα φτερά των εντόμων.

Ο Δρ. Phuc δήλωσε ότι οι μικρο-ακίδες τιτανίου βρίσκονται στη φάση δοκιμών σκοπιμότητας. Η ομάδα στοχεύει επίσης να δοκιμάσει τις αντιμυκητιακές ιδιότητες αυτού του μοντέλου έναντι διαφορετικών στελεχών μικροοργανισμών, ώστε να βελτιστοποιήσει το μέγεθος των μικρο-ακίδων για βέλτιστη αντιμικροβιακή και αντιβακτηριακή αποτελεσματικότητα.

Νου Κουίν

[διαφήμιση_2]
Σύνδεσμος πηγής