Materijal australskih znanstvenika sa Sveučilišta RMIT u Melbourneu jedan je od najtanjih antibakterijskih premaza dosad napravljenih i učinkovit je protiv čitavog niza bakterija otpornih na antibiotike te gljivičnih stanica. Zauzvrat je potpuno neškodljiv za ljudske stanice.
Riječ je u ultra tankom 2D materijalu koji je dosad uglavnom bio od interesa samo za elektroničke uređaje nove generacije. No studije o crnom fosforu pokazale su da on posjeduje neka antibakterijska i antigljivična svojstva, ali materijal dosad nije bio temeljito proučavan za potencijalnu kliničku uporabu.
Otpornost bakterija na antibiotike sve je veći globalni problem te godišnje uzrokuje najmanje 700.000 smrtnih slučajeva. Bez razvoja novih antibakterijskih terapija, broj smrtnih slučajeva na godišnjoj razini mogao bi porasti i na 10 milijuna do 2050. godine, što bi bilo jednako 100 bilijuna dolara troškova u liječenju.
U jeku COVID-19 pandemije, pacijentima koji se nalaze u bolnicama i koji boluju od te bolesti sve više prijeti i obična gljivica Aspergillus, koja može uzrokovati smrtonosne sekundarne infekcije.
Prema novom istraživanju koje je objavljeno u znanstvenom časopisu Applied Materials & Interfaces, otkriveno je da je crni fosfor učinkovit u uništavanju mikroba kad se primjenjuje na način da ga se raširi u nanotanke slojeve na površine poput titana ili pamuka, koje se koriste za izradu implantata ili previjanje rana.
Protiv tog napada supermikrobi nemaju mogućnost obrane
Trebamo nova i pametna oružja u ratu protiv supermikroba, koji ne pridonose povećanju problema otpornosti bakterija na lijekove, ističe dr. Aaron Elbourne, suautor studije sa spomenutog australskog sveučilišta.
Naš nanotanki premaz je dvostruki ubojica mikroba koji radi na način da trga stanice bakterija i gljivica, a to je nešto čemu će se mikrobi teško moći prilagoditi. Bili bi potrebni milijuni godina da prirodno razviju obranu na takav smrtonosan fizički napad, pojašnjava Elbourne.
Crni fosfor se raspada u prisutnosti kisika, što obično predstavlja ogroman problem za elektroniku i što smo morali prevladati s bolnom inženjerskom preciznošću kako bismo razvili našu tehnologiju, kaže navedeni australski znanstvenik.
Ipak, dodaje kako je slabost crnog fosfora kod elektronike zapravo idealna u borbi protiv mikroba, odnosno za njihovo uništenje. Baš ono što su znanstvenici koji rade na antibakterijskim tehnologijama i tražili.
Stoga je naš problem bio zapravo rješenje za njih, kaže Elbourne.
Premaz djeluje antibakterijski i antigljivično tako što dok se crni fosfor raspada u kontaktu s kisikom, on istovremeno oksidizira površinu stanica bakterija i gljivica. Taj je proces poznat i kao stanična oksidizacija i predstavlja ogroman fizički stres koji u konačnici rastrga te stanice.
Mateirjal je toliko učinkovit da u svega dva sata uništi 99 posto bakterijskih i gljivičnih stanica, a testiran je na pet uobičajenih sojeva bakterija, uključujući i E. coli te na lijekove otpornu bakteriju MRSA, kao i pet tipova gljivica, uključujući i Candida auris.
Znanstvenici su otkrili i idealnu razinu crnog fosfora koja ima smrtonosan učinak prema bakterijama i gljivicama, a da istovremeno ne škodi ljudskim stanicama.
Australski znanstvenici trenutno eksperimentiraju s različitim formulacijama kako bi testirali učinkovitost na raznim medicinski relevantnim površinama.
Izvor: EurekAlert
