Cienka warstwa płatków grafenu pokrywająca powierzchnię implantu może zabijać bakterie i zapobiegać wywołanym przez nie infekcjom – informuje pismo „Advanced Materials Interfaces”.
Fot. pixabay.com
Zabiegi wszczepiania implantów stawu biodrowego, kolanowego czy implantów dentystycznych są w ostatnich latach coraz częstsze. Jednak każda taka operacja wiąże się z ryzykiem zakażenia bakteryjnego, które z kolei może uniemożliwić przyjęcie się implantu. Bakterie obecne w płynach ustrojowych – na przykład we krwi - chętnie przywierają do dostępnych powierzchni. Gdy już znajdą odpowiednie siedlisko, zaczynają rosnąć i rozmnażać się, tworząc warstwę – tak zwany biofilm.
Grafen to pojedyncza warstwa atomów węgla, niezwykle wytrzymała jak na swoje rozmiary. Jest około 200 razy wytrzymalszy od stali.
Naukowcy z Uniwersytetu Technologicznego Chalmers (Szwecja) wykazali, że warstwa ustawionych pionowo płatków grafenu tworzy ochronną powierzchnię, do której bakterie nie są się w stanie przyczepić. Ostre krawędzie grafenowych płatków przecinają ich komórki i zabijają (natomiast ułożony poziomo grafen nie jest tak najeżony ostrymi krawędziami i bakteriom nie szkodzi).
Zdaniem naukowców pokrywanie implantów grafenowymi płatkami może pomagać w ochronie przed infekcją, eliminując konieczność podawania antybiotyków oraz zmniejszając ryzyko odrzucenia implantu. Ponadto proces łączenia się implantu z kością (osteointegracja) nie tylko nie jest zakłócony, ale wręcz przebiega lepiej. Grafen nie uszkadza istotnie ludzkich komórek, ponieważ są one kilkadziesiąt razy większe niż komórki bakterii.
Do wytwarzania warstw złożonych z pionowo ustawionych warstw grafenu stosuje się proces znany jako Plasma-Enhanced Chemical Vapour Deposition lub PECVD. Dzięki zastosowaniu plazmy z zawierającej związki węgla mieszaniny gazów powstają warstwy grafenu mają układ pionowy a nie poziomy względem podłoża.
