Ett speciellt "målat glas" kan hjälpa till att döda sjukhus "superbugs"
Ny forskning tillämpar en glasfärgningsteknik som är hundratals år gammal för att skapa ett material som stöter bort farliga bakterier och svampar. I framtiden kan specialister använda detta ”bioaktiva glas” för att skapa säkrare kliniska verktyg, såsom katetrar.
Ett forskargrupp från Aston University i Birmingham i Storbritannien har nyligen använt en teknik som liknar färgningsglas för att utveckla ett säkrare, medicinskt material.
Den ledande utredaren, Richard Martin, konstaterar att detta nya "färgade glas" har potenta antimikrobiella egenskaper, och det kan bli ett billigt alternativ till andra material som vi för närvarande använder i medicinska verktyg, vilket också minimerar en persons infektionsrisk på sjukhuset.
Denna forskning ledde till skapandet av ett bioaktivt fosfatglas - en typ av material som kan interagera med biologisk vävnad. Glaset ”färgas” med den kemiska föreningen koboltoxid, vars versioner är användbara som ett pigment som hjälper till att generera blå nyanser.
Enligt utredarna kan detta material effektivt döda bakterier och svampar, inklusive mikrober som är eller kan bli resistenta mot antibiotikabehandlingar.
Dessa mikrober inkluderar Escherichia coli, Candida albicansoch Staphylococcus aureusvarav den senare kan utvecklas till MRSA (meticillinresistent S. aureus).
”Dessa glasögon ger lokal leverans på det kirurgiska området för att förhindra att infektioner bildas i första hand. När en infektion har fått tid att etablera sig är det mycket svårare att behandla, eftersom komplexa bakteriefilmer börjar bildas, vilket är mycket svårare att hantera, förklarar Martin.
Hur glaset dödar bakterier
I studien - som visas i tidskriften ACS Biomaterials - Forskarna rapporterar att de skapade det nya materialet genom att exponera glaset "färgat" med små mängder koboltoxid för extrem värme (mer än 1000 ° C) och snabbt kyla det för att förhindra att det kristalliserar.
Därefter testade forskarna materialets interaktion med bakterier genom att slipa det till ett pulver och observera dess effekt på de olika bakterie- och svampsträngarna i laboratoriet.
Teamet utförde detta test upprepade gånger, med glas som innehöll olika mängder koboltoxid, för att se vilka som skulle vara mest effektiva för att bekämpa mikroberna.
Martin och kollegor fann att bioaktivt glas med den högsta koncentrationen av kobolt avlivades E coli inom 6 timmar efter exponering, och C. albicans inom 24 timmar. Det minskade också S. aureus nivåer med 99 procent efter bara 24 timmar.
Forskarna förklarar att metalljonerna i detta nya material får mikrobernas yttre "väggar" att brista så att deras innehåll "blöder ut". Dessutom verkade metalljoner som hade lossnat från glaset på bakterierna som inte kom i kontakt med resten av materialet.
”Potential att radikalt förvandla” vård
Dessa lovande resultat tyder på att forskare i framtiden kan använda detta material som en del av många verktyg som kommer i direkt kontakt med mänsklig vävnad på sjukhuset, inklusive i biologiskt nedbrytbara fyllmedel och katetrar.
Enligt Martin kan dessa antimikrobiella material ge en viktig förändring i patientvården, vilket bättre skyddar människor som får behandling mot riskerna för sjukhusinfektioner.
"Med ökningen av antimikrobiell resistens har dessa glas potential att radikalt förändra hur vi skyddar mot vanliga sjukhusinfektioner, för om vi kan hindra bakterierna från att föröka sig, förnekar det behovet av stora doser antibiotika."
Richard Martin
”Det här skulle vara goda nyheter för patienter som skulle ha en mycket minskad risk att få en potentiellt livshotande infektion under en sjukhusvistelse, men också bra för hälso- och sjukvårdssystemen, vilket skulle kunna göra mer förnuftig användning av antibiotika och förhindra kostsamma, oplanerade sjukhusvistelser, tillägger Martin.
