與醫療植入物相關的細菌感染給醫療保健帶來了巨大的負擔，并給全世界的患者帶來了巨大的痛苦。現在，查爾姆斯理工大學的研究人員開發了一種預防此類感染的新方法，通過在石墨烯基材料上覆蓋殺菌分子。
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“通過我們的研究，我們成功地將不溶于水的抗菌分子與石墨烯結合，并讓分子以受控、連續的方式從材料中釋放出來。這是該方法工作的基本要求。我們將活性分子與石墨烯結合的方式也非常簡單，可以很容易地集成到工業過程中，”查爾默斯大學生物與生物工程系研究員Santosh Pandit解釋說，以及最近發表在《Scientific Reports.》上的研究的第一作者
某些細菌可以在外科植入物（例如牙科和其他骨科植入物）上形成難以穿透的表面層或“生物膜”，并成為全球醫療保健的主要問題。生物膜比其他細菌更具抵抗力，因此感染通常難以治療，給患者帶來巨大痛苦，在最壞的情況下，需要移除或更換植入物。除了對患者的影響之外，這還給醫療保健提供者帶來了巨大的成本。
石墨烯適合作為附著材料
有多種不溶于水或疏水的藥物和分子可用于其抗菌特性，但為了在體內使用它們，它們必須附著在材料上，而這種材料制造起來可能很困難且費力。
“石墨烯為與疏水分子或藥物相互作用提供了巨大的潛力，當我們創造新材料時，我們利用了這些特性。結合抗菌分子的過程是在超聲波的幫助下進行的，”Santosh Pandit 說。
在這項研究中，石墨烯材料覆蓋著松蘿酸，松蘿酸是從地衣中提取的，例如果糖地衣。先前的研究表明，松蘿酸具有良好的殺菌特性。它的作用是阻止細菌形成核酸，特別是抑制 RNA 合成，從而阻止細胞內蛋白質的產生。對紫杉酸的抗病原菌金黃色葡萄球菌和表皮葡萄球菌進行了測試，這兩種細菌是醫療植入物上生物膜形成的常見罪魁禍首。
簡單的方法為未來的藥物鋪平了道路
研究人員的新材料顯示出許多有前途的特性。除了將松蘿酸整合到石墨烯材料表面的成功結果外，他們還觀察到松蘿酸分子以受控和連續的方式釋放，從而防止了表面生物膜的形成。
“更重要的是，我們的結果表明，將疏水分子與石墨烯結合的方法很簡單。為未來生物醫藥產品更有效的抗菌保護鋪平了道路。我們現在正計劃進行試驗，探索結合其他疏水性分子和藥物，這些分子和藥物在治療或預防各種臨床感染方面具有更大的潛力，”Santosh Pandit 說。
摘自《The Graphene Council》網站
