Hành trình Khoa học, Không gian và Thời gian!
Các kỹ sư đã tạo ra một phương pháp xử lý bằng laser có khả năng biến bất kỳ bề mặt kim loại nào thành kẻ giết vi khuẩn nhanh chóng – chỉ bằng cách tạo cho bề mặt kim loại một kết cấu khác.
Các mầm bệnh vi khuẩn có thể sống trên bề mặt trong nhiều ngày. Điều gì nếu thường xuyên chạm vào các bề mặt như tay nắm cửa có thể giết chết chúng ngay lập tức?
Các kỹ sư của Đại học Purdue đã tạo ra một phương pháp xử lý bằng laser có khả năng biến bất kỳ bề mặt kim loại nào thành một kẻ giết vi khuẩn nhanh chóng – chỉ bằng cách tạo cho bề mặt kim loại một kết cấu khác.
Trong một nghiên cứu được công bố trên tạp chí Advanced Vật liệu Giao diện, các nhà nghiên cứu đã chứng minh rằng kỹ thuật này cho phép bề mặt đồng có thể tiêu diệt ngay lập tức các siêu vi khuẩn như MRSA.
Rahim Rahimi, giáo sư trợ lý kỹ thuật vật liệu của Purdue cho biết: “Đồng đã được sử dụng như một vật liệu chống vi trùng trong nhiều thế kỷ. Nhưng thông thường phải mất hàng giờ để bề mặt đồng tự nhiên có thể tiêu diệt vi khuẩn”.
“Chúng tôi đã phát triển một kỹ thuật kết cấu laser một bước giúp tăng cường hiệu quả các đặc tính diệt vi khuẩn trên bề mặt đồng.”
Kỹ thuật này chưa được thiết kế để tiêu diệt vi-rút như vi-rút gây ra đại dịch COVID-19, nhỏ hơn nhiều so với vi khuẩn.
Tuy nhiên kể từ khi xuất bản tác phẩm này, nhóm của Rahimi đã bắt đầu thử nghiệm công nghệ này trên bề mặt của các kim loại và polyme khác được sử dụng để giảm nguy cơ phát triển vi khuẩn và hình thành màng sinh học trên các thiết bị như cấy ghép chỉnh hình hoặc miếng dán có thể đeo được cho các vết thương mãn tính.
Cung cấp cho cấy ghép một bề mặt kháng khuẩn sẽ ngăn chặn sự lây lan của nhiễm trùng và kháng kháng sinh bởi vì sẽ không cần kháng sinh để tiêu diệt vi khuẩn từ bề mặt của cấy ghép.
Kỹ thuật này có thể áp dụng cho các hợp kim kim loại cũng được biết là có đặc tính kháng khuẩn.
Các kim loại như đồng thường có bề mặt thực sự nhẵn, khiến kim loại khó tiêu diệt vi khuẩn khi tiếp xúc.
Kỹ thuật được phát triển bởi nhóm của Rahimi sử dụng tia laser để tạo ra các mô hình nano trên bề mặt kim loại. Các mô hình tạo ra một kết cấu chắc chắn làm tăng diện tích bề mặt, cho phép nhiều cơ hội hơn để vi khuẩn xâm nhập vào bề mặt và vỡ tại chỗ.
Các nhà nghiên cứu trước đây đã sử dụng các lớp phủ vật liệu nano khác nhau để tăng cường tính chất kháng khuẩn của bề mặt kim loại nhưng các lớp phủ này dễ bị rò rỉ và có thể gây độc cho môi trường.
Rahimi, người có phòng thí nghiệm phát triển các vật liệu cải tiến và thiết bị y sinh để giải quyết các thách thức chăm sóc sức khỏe chia sẻ: “Chúng tôi đã tạo ra một quy trình mạnh mẽ tạo ra các mô hình micron và nano trực tiếp trên bề mặt mục tiêu mà không làm thay đổi phần lớn vật liệu đồng”.
Kết cấu laser có tác dụng kép: Kỹ thuật này không chỉ cải thiện sự tiếp xúc trực tiếp mà còn làm cho bề mặt ưa nước hơn. Đối với cấy ghép chỉnh hình, bề mặt như vậy cho phép các tế bào xương gắn kết mạnh mẽ hơn, cải thiện mức độ cấy ghép tích hợp với xương. Nhóm của Rahimi đã quan sát hiệu ứng này với các tế bào nguyên bào sợi.
Do tính đơn giản và khả năng mở rộng của kỹ thuật, các nhà nghiên cứu tin rằng nó có thể dễ dàng được dịch sang các quy trình sản xuất thiết bị y tế hiện có.
Một video YouTube có sẵn tại https://youtu.be/3vFFdNXsoN0
Nguồn truyện:
Tài liệu được cung cấp bởi Đại học Purdue . Bản gốc được viết bởi Kayla Wiles. Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa cho kiểu dáng và độ dài.
Tạp chí tham khảo :