Dünyanın en ince malzemesi implant enfeksiyonunu önleyebilir
Sadece bir atom kalınlığında olan grafen, insanoğlunun bildiği en ince malzemedir. Yüksek iletkenliği nedeniyle grafen, telefon ekranları ve şarj cihazları gibi çeşitli elektronik cihazlarda kullanılabilir. İnce bir grafen tabakasının antibakteriyel bir etkiye sahip olduğu tespit edildiğinden, yeni araştırmalar malzemenin kullanım listesine ekliyor.
Grafen, mikroskobik olarak ince malzemelerdeki bir uzmanın çok ince karbon katmanları ile deney yapmaya karar verdiği 2002 yılında bulundu.
Ortaya çıkan "süper malzeme" artık dünyanın en güçlü malzemelerinden biri olarak biliniyor - aslında çelikten 200 kat daha güçlü - ve aynı zamanda en ince.
Pul veya film olarak üretilen grafen, elektriksel olarak bakırdan daha iletkendir.
Daha önce, araştırmacılar, uygulamalarını genişletmek için grafen pullarını dikey olarak yerleştirmeyi denediler.
Grafeni dikey "sivri uçlar" olarak yapılandırmak kendi içinde yenilikçi olmasa da, İsveç, Göteborg'daki Chalmers Teknoloji Üniversitesi'ndeki bilim adamları, pulları dikey olarak yerleştirmenin bakterileri öldürdüğünü ve cerrahi bir implanttaki enfeksiyonları önlediğini ilk gösterenler oldu.
Şu anda dergide yayınlanan bulgular Gelişmiş Malzeme Arayüzleri - önceki araştırmaların, bazı testlerin bakterileri yok ettiğini ve diğerlerinin de bakterileri zarar görmeden bıraktığını gösteren çelişkili sonuçlar verdiği göz önüne alındığında özellikle önemlidir.
Chalmers Teknoloji Üniversitesi Biyoloji ve Biyoloji Mühendisliği Bölümü'nde profesör olan eş-ilgili çalışmanın yazarı Ivan Mijakovic, "Anahtar parametrenin grafeni dikey olarak yönlendirmek olduğunu keşfettik" diyor. "Yataysa bakteri zarar görmez" diye açıklıyor.
Grafen implantlara nasıl fayda sağlayabilir?
Gıda ve İlaç Dairesi'ne (FDA) göre, tıbbi implantlar "vücudun içine veya yüzeyine yerleştirilen cihazlar veya dokulardır". Bu implantlardan bazıları kalça veya diz protezleri gibi vücut parçalarının yerini alabilir veya diğer organların iyi işleyişini destekleyebilir.
FDA, enfeksiyonların sıklıkla implantlara eşlik ettiği konusunda uyarıyor - özellikle ameliyattan hemen sonra. Genellikle bu tür enfeksiyonlar uygun ilaçlarla tedavi edilebilmesine rağmen, bazı durumlarda implantın tamamen çıkarılması gerekir.
Bununla birlikte, yeni araştırma, grafen pullarını implantın yüzeyine dikey olarak yerleştirmenin, bakterileri parçalara ayıran ve yapışmalarını önleyen "dikenli" bir koruyucu kalkan oluşturduğunu gösteriyor.
Önemlisi, bu koruyucu tabaka insan hücrelerine zarar vermez; insan hücreleri bakterilerden 25 kat daha büyüktür. Aşağıdaki video, grafen sivri uçlarının nasıl çalıştığını daha ayrıntılı olarak açıklıyor.
Chalmers Teknoloji Üniversitesi Mikro Teknoloji ve Nanobilim Bölümü'nde doçent olan ve eş-ilgili çalışmanın yazarı Jie Sun, "Grafenin sağlık uygulamaları için yüksek potansiyele sahip olduğunu" söylüyor.
İmplant reddi riskini en aza indirmek, antibiyotikleri gereksiz kılmak ve enfeksiyona karşı korumak bu uygulamalardan sadece birkaçıdır.
Ancak, "[grafenin] tamamen güvenli olduğunu iddia edebilmemiz için daha fazla araştırmaya ihtiyaç var. Diğer şeylerin yanı sıra, grafenin kolayca bozulmadığını biliyoruz. "
Bakterilerin enfeksiyon oluşturmasını önlemek istiyoruz. Aksi takdirde, normal bakterilerin dengesini bozabilecek ve ayrıca patojenlerin antimikrobiyal direnç riskini artırabilecek antibiyotiklere ihtiyacınız olabilir. "
İlk çalışmanın yazarı Santosh Pandit, Biyoloji ve Biyoloji Mühendisliği Bölümü, Chalmers Teknoloji Üniversitesi
