Создание более безопасных медицинских устройств с помощью инновационного защитного нанопокрытия

Ежегодно более миллиона человек приобретают внутрибольничные инфекции во время госпитализации. Около 100 000 из них умирают от этих осложнений.

Исследователи из Университета Джорджии разработали перспективный инструмент для предотвращения инфекций. Исследование, опубликованное в ACS Applied Materials & Interfaces, показало, как инновационное покрытие может предотвращать прилипание жидкостей (воды, крови) к поверхностям, убивать бактерии и останавливать образование тромбов.

Проблема биоплёнки

Бактериальный рост на медицинских устройствах ответственен за многие внутрибольничные инфекции. Бактерии образуют на поверхности желеобразное покрытие — биоплёнку.

«Убить бактерии в свободно плавающем состоянии гораздо проще, но как только образуется биоплёнка, антибиотикам очень трудно проникнуть в неё и убить бактерии», — пояснил Хитеш Ханда, автор-корреспондент исследования. Часть биоплёнки может оторваться и инфицировать другие части тела.

Решение: нанопокрытие

Исследователи объединили наночастицы оксида цинка и меди с жидкоотталкивающим покрытием. Для испытаний они нанесли покрытие на губки — высокоабсорбирующий материал.

Команда наносила на губки воду, молоко, кофе, сок и кровь, но жидкости соскальзывали. Бактерии Staphylococcus aureus также не прилипали к поверхностям. Покрытие отталкивало большинство частиц крови, приводящих к свёртыванию.

Преодоление ограничений предыдущих разработок

Предыдущие супергидрофобные покрытия были очень хрупкими и легко теряли свойства при малейшем повреждении.

Новое покрытие прошло множество жёстких испытаний: протирание пальцами, обработка наждачной бумагой, отклеивание скотча. Несмотря на это, губки сохранили супергидрофобные качества.

Благодаря долговечности, покрытие имеет множество потенциальных применений: от повязок до внутривенных и эндотрахеальных трубок. Исследователи также изучают возможность внедрения в покрытия компонента оксида азота — мощного газа, естественно присутствующего в организме, который поддерживает кровоток и предотвращает инфекции, останавливая размножение бактерий.