Araştırmacılar Yeni Antimikrobiyal Kaplama Geliştirdi
Hastalıkların yayılmasını sınırlandırmak ve kapı kolları ve tırabzanlar gibi yüksek temaslı yüzeylerde mevcut zahmetli temizlik işlemlerinin yerini almak üzere tasarlanmış bir malzemenin geliştirilmesiyle zararlı ve genellikle antibiyotiklere dirençli patojenlere karşı
mücadelede yeni bir
kaplama geliştirildi.
Windsor Üniversitesi’nden (UWindsor) araştırmacılar, Saskatchewan Üniversitesi’ndeki (USask) Canadian Light Source’u (CLS) kullanarak, yüzeyleri kaplayabilen ve geleneksel çamaşır suyu bazlı temizlikten çok daha uzun süre mikropsuz koruma sağlayan iyonik
(tuz bazlı) sıvılar ve bakır nanopartiküllerden oluşan bir bileşik geliştirip test ettiler.
Dr. Abhinandan (Ronnie) Banerjee, bu kompozit malzemenin, “elinde çamaşır suyu ve bez olan birinin yüzeyleri sterilize etmeye çalışmasından” çok daha üstün olduğunu belirtiyor.
Banerjee ve UWindsor’un sentetik biyoorganik malzemelere odaklanan bir araştırma grubu olan Trant Ekibi’ndeki meslektaşları, COVID-19 salgınının başlarında, o zamanlar genellikle çamaşır suyu gibi bileşiklerin sık sık uygulanmasını içeren dezenfeksiyon protokollerini iyileştirmeye odaklandılar.”
Geleneksel sanitizasyon tekniklerindeki sorun, bunun tek seferde yapılacak bir şey olmamasıdır. Yüzeyleri mikropsuz tutmak için özel bir çalışan ya da otomasyon gerekiyor.
Ayrıca, bir yüzeyin sık sık silinmesi alttaki malzemeyi aşındırarak patojenlerin toplanması için daha da fazla fırsat yaratabilir.
Ekip, bakırın doğal mikrop öldürücü özelliklerinden yararlanan bir malzeme geliştirdi. Şimdi yüzeylere uygulanması kolay ve dayanıklı olacak yeni bir malzeme kombinasyonu formüle ediyorlar. Banerjee, bakır nanopartiküllerin patojenlerin hücre duvarlarına elektrostatik
olarak çekildiğini ve “bu duvarları zayıflatıp parçalayarak bakterilerin yok olmasına neden olduğunu” açıkladı.
Grubun sonuçları RSC Sustainability dergisinde “Lethal Weapon IL (Ionic Liquid)” yaratıcı başlığı altında yayınlandı. Yakın zamanda alınan geçici patent, Banerjee ve ekibine mikrobiyal kaplama malzemesinin nihai olarak ticarileştirilmesine yardımcı olacak endüstriyel bir sponsor bulmaları için zaman tanıyor.
İki yıl önce Trant grubuna gıda mikrobiyolojisi uzmanlığını getiren UWindsor doktora öğrencisi Sima Dehghandokht, malzemenin potansiyel uygulamalarının kapı kolları, tırabzanlar ve asansör düğmelerinin ötesine geçerek hastaneler, seralar, tarımsal gıda üretim tesisleri ve hatta “her zaman patojenler ve zararlı bakterilerle uğraştığımız bilimsel laboratuvarları da içerdiğini” söyledi. Bu, bilim insanlarının hayatını kolaylaştırabilir.”
Araştırmacı, çamaşır suyu gibi antimikrobiyallerin tekrar tekrar uygulanması ve ardından ürünün imha edilmesi gerektiği için zararlı çevresel etkilerini göz önünde bulundurmanın önemli olduğunu da sözlerine ekledi. Her iki araştırmacı da bakır bazlı malzeme hakkında
hala cevaplanması gereken sorular olduğunu kabul ediyor.
Banerjee, kaplamanın tam olarak ne kadar süre etkili kaldığını belirlemenin, her ikisi de “kelimenin tam anlamıyla çok ucuz” olan çinko ve demir gibi diğer nanopartiküllerin antimikrobiyal etkilerini araştırmak gibi önemli bir sonraki adım olduğunu söyledi.
“Nanopartiküllerin özelliklerinin değiştirilmesinin kaplamanın antimikrobiyal ömrünü uzatmada nasıl bir etkiye sahip olabileceğine ve aynı zamanda çamaşır suyu ile basit bir ovma ile kolayca öldürülemeyen daha agresif bakterileri nasıl öldürebileceğine bakmamız gerekiyor.”
Dahghandokht, malzeme ile temasın alerjik reaksiyona neden olup olmayacağını belirlemek için “Bileşiğin toksisitesini de kontrol etmemiz gerekiyor” dedi. Neyse ki Trant Ekibi, daha ileri testler için insan deri hücre dizilerini çoğaltabilen bir 3D biyoyazıcıya erişebiliyor.
Banerjee ve Dahghandokht, CLS teknolojisine erişimin antimikrobiyal kaplamalarının geliştirilmesinde kritik bir öneme sahip olduğu konusunda hemfikir. Banerjee, “CLS’nin yüksek yoğunluklu ışığı olmadan bu çalışmayı yapamazdık. Bakır nanopartiküllere zaman
içinde neler olduğunu ve bakteriler için toksik olan bir yükü nasıl saldıklarını görebildik. (CLS) bu araştırmanın ayrılmaz bir parçası oldu.”
Akademik Referans: Abhinandan Banerjee et al, Lethal weapon IL: a nano-copper/tetraalkylphosphonium ionic liquid composite material with potent antibacterial
activity, RSC Sustainability (2023). DOI: 10.1039/ D3SU00203A
Kaynak
