ضد‌باکتری کردن سطوح فلزی با لیزر
یک محقق ایرانی با استفاده از لیزر، بافت‌های ناهمواری را روی سطوح مسی ایجاد کرده تا خصوصیات باکتری‌کشی آن را افزایش دهد
مهندسان دانشگاه Purdue یک روش نوین را با استفاده از لیزر ابداع کرده‌اند که می‌تواند به‌طور بالقوه سطح هر نوع فلز را به قاتل باکتری تبدیل کند. این کار فقط با ایجاد یک بافت متفاوت در سطح فلز امکان‌پذیر می‌شود. در مطالعه‌ای که در مجله Advanced Material Interfaces
منتشر شده است، پژوهشگران نشان داده‌اند که این روش به سطح مس اجازه می‌دهد تا بلافاصله باکتری‌هایی مانند MRSA را از بین ببرد. MRSA یا استافیلوکوک‌اورئوس (طلایی) مقاوم به متی سیلین، یکی از عمده‌ترین زیرگونه‌های استافیلوکوک است و تفاوت آن با سایر زیرگونه‌ها، مؤثر نبودن آنتی‌بیوتیک‌های معمولی در درمان آن است.
ساینس‌دیلی در گزارش خود نوشته است: رحیم رحیمی، استادیار مهندسی مواد در دانشگاه Purdue می‌گوید قرن‌هاست که مس به‌عنوان یک ماده ضد‌میکروب مورد استفاده قرار می‌گیرد. اما به‌طور معمول ساعت‌ها طول می‌کشد تا سطوح مسی از باکتری‌های موجود پاک شوند.
او ادامه می‌دهد: ما یک تکنیک یک مرحله‌ای ایجاد بافت با لیزر را توسعه داده‌ایم که به شکل مؤثری خصوصیات باکتری‌کشی سطوح مسی را افزایش می‌دهد.
این تکنیک هنوز برای کشتن ویروس‌هایی مانند ویروسی که عامل همه‌گیری COVID-19 است، مناسب نیست؛ زیرا ویروس جدید کرونا بسیار کوچک‌تر از باکتری‌های موجود است.
با وجود این، از زمان انتشار این مقاله، گروه رحیمی آزمایش این تکنولوژی را روی سطوح سایر فلزات و پلیمرها انجام داده است. این کار برای کاهش خطرات ناشی از رشد باکتری‌ها و تشکیل بیوفیلم (ذره‌های ریز باکتری که به مرور زمان روی یک سطح جمع می‌شوند) روی دستگاه‌هایی مانند ایمپلنت‌های ارتوپدی یا قطعه‌هایی که برای پوشاندن زخم‌های مزمن استفاده می‌شود، صورت گرفته است.
رحیمی می‌گوید: انجام ایمپلنت با فلزی که دارای سطح ضد‌میکروب است، از گسترش عفونت و مقاومت‌های آنتی‌بیوتیکی جلوگیری می‌کند. زیرا نیازی به آنتی‌بیوتیک برای نابود کردن باکتری در سطوح ایمپلنت نیست.
این روش ممکن است در مورد آلیاژهای فلزی هم که دارای خاصیت ضد‌میکروبی هستند، کاربرد داشته باشد.
فلزاتی مانند مس معمولاً دارای سطحی کاملا صاف هستند که این سطح صاف از بین بردن باکتری را با دشواری روبه‌رو می‌کند. این تکنیک که به وسیله گروه رحیمی توسعه یافته، از لیزر برای ایجاد الگوهایی در مقیاس نانو روی سطح فلز استفاده می‌کند. این الگوها یک بافت ناهموار ایجاد می‌کنند که در واقع سطح را افزایش می‌دهند و باعث می‌شوند باکتری‌ها امکان بیشتری برای برخورد با سطح داشته باشند و در آن نقطه گسیختگی ایجاد شود.
در گذشته، پژوهشگران از پوشش‌های نانوماده برای افزایش خصوصیات ضد‌میکروبی سطوح فلز استفاده می‌کردند، اما این پوشش‌ها به مرور زمان شسته می‌شوند و می‌توانند برای محیط‌زیست خطرناک و سمی باشند.
رحیمی که آزمایشگاهش را برای مقابله با چالش‌های مراقبت‌های بهداشتی، مواد نوآورانه و دستگاه‌های زیست پزشکی توسعه داده، می‌گوید: ما یک فرایند قوی ایجاد کرده‌ایم که با انتخاب ما و بدون اینکه بخش عمده‌ای از مواد مس تغییر یابد، به‌طور مستقیم الگوهایی در مقیاس میکرون و نانو روی سطح مورد هدف ایجاد می‌کند.
این بافت لیزری دارای 2ویژگی مؤثر است. این تکنیک نه‌تنها تماس مستقیم با فلز را کم‌خطر می‌کند و بهبود می‌بخشد، بلکه باعث می‌شود سطح فلز آب‌گریزتر شود. در مورد ایمپلنت‌های ارتوپدی، این سطح ناهموار به سلول‌های استخوانی اجازه می‌دهد تا محکم‌تر به هم پیوند بخورند و کیفیت اتصال ایمپلنت با استخوان را بهبود ببخشند. گروه رحیمی این ویژگی را در سلول‌های فیبروبلاست مشاهده کرده‌اند.
با توجه به سادگی و مقیاس‌پذیری این روش، پژوهشگران معتقدند که می‌توان این روش را به راحتی در فرایند تولید دستگاه‌های فعلی پزشکی اجرا کرد.
جلوگیری از مقاومت‌های آنتی‌بیوتیکی
انجام ایمپلنت با فلزی که دارای سطح ضد‌میکروب است، از گسترش عفونت و مقاومت‌های آنتی‌بیوتیکی جلوگیری می‌کند، زیرا نیازی به آنتی‌بیوتیک برای نابود کردن باکتری در سطوح ایمپلنت نیست
در همینه زمینه :
