Створено світлове покриття для телефонів, що вбиває бактерії навіть в темряві

Найбільш відомі HCAI викликані Clostridioides difficile (C. difficile), а також стійким до метициліну (вид антибіотика) Staphylococcus aureus (MRSA) і Escherichia coli (E.coli). Вони зазвичай виникають під час стаціонарного медичного або хірургічного лікування або відвідування медичних установ і представляють серйозну загрозу для здоров’я, що робить їх ключовим пріоритетом для охорони здоров’я.

Вчені створили антимікробне покриття, яке активується світлом, і успішно вбиває бактерії в умовах низької освітленості (300 люкс), таких як в палатах і залах очікування. Раніше подібним покриттям було потрібне інтенсивне світло (3000 люкс), подібне до того, яке можна знайти в операційних залах, щоб активувати свої смертоносні для бактерій властивості.

«Барвники, такі як кристалічний фіолетовий, є багатообіцяючими кандидатами для знищення бактерій і підтримки стерильності поверхонь, оскільки вони широко використовуються для дезінфекції ран. При впливі яскравого світла вони створюють активні форми кисню, які, в свою чергу, вбивають бактерії, пошкоджуючи їх захисні мембрани і ДНК. Властивість посилюється, коли вони в парі з металами, такими як срібло, золото і оксид цинку ».

Творець винаходу, доктор Gi Byoung Hwang (UCL Chemistry)

Нове бактерицидне покриття складається з крихітних кластерів хімічно модифікованого золота, вбудованих в полімер з кристалічним фіолетовим барвником з антибактеріальними і протигрибковими властивостями.

Створювали покриття команда хіміків, інженерів-хіміків і мікробіологів з використанням методом масштабування і перевірили, наскільки добре воно вбиває S. aureus і E. coli проти контрольних покриттів і при різних умовах освітлення.

Поверхні зразків обробляли або бактерицидним покриттям, або контрольним покриттям, а потім інокулювали 100 000 колонієутворюючих одиниць (КУО) на мл або S. aureus і E. coli. Зростання бактерій було досліджене в умовах темного і білого світла між 200-429 люкс.

Вони виявили, що при зовнішньому освітленні контрольне покриття з кристалічного фіолетового в одному полімері не вбиває жодну з бактерій. Однак в тих же умовах освітлення бактерицидне покриття привело до 3,3 log зниження зростання S. aureus через шість годин і до 2,8 log зниження зростання E.coli через 24 години.

Інші покриття ефективно вбивають бактерії, але тільки після впливу ультрафіолетового світла, яке небезпечне для людини, або дуже інтенсивних джерел світла, які не дуже практичні. Нове ж покриття вбиває обох S. aureus і E. coli в природному світлі, що робить його перспективним для використання в різних медичних установах.

«E.coli була більш стійкою до бактерицидного покриття, ніж S. aureus, оскільки було потрібно більше часу, щоб домогтися значного скорочення числа життєздатних бактерій на поверхні. Це, ймовірно, пов’язано з тим, що у E. coli клітинна стінка з подвійною мембранної структурою тоді як S. aureus має тільки один мембранний бар’єр ».

співавтор дослідження доктор Елейн Аллан (UCL Eastman Dental Institute).

Команда несподівано виявила, що покриття вбиває бактерії, виробляючи перекис водню – відносно м’який реагент, який використовується в розчинах для очищення контактних лінз. В Україні він використовується і для знезараження ран. Він працює шляхом хімічного впливу на клітинну мембрану, і тому вимагає більше часу для роботи з бактеріями з великою кількістю рівнів захисту.

Кластери золота в покритті є ключем до утворення перекису водню під дією світла і вологості. З огляду на, те що кластери містять тільки 25 атомів золота, потрібно дуже мало цього дорогоцінного металу в порівнянні з аналогічними покриттями. Тому це покриття привабливо для більш широкого використання.