Bacteriën bestrijden met grafeen

Geplaatst op 06 maart 2016 om 14:47 uur
Bacteriën bestrijden met grafeen
Onderzoek aan grafeenoxide zou kunnen leiden tot een nieuwe manier om infecties te bestrijden die zijn opgelopen in een ziekenhuis of ergens anders. Wetenschappers van de Università Cattolica del Sacro Cuore in Rome hopen met een coating van grafeenoxide bacteriedodende katheters en andere medische instrumenten te kunnen gaan maken.
"We willen materialen maken die zowel patiënten als medische professionals helpen", zegt Valentina Palmieri, biotechnoloog op de universiteit in Rome.  

Grafeenoxide is een vorm van grafeen waarin moleculair zuurstof is opgenomen. Het materiaal vouwt zich rond bacteriën en doorboort het membraan ervan. Een defect membraan voorkomt dat de bacterie kan groeien is meestal dodelijk voor de bacterie. "De bacteriën verliezen hun complexe structuur en sterven," zegt Palmieri, "en omdat grafeen gewoon koolstof is - een bouwsteen van het leven - is de giftigheid voor menselijke cellen veel lager dan die van alle antibioticamedicijnen".

 

De onderzoekers besloten om grafeenoxide te gebruiken omdat het heel stabiel is ine een wateroplossing, waardoor de interactie met menselijke cellen veilig is. Grafeen valt specifiek de bacteriecellen aan en spaart menselijke cellen, maar het mechanisme hierachter is nog onduidelijk, aldus Palmieri. Grafeen is ook milieuvriendelijker. Traditionele methoden om infecties te voorkomen zijn bijvoorbeeld een antibioticatherapie en instrumenten die zijn gecoat met zilver. Beide methoden zijn belastend voor het milieu.

 

Het materiaal is het effectiefst als het is gekoppeld aan zout: met te weinig zout vouwt het grafeenoxide zit niet rond de bacterie en bij te veel zout kunnen de grafeenaggregaten het membraan van de bacterie niet meer doorboren.

De volgende stap in het onderzoek is het testen of grafeenoxide ook werkt tegen schimmels. Die kunnen ook tot grote problemen leiden als ze een open wond infecteren. Tot nu toe blijken schimmelcellen echter te groot, het grafeenoxide kan zich er niet helemaal omheen vouwen. Palmieri zegt dat ze wil experimenteren met het zoutgehalte in de zoutoplossing om te zien of dat probleem oplosbaar is.

 

"Towards a ‘green' antimicrobial therapy: Study of graphene nanosheets interaction with human pathogens", Valentina Palmieri, Massimiliano Papi, Francesca Bugli, Mariacarmela Lauriola, Claudio Conti, Gabriele Ciasca, Giuseppe Maulucci, Maurizio Sanguinetti en Marco De Spirito. 

 
© Engineersonline.nl