این پوشش فسفری ابر میکروب‌ها را از بین می‌برد

محققان دریافته‌اند که استفاده از پوشش فسفری سیاه در اندازه‌های نانو روی زخم‌های آلوده نه تنها پاتوژن‌ها را می‌کشد، بلکه باعث بهبود زخم‌ها نیز می‌شود.

به گزارش تکناک، از این پوشش ضد میکروبی ابتکاری می توان در مواد معمولی مانند پانسمان، ژل و پلاستیک استفاده کرد.

با چالش ناشی از افزایش ابرمیکروب ها، ما باید راه های جدیدی برای مقابله با عفونت زخم ارائه دهیم. وقتی در نظر بگیرید که حدود 70 درصد از باکتری‌ها حداقل به یک کلاس رایج از آنتی‌بیوتیک‌ها مقاومت نشان داده‌اند، نیاز به آنتی بیوتیک های جدید بیش از پیش احساس می شود و از سال 2000، تنها پنج کلاس جدید از آنتی‌بیوتیک‌ها کشف شده است.

اخیراً، محققان دانشگاه RMIT در استرالیا روشی جدید و بدون دارو برای جلوگیری از عفونت‌های پس از عمل در افرادی که ایمپلنت تیتانیوم دریافت می‌کنند، پیشنهاد کرده‌اند. اکنون، آن‌ها با محققان دانشگاه استرالیای جنوبی همکاری کرده‌اند تا نوآوری دیگری را توسعه دهند که از تکه‌های فسفر سیاه در اندازه نانو برای مقابله با عفونت زخم ناشی از ابر میکروب‌ها استفاده می‌کند.

آرون البورن، یکی از نویسندگان این مطالعه، گفت: ابر میکروب ها به عنوان پاتوژن هایی که به آنتی بیوتیک ها مقاوم هستند نقش مهمی در سلامتی دارند و با افزایش مقاومت دارویی، توانایی ما برای درمان این عفونت ها به طور فزاینده ای چالش برانگیز می شود.

فسفر سیاه اخیراً به عنوان یک عامل ضد میکروبی موثر شناخته شده است. این پایدارترین شکل فیزیکی فسفر است و از لایه‌های ۲ بعدی فسفر (موسوم به «فسفورن») تشکیل شده است، همان‌طور که گرافیت از بسیاری از لایه‌های گرافن تشکیل شده است. در کار قبلی خود، محققان نشان دادند که چگونه فسفر سیاه چیده شده در لایه های نازک نانو، میکروب ها را با توانایی منحصر به فرد خود در تولید گونه های اکسیژن فعال می کشد.

سومیت ولیا، یکی از نویسندگان این مطالعه گفت: همانطور که نانو ماده تجزیه می شود، سطح آن با اتمسفر واکنش می دهد تا گونه های فعال اکسیژن تولید کند. این گونه‌ها در نهایت با جدا کردن سلول‌های باکتریایی به بهبودی کمک می‌کنند.

در مطالعه حاضر، محققان ایمنی و اثربخشی استفاده از نانوورقه های فسفر سیاه (BPNFs) را بر روی باکتری‌های رایج از جمله استافیلوکوکوس اورئوس،P. aeruginosa  و E. coli مقاوم به دارو آزمایش کردند.

باکتری استافیلوکوکوس اورئوس که تحت درمان با BPNF ها، قرار گرفته بودند پس دو ساعت 62 درصد از بین رفتن سلولی و پس از 6 ساعت، 80 درصد تلفات را نشان دادند. پس از 24 ساعت، بیش از 99 درصد از باکتری ها کشته شدند. روند مشابهی در مورد P. aeruginosa مشاهده شد که BPNs ها باعث مرگ بیش از 80 درصد باکتری‌ها پس از 24 ساعت می‌شود. BPNF ها نه تنها باکتری ها را بدون آسیب رساندن به سلول های دیگر از بین بردند، بلکه پس از از بین بردن تهدید عفونت، خود تجزیه شدند.

والیا گفت: نانوتکنولوژی ضد میکروبی ما به سرعت بیش از 99 درصد از سلول‌های باکتریایی را از بین برد که بسیار بیشتر از درمان‌های رایج امروزی برای درمان عفونت‌ها است.

هنگامی که محققان اثربخشی BPNF ها را در مقایسه با سیپروفلوکساسین، که یک آنتی بیوتیک رایج است، بر روی زخم موش آزمایش کردند، دریافتند که هر دو به طور قابل مقایسه ای در پاکسازی استافیلوکوکوس اورئوس موثر هستند.

BPNFها همچنین بهبود زخم و بازسازی بافت را در سطح ماکرو و میکروسکوپی در مقایسه با گروه کنترل نشان دادند. درمان روزانه با BPNFs در طی هفت روز باعث بسته شدن 80% زخم شد، بدون هیچ شواهدی از قرمزی یا شکستگی پوست.

محققان به این نتیجه رسیدند که بهبود مشاهده شده در درجه اپیتلیال شدن مجدد  )ایجاد مانعی بین زخم و محیط(  نشان می دهد که BPNF ها باعث بهبود زخم می شوند حتی زمانی که زخم ها با باکتری استافیلوکوکوس اورئوس بسیار مقاوم آلوده شده باشند. در حالی که خواص ضد میکروبی فسفر سیاه شناخته شده است، خواص ترمیم زخم آن به خوبی مستند نشده است.

زلاتکو کوپکی، نویسنده مسئول این مطالعه گفت: این هیجان انگیز است زیرا درمان با آنتی بیوتیک سیپروفلوکساسین در ریشه کنی عفونت زخم قابل مقایسه بود و منجر به بهبودی سریع شد و زخم ها 80٪ در طی هفت روز بسته شدند. برای درمان و مدیریت عفونت زخم، نیاز فوری به ایجاد رویکردهای جایگزین غیر آنتی بیوتیکی داریم. به نظر می رسد که فسفر سیاه به نقطه مورد نظر رسیده است و ما مشتاقانه منتظر نتایج تحقیق این روش برای درمان بالینی زخم های مزمن هستیم.

به گفته محققان، جذابیت BPNF ها این است که می توان آنها را در طیف وسیعی از مواد گنجاند.

والیا گفت: زیبایی نوآوری ما این است که صرفاً یک پوشش نیست و می‌توان آن را در مواد معمولی که دستگاه‌ها از آن ساخته می‌شوند و همچنین پلاستیک و ژل‌ها ادغام کرد تا آنها را ضد میکروبی کند.

تیم تحقیقاتی به دنبال همکاری با شرکای صنعتی برای توسعه و نمونه سازی این فناوری است.

البورن گفت: اگر بتوانیم اختراع خود را در محیط بالینی به یک واقعیت تجاری تبدیل کنیم، این ابر میکروب‌ها در سطح جهانی نمی‌دانند چه چیزی به آنها ضربه زده است.