Baker je znan kot material, ki je izjemno uspešen pri uničevanju bakterij, pa tudi drugih mikrobov, vključno z glivicami in celo virusi. Tako se pogosto uporablja za izdelavo protibakterijskih oziroma protimikrobnih površin, ki so zelo uporabne tam, kjer mora biti zagotovljeno karseda sterilno okolje. Pogosto lahko slišimo tudi priporočila, da je smiselno, da vodo pred pitjem natočimo v bakreno posodo, saj naj bi to pripomoglo k bolj neoporečni, zdravi vodi. Toda čeprav je »klasični« baker izjemno učinkovit pri zmanjševanju nevarnosti za okužbe, se lahko skrije pred novim, izboljšanim materialom, ki so ga razvili avstralski raziskovalci. Uničevanje bakterij je namreč pri tem materialu bistveno hitrejše, obenem pa tudi učinkovitejše.
V samo 2 minutah uničenih 99,99 % nevarnih bakterij
Nadgrajena bakrena površina, ki je rezultat prizadevanj avstralskih znanstvenikov, lahko bakterije uniči kar približno 120-krat hitreje od običajnega bakra. Eksperiment, s katerim je bila preizkušena učinkovitost novega materiala, je bil opisan v reviji Biomaterials. Pri eksperimentu je bila uporabljena vrsta bakterij, imenovana zlati stafilokok (Staphylococcus aureus). Gre za zelo nevarne bakterije, ki lahko med drugim privedejo do okužb dihal in ki so vsako leto odgovorne za vse prej kot zanemarljivo število smrti. Standardna bakrena površina lahko v 4 urah uniči približno 97 odstotkov teh bakterij. Rezultat je torej zelo dober, toda posebna bakrena površina, ki so jo zasnovali avstralski raziskovalci, je v boju z zlatim stafilokokom še precej uspešnejša. V zgolj 2 minutah lahko namreč uniči kar do 99,99 odstotka vseh bakterij. Učinkovitost je torej še večja, obenem pa je delo opravljeno hitreje.
Do posebne strukture z dodajanjem in nato odstranjevanjem mangana
Ali se sprašujete, kakšna natančno je razlika? Katere so najpomembnejše posebnosti novega, izpopolnjenega materiala v primerjavi z dobro znanim bakrom? Skrivnost leži v mikroskopski strukturi, ki je rezultat posebnega postopka preoblikovanja bakra. Baker je bil najprej vlit v kalup in zmešan z manganom. Tako je nastala zlitina. V naslednjem koraku pa je bil uporabljen kemijski postopek za izločitev mangana. Stroški izvedbe postopka so relativno nizki, kar je dodatna prednost nadgrajene bakrene površine.
Luknjice v velikosti nanodelcev, v katere se ujamejo bakterije
Opisani postopek je privedel do posebne bakrene površine, polne zelo drobnih luknjic v velikosti nanodelcev. Prav te luknjice naj bi imele glavne zasluge za izjemno učinkovitost novega oziroma izboljšanega materiala, saj učinkujejo kot nekakšne pasti, v katere se ujamejo bakterije. Bakrovi ioni jih tako še lažje uničijo, obenem pa za to potrebujejo manj časa.
Pomembno vlogo ima tudi hidrofilni učinek površine
Celotna površina je zasnovana podobno kot glavnik, pri čemer so luknjice posejane po vsakem od »zob«. S tem se ustvari nadpovprečno velika aktivna površina – precej večja kot pri klasičnih ravnih ploščah. Zaradi posebne strukture, ki je rezultat dodajanja in nato odstranjevanja mangana, je površina hidrofilna, kar pomeni, da privlači vodo, ki na njej ustvari tanek film. Zaradi hidrofilnega učinka bakterije težko ohranijo svojo obliko, zato so precej bolj ranljive. Če k temu prištejemo še okrepljene učinke bakrovih ionov, ki so možni zaradi luknjičaste strukture, je jasno, zakaj je nova površina pri uničevanju bakterij tako učinkovita in hitra.
Bo material že kmalu del našega vsakdana?
Raziskovalci upajo, da se bo začela izpopolnjena protibakterijska površina že kmalu uporabljati v bolnišnicah, šolah, domovih za ostarele, na javnih transportnih sredstvih itn., torej povsod tam, kjer je nevarnost za širjenje bakterij še posebej velika. Eden od ciljev za bližnjo prihodnost pa je tudi preizkus učinkovitosti površine pri uničevanju virusa SARS-CoV-2.
Preberite še: Zdravljenje z matičnimi celicami: Vedno več možnosti
