Проводящие пластмассы, найденные в экранах смартфонов, могут быть использованы для обмана метаболизма патогенных бактерий, сообщают ученые из Шведского медицинского центра нанотехнологий при Каролинском институте в научном журнале npj Biofilms and Microbiomes. Добавляя или удаляя электроны с пластиковой поверхности, можно заставить бактерии расти больше или меньше. Этот метод может найти широкое применение для предотвращения бактериальных инфекций в больницах или повышения эффективности управления сточными водами.
Когда бактерии прикрепляются к поверхности, они быстро образуют толстую пленку, известную как биопленка. Эти биопленки часто встречаются в нашем окружении, но особенно опасны в больницах, где они могут вызывать опасные для жизни инфекции. В настоящее время исследователи стремятся решить эту проблему путем производства покрытий для медицинских устройств из дешевого проводящего пластика под названием PEDOT, благодаря которому экраны смартфонов реагируют на прикосновения. При подаче небольшого напряжения поверхность PEDOT либо заполнялась электронами, либо оставалась почти пустой, что, в свою очередь, влияло на рост бактерий сальмонеллы.
«Когда бактерии приземляются на поверхность, полную электронов, они не могут размножаться», - объясняет главный исследователь Агнета Рихтер-Дальфорс, профессор кафедры неврологии Каролинского института и директор Шведского медицинского центра нанонауки. «Им некуда депонировать собственные электроны, которые им необходимы для дыхания».
С другой стороны, если бактерии столкнулись с пустой поверхностью PEDOT, произошло обратное, поскольку они выросли в толстую биопленку.
«Поскольку электроны постоянно высасываются с поверхности, бактерии могут постоянно откладывать свои собственные электроны, давая им энергию, необходимую для быстрого роста», - говорит профессор Рихтер-Дальфорс..
Это поставило исследовательскую группу в положение, когда одним щелчком переключателя они могли либо остановить рост бактерий, либо позволить ему продолжаться более эффективно. Это имеет множество последствий как для здравоохранения, так и для промышленности.
«Для начала мы можем покрыть медицинские устройства этим материалом, чтобы сделать их более устойчивыми к колонизации бактериями», - говорит профессор Рихтер-Дальфорс. «Однако, если мы обратимся к таким отраслям, как управление сточными водами, которым требуется много полезных биопленок для создания чистой воды, мы можем производить поверхности, которые будут способствовать производству биопленок», - продолжает она.
В будущем исследовательская группа будет работать над интеграцией этой технологии в устройства, которые однажды можно будет имплантировать пациентам, чтобы обеспечить их безопасность во время прохождения медицинских процедур или имплантации устройств.