לחומר נחושת חדש יש השפעה קוטל חיידקים והוא יכול להרוג 97% מהסטפילוקוקוס אאוראוס תוך ארבע שעות
מוצר נחושת חדש יכול לעזור להילחם באיום ההולך וגובר של חיידקי העל על ידי הרג חיידקים במהירות וביעילות רבה יותר מנחושת רגילה - יותר מפי 100 יעילה יותר.
הנחושת הוגדלה פי 2,000 תחת מיקרוסקופ אלקטרונים סורק, וחשפה את המבנה המיקרו-מסרק הייחודי שלה.
מוצר הנחושת החדש הוא תוצאה של מחקר שיתופי בין אוניברסיטת RMIT וסוכנות המדע הלאומית של אוסטרליה CSIRO, שתוצאותיו פורסמו זה עתה ב-Biomaterials.
נחושת שימשה זה מכבר נגד זני חיידקים שונים, כולל ה-Staphylococcus aureus הנפוץ, מכיוון שהיונים המשתחררים ממשטח המתכת רעילים לתאי חיידקים.
אבל כפי שמסביר פרופסור נכבד באוניברסיטת RMIT, צ'יאן מא, התהליך איטי בעת שימוש בנחושת סטנדרטית, וחוקרים ברחבי העולם פועלים להאיץ אותו.
משטח נחושת סטנדרטי יהרוג כ-97% מה-Staphylococcus aureus בתוך ארבע שעות.
לא ייאמן, כאשר סטפילוקוקוס אאוראוס הונח על משטח הנחושת המעוצב המיוחד שלנו, הוא הרס למעלה מ-99.99% מהתאים תוך שתי דקות בלבד. לא רק שהוא יעיל יותר, הוא מהיר פי 120.
תוצאות אלו הושגו ללא עזרת כל תרופה. בניית נחושת הוכיחה את עצמה יעילה מאוד עבור החומר הנפוץ הזה.
הצוות מאמין שלחומר החדש, לאחר פיתוח נוסף, יכול להיות מגוון רחב של יישומים, כולל ידיות דלת אנטיבקטריאליות ומשטחי מגע אחרים בבתי ספר, בתי חולים, בתים ותחבורה ציבורית, כמו גם מכונות הנשמה אנטיבקטריאליות או סינון במכשירי מערכות אוורור, וכן מסכות.
הצוות חוקר כעת את היעילות של נחושת משופרת נגד SARS-COV-2, כולל הערכת דוגמאות מודפסות בתלת מימד.
מחקרים אחרים הראו שנחושת עשויה להיות יעילה מאוד נגד וירוסים, מה שהוביל את הסוכנות להגנת הסביבה האמריקאית לאשר רשמית משטחי נחושת לשימוש אנטי-ויראלי מוקדם יותר השנה.
המחבר הראשי של המחקר, ד"ר ג'קסון לי-סמית', אמר כי המבנה הנקבובי הייחודי של הנחושת הוא המפתח ליעילותו כקוטל חיידקים מהיר.
הסגסוגת נוצרת באמצעות תהליך יציקת תבנית נחושת מיוחד המסדר את אטומי הנחושת והמנגן למבנה מסוים.
לאחר מכן מסירים את אטומי המנגן מהסגסוגת באמצעות תהליך כימי זול וניתן להרחבה הנקרא "התגזור", ומשאיר את פני השטח של נחושת טהורה מלאים בחללים זעירים בקנה מידה של מיקרון וננו.
נחושת מורכבת ממיקרו-נקבים דמויי מסרק עם ננו-נקבוביות קטנות יותר בתוך כל שן; יש לו שטח פנים פעיל עצום. התבנית גם הופכת את פני השטח לסופר-הידרופיליים, או הידרופיליים, כך שהמים קיימים עליו כסרט שטוח ולא כטיפות.
האפקט ההידרופילי אומר שתאי החיידק מתקשים לשמור על צורתם כאשר הם נמתחים על ידי ננו-מבנים פני השטח, בעוד שהתבנית הנקבוביה מאפשרת שחרור מהיר יותר של יוני נחושת.
השפעות משולבות אלו גורמות לא רק להתדרדרות מבנית של תאי חיידק, מה שהופך אותם רגישים יותר ליוני נחושת רעילים, אלא גם מעודדות ספיגת יוני נחושת על ידי תאי חיידק. שילוב זה של השפעות הוא שמאיץ מאוד את חיסול החיידקים.
חוקרים ברחבי העולם מבקשים לפתח חומרים ומכשירים רפואיים חדשים שיסייעו להפחית את עלייתם של חיידקי-על עמידים לאנטיביוטיקה על-ידי הפחתת הצורך באנטיביוטיקה. זיהומים עמידים לתרופות נמצאים במגמת עלייה, ועם אנטיביוטיקה חדשה מוגבלת בשוק, פיתוח חומרים אנטיבקטריאליים עשוי למלא תפקיד חשוב בטיפול בבעיה זו.
מוצר נחושת חדש זה מציע אפשרות מבטיחה ובמחיר סביר במאבק נגד חיידקי העל והוא רק דוגמה אחת לאופן שבו CSIRO עוזר להתמודד עם הסיכון הגובר של עמידות לאנטיביוטיקה.
מחקר זה יזם דרך תוכנית הדוקטורט RMIT-CSIRO ובהמשך מימון משותף על ידי קרן CASS, מלבורן, אוסטרליה. תהליך חדשני זה מוגן כיום בפטנט בארצות הברית, סין ואוסטרליה.
