Тогда как определенный механизм, которым нанотекстурированный материал убивает бактерии, требует предстоящего изучения, исследователи считают, что маленькие шипы и второе нановыпячивание, созданное на поверхностном проколе бактериальные мембраны, убивают жуков. Поверхностные структуры, думается, не имеют подобный эффект на клетки млекопитающих, каковые являются порядком величины, больше, чем бактерии.Вне бактерицидных эффектов nano-texturing кроме этого, думается, усиливает устойчивость к коррозии. Об изучении сказали 12 декабря в издании ACS Biomaterials Science & Engineering исследователи в Технологическом университете штата Джорджия.
«Эта поверхностная обработка имеет возможно обширно располагающиеся последствия, по причине того, что нержавеющая сталь так обширно употребляется, и столь многие заявления имели возможность извлечь пользу», сообщила Джули Чемпион, адъюнкт-доктор наук в Школе Технологического университета Джорджии Химической и Биомолекулярной Разработки. «Большое количество бактерицидных подходов, на данный момент быть применяемым додаёт собственного рода поверхностный фильм, что может смягчиться. Потому, что мы в действительности изменяем саму сталь, которая должна быть постоянным трансформацией материала».ее сотрудники и Чемпионка Технологического университета Джорджии нашли, что поверхностная модификация убила и грамотрицательные и грамположительные бактерии, проверив его на золотистом стафилококке и кишечной палочке. Но модификация, казалось, не была токсична к клеткам мыши – серьёзная неприятность, по причине того, что клетки должны придерживаться медицинских внедрений как часть их присоединения к телу.
Изучение началось с целью создания супергидрофобной поверхности на нержавеющей стали, дабы отразить жидкости – и с ними, бактериями. Но не так долго осталось ждать стало ясно, что создание таковой поверхности потребует применения химического покрытия, которое исследователи не желали делать. Постдокторанты Еонгсеон Дженг и Побеждённый Тэ Чой тогда внесли предложение другую идею применять нанотекстурированную поверхность на нержавеющей стали, дабы руководить бактериальным прилипанием, и они начали сотрудничество, дабы показать данный эффект.
Исследовательская несколько экспериментировала с переменными уровнями электрического тока и напряжения в стандартном электрохимическом ходе. В большинстве случаев, электрохимические процессы употребляются, дабы полировать нержавеющую сталь, но сотрудник и Чемпион Деннис Гесс – Стул Томаса и преподавателя К. Делоача младшего в Школе Химической и Биомолекулярной Разработки – применяли технику, дабы придать шероховатость поверхности в масштабе миллимикрона.«При верных условиях Вы имеете возможность создать наноструктуру на структуре поверхности зерна», растолковал Гесс. «Данный процесс texturing увеличивает поверхностную сегрегацию хрома и молибдена и так увеличивает устойчивость к коррозии, которая есть тем, что дифференцирует нержавеющую сталь от простой стали».
Микроскопическое изучение продемонстрировало выпячивание на 20 – 25 миллимикронов выше поверхности. «Это похоже на горную цепь и с острыми пиками и с равнинами», сообщил Чемпион. «Мы считаем, что убивающий бактерии эффект связан с масштабом размера этих изюминок, разрешив им взаимодействовать с мембранами бактериальных клеток».Исследователи были поражены, что разглядываемая поверхность убила бактерии. И по причине того, что процесс, думается, надеется на биофизический, а не химический процесс, неточности не должны быть в состоянии развивать сопротивление ему, добавила она.
Второе главное вероятное использование для поверхностного способа модификации – оборудование для пищевой индустрии. В том месте, поверхностная обработка обязана мешать тому, дабы бактерии придерживались, увеличивая существующие способы стерилизации.
Исследователи применяли образцы неспециализированного нержавеющего сплава, известного как 316L, разглядывая поверхность с электрохимическим процессом, в котором ток был применен к железным поверхностям, тогда как они были загружены в азотное ответ для картины кислоты.Использование тока перемещает электроны от железной поверхности в электролит, изменяя поверхностную структуру и концентрируя содержание хрома и молибдена. плотности тока и Определённые напряжения руководят типом поверхностных произведенных изюминок и их масштаб размера, сообщил Гесс, что трудился с Чоем – тогда аспирантом – и Адъюнкт-доктором наук Виктором Бридвелдом в Школе Химической и Биомолекулярной Разработки и доктором наук Притом Сингхом в Школе Разработки и Материаловедения, дабы проектировать процесс nanotexturing.
Дабы более полно оценить бактерицидные эффекты, Jang затронул экспертные знания Андреса Гарсии, доктора наук Регентов в Школе Ясменника Технологического университета Джорджии Машиностроения, и Аспиранта Кристофера Джонсона. В их опытах они разрешили бактериальным примерам расти на разглядываемых и невылеченных примерах из нержавеющей стали в течение периодов до 48 часов.
В конце того времени у разглядываемого металла существенно было меньше бактерий на нем. То наблюдение было подтверждено, удалив бактерии в ответ, после этого поместив ответ на агаровые пластины.
Пластины, приобретающие ответ от необработанной нержавеющей стали, продемонстрировали гораздо больший бактериальный рост. Дополнительное тестирование подтвердило, что многие бактерии на разглядываемых поверхностях были мертвы.
Клетки фибробласта мыши, но, казалось, не были обеспокоены поверхностью. «Клетки млекопитающих, казалось, были достаточно здоровы», сообщил Чемпион. «Их свойство распространиться и покрыть всю поверхность примера высказала предположение, что они дали согласие с поверхностной модификацией».Для будущего исследователи собираются провести долговременные изучения, дабы удостовериться, что клетки млекопитающих остаются здоровыми. Исследователи кроме этого желают выяснить, как прекрасно их nanotexturing держит, в то время, когда подвергнуто изнашиванию.
«В принципе это весьма масштабируемо», сообщил Гесс. «Электрохимия в большинстве случаев используется коммерчески, дабы обработать материалы в большом масштабе».