Løsning af problemet med kirurgisk rustfrit stål

Rustfrit stål bruges meget i kirurgisk medicin:til medicinsk udstyr, såsom koronarstenter, hofteimplantatstængler og udskiftning af rygmarvsskive, og til en række forskellige kirurgiske værktøjer såsom skalpeller og pincet, samt operationsborde.

Som materiale, imidlertid, rustfrit stål er ikke uden sine fejl. Over tid, stålimplantater kan forårsage allergiske og toksiske reaktioner og blive afvist af kroppen, og i mindre hygiejniske kirurgiske miljøer modstår stål muligvis ikke tilstrækkelig opbygning af skadelige bakterier.

Årevis, forskere har eksperimenteret med måder at forbedre effektiviteten af ​​rustfrit stål ved hjælp af specielle belægninger, ændre materialets kemi og endda molekylære overfladestruktur. Selvom disse metoder har skabt forbedringer, de er komplekse og har en række iboende begrænsninger.

Til dato, ikke effektiv, enkel, omkostningseffektiv løsning er udviklet.

Men nu, bygge på deres ekspertise med andre biomedicinsk relevante metaller, forskere ved Université de Montréals fakultet for tandmedicin, sammen med en kollega fra Institut for Kemi, har fundet en måde at ændre selve overfladen af ​​rustfrit stål ved at oprette et nanoskala netværk af porer.

Andre udbredte applikationer mulige

Udviklingen - som kan have udbredte anvendelser inden for medicinsk og anden fremstilling - lover at forbedre accept af rustfrit stål i kroppen og hjælpe med at kontrollere bakterielle infektioner på hospitaler. Forskningen er detaljeret i en undersøgelse offentliggjort i tidsskriftet Colloids and Surfaces B:Biointerfaces.

"Det skønne ved det er dets enkelhed og kapacitet til samtidig at forbedre mobilrespons og begrænse bakteriel ekspansion, "sagde studiens vejleder, Antonio Nanci, en anatom i cellebiologi, der driver laboratoriet til undersøgelse af forkalkede væv og biomaterialer.

"Med hensyn til dets antibakterielle fordele, der er ikke behov for antibiotika, intet behov for kemikalier; det virker bare ved fysisk-kemisk interaktion mellem stålet og bakterierne-det er meget unikt og spændende, og det kan repræsentere et andet værktøj til at bekæmpe bakteriel resistens over for antibiotika, "Sagde Nanci.

"Alt der er rustfrit på et hospital - dørhåndtagene, instrumenterne, operationsbordet - kunne behandles på denne måde. Med det, bakterier formerer sig simpelthen ikke. "Hvad angår medicinske implantater, "rustfrit stål, hvis overflade er blevet ændret, vil have den medicinske kapacitet til at forbedre helbredelse omkring implantater og deres accept af kroppen, "Tilføjede Nanci.

En spansk videnskabsmands eureka -øjeblik

Denne forskning nød godt af ekspertisen fra Alejandra Rodriguez-Contreras, en postdoktor fra Barcelona, ​​der arbejder på måder at gøre overflader antibakterielle, normalt en kompleks og omhyggelig proces.

"Alejandra troede ikke, at det bare kunne gøres på rustfrit stål, men en dag prøvede hun det, og det gjorde det, "Nanci huskede." Hun løb ind på mit kontor og sagde:'Det virker! Det virker!'"

Den spanske forsker tilpassede en proces til galvanisering af metaller ved hjælp af en ukonventionel kemisk blanding. Også, hun tog det usædvanlige skridt med at bruge neglelak til at beskytte en del af testprøven under behandlingen, hovedsageligt at skabe en intern kontrol, der begrænser eksperimentel variation.

"I bund og grund, vi tog de enkle metoder, vi udviklede til titanium i tandimplantater og tilpassede dem til rustfrit stål, og det fungerer meget godt, "sagde Nanci." Rustfrit stål er meget modstandsdygtigt over for kemisk behandling, og mange mennesker har gennem årene forsøgt at gøre overfladen funktionel. Det er et hårdt materiale at håndtere. Men vi har gennemboret problemet. "

Nanci mener, at den proces, som hans gruppe havde udviklet til at ændre overfladen af ​​metal - som han kalder nanokavitation - har medicinsk relevans, men også kan finde anvendelser i andre brancher - f.eks. at forbedre modstandsdygtighed over for friktion, for at lette vedhæftning af beskyttende belægninger og maling, og til behandling af gæringsbeholdere til mad og drikkevarer såsom øl.