Inkorporering af biofunktionalitet i nanomaterialer til medicinsk, sundhedsudstyr

Et hold ledet af forskere fra North Carolina State University har offentliggjort et papir, der beskriver brugen af ​​en teknik kaldet atomlagsdeposition til at inkorporere "biologisk funktionalitet" i komplekse nanomaterialer, hvilket kan føre til en ny generation af medicinske og miljømæssige sundhedsapplikationer. For eksempel, forskerne viser, hvordan teknologien kan bruges til at udvikle effektive, lavpris vandrensningsanordninger, der kunne bruges i udviklingslande.

"Atomisk lagaflejring er en teknik, der kan bruges til at skabe tynde film til belægning af metaller eller keramik, og er især nyttig til belægning af komplekse nanoskalastrukturer, " siger Dr. Roger Narayan, avisens hovedforfatter. "Dette papir viser, hvordan atomlagsaflejring kan bruges til at skabe biologisk funktionelle materialer, såsom materialer, der har antibakterielle egenskaber. Et andet eksempel ville være et materiale, der ikke binder til proteiner i kroppen, som kunne bruges til implanterbare medicinske sensorer." Narayan er professor i den fælles biomedicinske ingeniørafdeling ved NC State's College of Engineering og University of North Carolina i Chapel Hill.

En af de anvendelser, der diskuteres i papiret, er et materiale, der kunne bruges som et filter til point-of-use vandrensning. "Dette ville være meget nyttigt i udviklingslandene, eller i katastrofesituationer - som Haiti - hvor folk ikke har adgang til rent vand, " Narayan siger. "Over en milliard mennesker har ikke adgang til rent vand. Dette kan føre til en række folkesundhedsproblemer, inklusive kolera og hepatitis."

Specifikt, forskerne viser, at atomlagsaflejring kan bruges til at skabe en film til belægning af nanoporøse membraner, som kan bruges til at bortfiltrere patogene bakterier. "Filmen kunne også give antimikrobiel funktionalitet, " Narayan siger, "at neutralisere bakterier."

I undersøgelsen, forskerne fandt ud af, at membraner behandlet med en af ​​disse film var i stand til at neutralisere to almindelige patogener: E coli og Staphylococcus aureus . Forskerne arbejder i øjeblikket sammen med kolleger for at vurdere, hvor godt membranerne yder mod en række forskellige miljøbakterier. Det forventes, at disse membraner kan finde anvendelse i en række medicinske og miljømæssige sundhedsapplikationer, såsom hæmodialysefiltre og implanterbare sensorer.