Klolignende nanotråde filtrerer bakterier fra blod

Fremstilling og karakterisering af en dialysator. en skematisk illustration af det komplekse blodmiljø i et blodkar, der viser udfordringen med bakterieindfangning. b Blodrensning ved at lede det bakterieforurenede blod gennem en dialysator. c SEM-billede, der viser den indre struktur af en dialysator sammensat af NW'er, der er fordyret på CF, og et foto af hele NWs/CF vist i indsættelsen. Skalabjælker i c og indsat er 250 μm og 1 cm, henholdsvis. d–g Strukturel karakterisering af enkeltkrystallinske NW. d SEM-billeder med lav og høj forstørrelse (indsat). TEM-billedet, der viser NW, har kun ét krystaldomæne. f HRTEM-billede og g-svarende SAED-mønster demonstrerer enkeltkrystalfunktion. h–k Strukturel karakterisering af polykrystallinske NV'er. h SEM-billeder med lav og høj forstørrelse (indsat). i TEM-billede af en individuel NiCo2O4 NW, der viser multi-korn grænser. j HRTEM-billede og k-svarende SAED-mønster bekræfter multikrystalzonerne. Skala søjler i d og h er 10 μm. Skalabjælker i indsætningerne af d og h er 500 nm. Skalabjælker i e og i er 200 nm. Skala søjler i f og j er 5 nm. Kredit: Naturkommunikation (2018). DOI:10.1038/s41467-018-02879-9

Et team af forskere fra institutioner i hele Kina har udviklet en ny type dialysator - en der er i stand til at fange op til 97 procent af bakterierne i en blodprøve. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Naturkommunikation , gruppen forklarer oprindelsen af deres enhed, hvordan filteret blev lavet, og hvor godt det virkede under test.

Mens de fleste mennesker er bekendt med bakterielle infektioner, der vises på eller nær huden, der er andre typer, der forekommer inde i kroppen. En af de farligste situationer er, når bakterier formerer sig i blodbanen - en omstændighed, der kan føre til sepsis. I øjeblikket, sådanne infektioner behandles med antibiotika; hvis de ikke virker, det næste trin er at forbinde en patient til et dialyseapparat — en maskine, der filtrerer blodet, fjernelse af bakterier. Desværre, som forskerne bemærker, nuværende dialysatorer er ikke særlig gode til at filtrere bakterier, og patienterne lider som følge heraf. I denne nye indsats, forskerne har udviklet en ny type dialysator, som de hævder gør et langt bedre stykke arbejde.

Idéen til den nye dialysator, holdet noterer, kom fra Venus-fluefælden - den har små hår, der krøller og fanger byttedyr. For at skabe en dialysator med en lignende dynamik, forskerne byggede et substrat af 3-D kulstofskum og implanterede et væld af fleksible polykrystallinske nanotråde inde i det. Tidligere forskning fra holdet antydede, at nanotrådene ville bøje og fange bakterier på en måde, der ligner hårene på fluefælden. Forskerne testede dialysatoren ved at skubbe blod gennem filteret og derefter bemærke reduktioner i blodets bakterieniveau. De undersøgte filteret for at se, hvor mange der blev fanget af nanotrådene.

Forskerne rapporterer, at deres filter var 97 procent effektivt til at fange bakterier i blodprøver, der bevægede sig med hastigheder svarende til dem inde i kroppen. De bemærker, at deres arbejde stadig er på proof-of-concept-stadiet, og at der derfor kræves mere arbejde for at sikre, at filteret ikke forårsager andre problemer, mens de filtrerer bakterier. Men de beskriver deres enhed som et stort skridt fremad, og planlægge yderligere tests for at se, om det også kan bruges til at filtrere andre mikroorganismer ud, såsom kræftceller eller vira.

Sidste artikelEn syntetisk celle, der producerer anti-cancer medicin i en tumor

Næste artikelEn hurtig og effektiv metode til grafen nanobåndsyntese