Forskere udvikler nanosølv-imprægneret silkesutur mod infektion på operationsstedet

I de senere år har mikroorganismers vedhæftning til overflader eller belægninger skabt store sundhedsrisici for mennesker. Blandt disse udgør mikrobiel vedhæftning og vækst på kirurgiske suturlinjer mere end 20 % af sundhedsrelaterede infektioner hos patienter.

Som et resultat er der blevet udført omfattende forskning for at udvikle strategier til at forhindre eller reducere dannelsen af ​​bakterie- eller svampekolonier på suturer.

"Nanosølv har fået betydelig opmærksomhed blandt forskere på grund af dets længe kendte antimikrobielle egenskaber. Dets optiske og strukturelle egenskaber gør det til en tiltalende kandidat til biomedicinske anvendelser.

"Det kan syntetiseres ved hjælp af både grønne og kemiske metoder, selvom det typisk bærer en negativ ladning, som kan kompromittere dets stabilitet og lagringskapacitet," siger Dr. Ravichandran Manisekaran, hovedforsker i gruppen Nanostructures and Biomaterials.

Et team af forskere fra National School of Higher Studies (ENES), Leon-enheden, som er tilknyttet National Autonomous University of Mexico (UNAM), har udviklet en meget stabil kolloid syntese af positivt ladet nanosølv ved hjælp af en polymer.

Den biologiske virkning af denne syntese blev for nylig offentliggjort i ACS Omega , hvor dets effektivitet til at belægge silkesuturer og hæmme væksten af ​​mikroorganismer blev detaljeret beskrevet af forskerholdet.

Vores tilgang til produktion og belægning af suturlinjen er både ligetil og ikke-invasiv, hvilket sikrer, at materialets iboende egenskaber ikke kompromitteres. Ved kontakt med negativt ladede mikroorganismer frigiver det positivt ladede nanosølv sine ioner, hvilket sætter gang i en række begivenheder, der kulminerer i den hurtige antimikrobielle effekt og undertrykkelse af vækst.

Vores metodologi foreslår en proces, der giver nanopartikler, der måler mindre end 15 nm i diameter, udviser en høj grad af kationisk ladning og demonstrerer kapaciteten til forlænget opbevaring på op til 10 måneder til et år. Det er vigtigt at minimere udgifterne, eliminere farlige stoffer og undgå kravet om eftersyntesebehandlinger.

Effekterne blev vurderet mod tre mikroorganismer, Candida albicans, Streptococcus mutans og Staphylococcus aureus, som fungerede som modelorganismer.

Resultaterne af vores undersøgelse afslører ikke kun en ny tilgang til produktion af nanomaterialer ved hjælp af polymerer som reducerende og stabiliserende midler til at syntetisere højkolloidalt og kationisk ladt nanosølv, men demonstrerer også deres potentiale inden for det biomedicinske område for effektivt at bekæmpe bakterier og svampe uden at forårsage toksicitet til celler. Dette repræsenterer en væsentlig innovation og kan føre til nye forskningsmuligheder på dette område.

"Nanosølv bliver i stigende grad inkorporeret i forskellige hverdagsapplikationer, lige fra kosmetik til lægemidler. Som sådan kan vores nanopartikeldesign og udvikling potentielt skaleres op til at bekæmpe superbugs i den nærmeste fremtid, samtidig med at vi adresserer den igangværende debat om de negative aspekter af nanomaterialer. , som har været et diskussionsemne blandt forskere," siger Manisekaran.

Denne historie er en del af Science X Dialog, hvor forskere kan rapportere resultater fra deres publicerede forskningsartikler. Besøg denne side for at få oplysninger om Science X Dialog og hvordan du deltager.

Flere oplysninger: Diego Antonio Monroy Caltzonci et al., Antimikrobiel og cytotoksisk effekt af positivt ladede nanosølvbelagte silkesuturer, ACS Omega (2024). DOI:10.1021/acsomega.4c01257

Journaloplysninger: ACS Omega

Dr. Ravichandran Manisekaran er adjunkt og laboratorieleder for området nanostrukturer og biomaterialer ved National School of Higher Education (ENES-Leon), National Autonomous University of Mexico (UNAM). Han afsluttede sin ph.d. i nanovidenskab og nanoteknologi ved Center for Forskning og Avancerede Studier (CINVESTAV-IPN), Mexico. Hans forskningsgruppe fokuserer på design, udvikling og karakterisering af forskellige nano/biomaterialer til antimikrobielle, anticancer-, fotokatalytiske og solcelleapplikationer. Han er aktiv anmelder for flere forlag.