کاهش عفونت در ایمپلنت‌های پزشکی با نانوهرم‌های اکسید روی

به گزارش گروه علم و فناوری آنا به نقل از ستاد ویژه توسعه نانو، محققان دانشگاه میشیگان دریافتند که پوشش‌های حاوی نانوهرم‌های اکسید روی می‌تواند باکتری MRSA را که نسبت به آمسییلین مقاوم شده‌اند از بین ببرند. نتایج یافته‌های آنها نشان داد که با استفاده از این ماده 95 درصد از این باکتری‌ها از بین می‌روند. هر ساله نزدیک به یک میلیون قطعه کاشته‌شده در بدن بیماران توسط این باکتری آلوده می شوند و عفونت می‌کنند.

اسکات وان ایپس، از محققان این پروژه، می‌گوید: «درمان و مقابله با این عفونت بسیار دشوار است». برای مقابله با این عفونت باید در دراز مدت از آنتی‌بیوتیک‌ها استفاده کرد که این موضوع، موجب بروز مقاومت در برابر آنتی‌بیوتیک‌ها شده و اثرات جانبی منفی جدی به دنبال دارد. راه دیگر این است که باید قطعه کاشته شده از بدن خارج شده و قطعه جدیدی قرار داده شود که این موضوع نیز در برخی جراحی‌ها نظیر جراحی دریچه قلب با چالش‌ها و دشواری‌هایی همراه است.

بنابراین، پزشکان علاقه‌مند هستند که مانع از بروز عفونت شوند. یک راه، استفاده از پوشش‌هایی است که مانع از رشد باکتری می‌شود. مقاله‌ای که اخیرا در نشریه Nanomedicine منتشر شده نشان می‌دهد که نانوذرات اکسید روی، که ماده اصلی مورد استفاده در کرم‌های ضدآفتاب است، می‌تواند برای ممانعت از رشد این باکتری‌ها استفاده شود.

اگر نانوذرات ساختاری شبیه به هرم داشته باشند، اثربخشی آنها روی آنزیمی موسوم به بتا کالاکتوسیداز افزایش می‌یابد، آنزیمی که موجب شکستن مولکول‌های گلوکز و گالاکتوز می‌شود. این دو قند توسط باکتری‌ها به‌عنوان سوخت (غذا) مورد استفاده قرار می‌گیرد.

محققان این پروژه معتقداند که‌ وجوه موجود در ساختار نانوهرم موجب دخالت در حرکت پیچش در باکتری‌ها می‌شود. آنزیم‌ها برای فعالیت دارای شیارهایی هستند که این نانوهرم‌ها با وجوه و لبه‌های خود مانع از عملکرد آنها می‌شوند.

این گروه برای بررسی اثربخشی عملکرد این پوشش، چهار نوع مختلف از باکتری‌ها را مورد استفاده قرار دادند. نتایج نشان داد که بعد از 24 ساعت از رشد باکتری‌ها، جمعیت آنها 95 درصد کاهش می‌یابد.

برای تجاری‌سازی این فناوری، محققان باید روی اثر این نانوهرم‌ها بر آنزیم‌های انسانی و سلول‌های سالم بدن انسان کار کنند و اثرات جانبی این ساختارها را مورد بررسی قرار دهند.