Kodėl bakterijos žūsta vario paviršių?
Mokslininkai išpainioti svarbi detalė iš šio reiškinio
Jau seniai žinoma, kad vario paviršius gali sustabdyti pavojingus mikrobus. Kodėl bakterijos miršta, bet jei jie liečiasi su vario, nėra visiškai aiškus. Biochemikas Berno universiteto jau išardyti kartu su materialinių mokslininkai iš Saro krašto universiteto svarbi detalė reiškinys. Į laboratorinius eksperimentus, jie galėtų įrodyti, kad bakterijos miršta tik tada, kai jie yra tiesiogiai liečiasi su vario paviršiaus. Individualūs vario jonai skystis yra pakankamai dažnai už jį ne.Ši išvada padės medžiagos mokslininkus kuriant dangas, kurie gali slopinti bakterijų, pvz doorknobs ir šviesos jungiklių ligoninėse. Tyrimo rezultatai kartu paskelbti žurnale "Applied ir aplinkos mikrobiologijos" iš American Society for Mikrobiologijos mokslininkai dabar.
Roberto Kocho instituto duomenimis, maždaug 500 000 žmonių kasmet patiria infekciją ligoninėse. Ekspertai skirtingai vertina, kiek nuo jo miršta. Skaičiai svyruoja nuo 15 000 iki 40 000 mirčių per metus. „Tai daugiau žmonių nei žūsta kelyje“, – palygina Berno universiteto biochemijos profesorius Marcas Soliozas. Kartu su Franku Mücklich, Saro universiteto funkcinių medžiagų profesoriumi, Šveicarijos vario ekspertas nori sukurti antibakterines dangas, kad pažabotų pavojingų infekcijų plitimą ligoninėse. "Tačiau tokių naujų medžiagų atveju pirmiausia turime suprasti, kaip varis naikina bakterijas. Nes varis taip pat yra trečias labiausiai paplitęs mikroelementas žmogaus organizme ir akivaizdžiai ten nėra kenksmingas“, – aiškina Solioz.
Šiuo metu mokslininkai visame pasaulyje tiria mažiausiai penkis skirtingus paaiškinimo modelius. „Kai kurie įtaria, kad varis destabilizuoja bakterijų ląstelės sienelę, todėl jos nuteka. Kiti tyrinėtojai daro prielaidą, kad varis prisijungia prie mikrobų DNR ir supjausto genų sekas į mažus gabalėlius“, – apibendrina Marcas Soliozas. Faktas yra tas, kad vario jonus galima aptikti nužudytų bakterijų viduje po elektroniniu mikroskopu. Vis dar neaišku, kaip varis patenka į ląsteles, kaip ir kaip bakterijose suaktyvinamas destruktyvus procesas.
Laboratoriniame eksperimente mokslininkai naudojo lazerio trukdžių technologiją Steinbeis medžiagų inžinerijos tyrimų centre (MECS) Sarbriukene, kuriam vadovauja profesorius Mücklichas. Vario plokštė ten buvo padengta plonu plastiko sluoksniu. Medžiagų tyrinėtojai pulsuojančiais lazerio spinduliais šiame sluoksnyje iššaudė mažas skylutes, sukurdami korio raštą. Skylės buvo puse mikrometro, milijonine metro dalimi, mažesnės už bakterijų skersmenį. „Mūsų nuostabus rezultatas buvo tai, kad ant šio paviršiaus esančios bakterijos nemirė, nors ir išsiskyrė vario jonai“, – aiškina profesorius Mücklichas. Atliekant lyginamąjį eksperimentą su nepadengta vario plokšte ir ta pačia vario jonų koncentracija, visos bakterijos buvo sunaikintos po kelių valandų. „Tai rodo, kad bakterijos pirmiausia miršta, kai tiesiogiai liečiasi su vario paviršiumi. Matyt, tai pirmiausia atakuoja ląstelės apvalkalą ir taip sukuria sąlygas vario jonams visiškai sunaikinti ląsteles“, – daro išvadą tarpdisciplininių tyrimų grupė. Tai rodo, kad sudėtingi elektrocheminiai procesai tarp vario plokštės ir paviršiuje esančių branduolių vaidina svarbų vaidmenį. Dabar reikia juos išsamiau ištirti, kad būtų galima sukurti aktyvius vario pagrindu veikiančių baktericidinių medžiagų paviršius.
Techninis straipsnis „Sąlyčio bakterijų žudymas ant vario slopinamas, jei užkertamas kelias bakterijų ir metalų sąlyčiui ir jį ant geležies sukelia kooperio jonai“ autoriai Salima Mathews, Michael Hans, Frank Mücklich ir Marc Solioz buvo paskelbti žurnale „Applied and Environmental Microbiology“.
Šaltinis: Sarbriukenas [ Saro universitetas ]
