Ledande plast som finns i smartphones kan användas för att lura metabolismen av patogena bakterier, rapporterar forskare vid Swedish Medical Nanoscience Center vid Karolinska Institutet i den vetenskapliga tidskriften npj Biofilms and Microbiomes. Genom att lägga till eller ta bort elektroner från plastytan, bakterier kan luras att växa mer eller mindre. Metoden kan få utbredd användning för att förebygga bakterieinfektioner på sjukhus eller förbättra effektiviteten i avloppsvattenhanteringen.

När bakterier fäster på en yta växer de snabbt till en tjock film som kallas biofilm. Dessa biofilmer förekommer ofta i vår omgivning men är särskilt farliga på sjukhus där de kan orsaka livshotande infektioner. Forskare har nu strävat efter att ta itu med detta problem genom att tillverka beläggningar för medicinsk utrustning gjorda av en billig ledande plast som heter PEDOT, vilket är det som gör att smartphoneskärmar reagerar på beröring. Genom att lägga på en liten spänning, PEDOT-ytan var antingen översvämmad med elektroner eller lämnades nästan tom, vilket i sin tur påverkade tillväxten av Salmonellabakterier.

"När bakterierna landar på en yta full av elektroner, de kan inte replikera, " förklarar forskningschef Agneta Richter-Dahlfors, Professor vid Karolinska Institutets institution för neurovetenskap och chef för Swedish Medical Nanoscience Center. "De har ingenstans att deponera sina egna elektroner, vilket de behöver göra för att andas."

Å andra sidan, om bakterierna stötte på en tom PEDOT-yta, det motsatta hände, när de växte till en tjock biofilm.

"Med elektronerna som kontinuerligt sugs ut från ytan, bakterier kan ständigt avsätta sina egna elektroner, ge dem den energi de behövde för att växa snabbt, säger professor Richter-Dahlfors.

Detta lämnade forskargruppen i en position där, med en knapptryckning, de kan antingen avskaffa bakterietillväxt eller låta den fortsätta mer effektivt. Detta har många konsekvenser för både hälsa och industri.

"Till att börja med, vi kan belägga medicinsk utrustning med detta material för att göra dem mer motståndskraftiga mot kolonisering av bakterier, säger professor Richter-Dahlfors. om vi ser till branscher som avloppsvattenhantering som behöver många nyttiga biofilmer för att skapa rent vatten, vi kan producera ytor som kommer att främja biofilmproduktion, " fortsätter hon.

I framtiden kommer forskargruppen att arbeta för att integrera denna teknik i enheter som en dag skulle kunna implanteras i patienter för att hålla dem säkra när de genomgår medicinska ingrepp eller får implanterade enheter.