Bakteriella patogener kan leva på ytor i dagar. Tänk om ytor som ofta berörs, såsom dörrhandtag, omedelbart kunde döda dem?

Purdue Universitys ingenjörer har skapat en laserbehandlingsmetod som potentiellt kan förvandla vilken metallyta som helst till en snabb bakteriedödare - bara genom att ge metallytan en annan textur.

I en studie publicerad i tidskriften Avancerade materialgränssnitt , forskarna visade att denna teknik gör att ytan av koppar omedelbart kan döda superbugs som MRSA.

"Koppar har använts som ett antimikrobiellt material i århundraden. Men det tar vanligtvis timmar för inhemska kopparytor att döda bakterier, sa Rahim Rahimi, en Purdue biträdande professor i materialteknik.

"Vi utvecklade en laser-textureringsteknik i ett steg som effektivt förbättrar de bakteriedödande egenskaperna hos kopparytan."

Tekniken är ännu inte skräddarsydd för att döda virus som den som är ansvarig för COVID-19-pandemin, som är mycket mindre än bakterier.

Sedan publiceringen av detta verk har dock, Rahimis team har börjat testa denna teknik på ytorna av andra metaller och polymerer som används för att minska riskerna för bakterietillväxt och biofilmbildning på enheter som ortopediska implantat eller bärbara plåster för kroniska sår.

Att ge implantat en antimikrobiell yta skulle förhindra spridning av infektion och antibiotikaresistens, Rahimi sa, eftersom det inte skulle behövas antibiotika för att döda bakterier från ett implantats yta.

Tekniken kan tillämpas på metalliska legeringar som också är kända för att ha antimikrobiella egenskaper.

Metaller som koppar har normalt en riktigt slät yta, vilket gör det svårt för metallen att döda bakterier genom kontakt.

Tekniken som utvecklats av Rahimis team använder en laser för att skapa mönster i nanoskala på metallens yta. Mönstren ger en robust textur som ökar ytan, ger större möjlighet för bakterier att träffa ytan och brista på plats.

Forskare har tidigare använt olika nanomaterialbeläggningar för att förbättra de antimikrobiella egenskaperna hos metallytor, men dessa beläggningar är benägna att läcka ut och kan vara giftiga för miljön.

"Vi har skapat en robust process som selektivt genererar mikron- och nanoskalamönster direkt på målytan utan att ändra huvuddelen av kopparmaterialet, sa Rahimi, vars labb utvecklar innovativa material och biomedicinska apparater för att möta hälsovårdens utmaningar.

Lasertextureringen har en dubbel effekt:Tekniken förbättrar inte bara direktkontakt, men gör också en yta mer hydrofil. För ortopediska implantat, en sådan yta gör att bencellerna kan fastna starkare, förbättra hur väl implantatet integreras med ben. Rahimis team observerade denna effekt med fibroblastceller.

På grund av teknikens enkelhet och skalbarhet, forskarna tror att det lätt kan översättas till befintliga processer för tillverkning av medicintekniska produkter.