Ett team som leds av forskare från North Carolina State University har publicerat en artikel som beskriver användningen av en teknik som kallas atomlagerdeposition för att införliva "biologisk funktionalitet" i komplexa nanomaterial, vilket skulle kunna leda till en ny generation av medicinska och miljömässiga hälsotillämpningar. Till exempel, forskarna visar hur tekniken kan användas för att utveckla effektiva, lågkostnadsutrustning för vattenrening som skulle kunna användas i utvecklingsländer.

"Atomskiktsavsättning är en teknik som kan användas för att skapa tunna filmer för beläggning av metaller eller keramik, och är särskilt användbar för beläggning av komplexa strukturer i nanoskala, " säger Dr Roger Narayan, tidningens huvudförfattare. "Det här dokumentet visar hur atomlageravsättning kan användas för att skapa biologiskt funktionella material, såsom material som har antibakteriella egenskaper. Ett annat exempel skulle vara ett material som inte binder till proteiner i kroppen, som skulle kunna användas för implanterbara medicinska sensorer." Narayan är professor vid den gemensamma biomedicinska ingenjörsavdelningen vid NC State College of Engineering och University of North Carolina vid Chapel Hill.

En av de applikationer som diskuteras i artikeln är ett material som skulle kunna användas som ett filter för punkt-of-use vattenrening. "Det här skulle vara till stor hjälp i utvecklingsvärlden, eller i katastrofsituationer - som Haiti - där människor inte har tillgång till rent vatten, " Narayan säger. "Över en miljard människor har inte tillgång till rent vatten. Detta kan leda till en mängd olika folkhälsoproblem, inklusive kolera och hepatit."

Specifikt, forskarna visar att atomskiktsavsättning kan användas för att skapa en film för beläggning av nanoporösa membran, som kan användas för att filtrera bort patogena bakterier. "Filmen kan också ge antimikrobiell funktionalitet, " Narayan säger, "för att neutralisera bakterier."

I studien, forskarna fann att membran behandlade med en av dessa filmer kunde neutralisera två vanliga patogener: E coli och Staphylococcus aureus . Forskarna arbetar för närvarande med kollegor för att bedöma hur väl membranen fungerar mot en mängd olika miljöbakterier. Det förväntas att dessa membran kan användas i en mängd olika medicinska och miljömässiga hälsotillämpningar, såsom hemodialysfilter och implanterbara sensorer.