Forskare vid Swedish Medical Nanoscience Center vid Karolinska Institutet har utvecklat ett innovativt sätt att hacka ledande plaster för att förhindra bakterietillväxt med hjälp av silvernanopartiklar och en liten elektrisk ström. Metoden, som kan visa sig vara användbart för att förebygga bakterieinfektioner på sjukhus, presenteras i den vetenskapliga tidskriften Avancerat sjukvårdsmaterial .

Sjukhusavdelningarna är fulla av plastytor, plaströr och plastanordningar, var och en kan innehålla farliga mikrober. Bakterier kan överleva länge på plastytor, varifrån de kan spridas till patienter och orsaka infektioner.

Effektiv kombination av små attacker

Medan både stora elektriska strömmar och höga silverkoncentrationer är kända för att döda bakterier, de utgör också en risk för människor, varför deras användning på sjukhus är begränsad. Ny forskning ledd av professor Agneta Richter-Dahlfors vid Karolinska Institutets institution för neurovetenskap visar att det inte är nödvändigt att använda farliga koncentrationer av silver eller stora strömmar för att döda bakterier, om dessa används i kombination.

"Genom att rikta in bakterierna på flera fronter samtidigt, effekten av olika små attacker blir större än när varje faktor verkar på egen hand", förklarar Agneta Richter-Dahlfors.

Forskargruppen fokuserade på den ökända sjukhuspatogenen Staphylococcus aureus. De fann att applicering av små elektriska strömmar på en ledande plastyta inte hade någon effekt på bakterietillväxt. På en liknande yta exponerar ett fäst lager av silvernanopartiklar, bakterietillväxten minskade. Dock, applicering av en liten elektrisk ström på den senare ytan förstärkte effekten av fästa silvernanopartiklar, och bakterierna förstördes helt.

Elektriska fält försvagar bakterieceller

"Det är ett fenomen som kallas den bioelektriska effekten, varvid elektriska fält försvagar bakterieceller mot yttre attacker", säger doktoranden Salvador Gomez-Carretero vid Karolinska Institutets institution för neurovetenskap. "Vi använder elektriska signaler för att öka den antimikrobiella aktiviteten hos silvernanopartiklarna. Detta minskar mängden silver som behövs, vilket är bra för både patienten och miljön."

I framtiden, forskarna hoppas att denna teknik kommer att hjälpa till att hålla ytor på sjukhus och andra miljöer som kräver hög hygienisk standard fria från bakterier som kan orsaka livshotande infektioner.

"Det har ännu inte testats på kliniken, men vi tror att den här tekniken kan vara ett bra sätt att begränsa spridningen av smittsamma bakterier och förekomsten av sjukhusförvärvade infektioner, säger professor Richter-Dahlfors.