För att stoppa spridningen av sjukdomar, den kan användas för att täcka telefonskärmar och tangentbord, såväl som insidan av katetrar och andningsslangar, som är en viktig källa till vårdrelaterade infektioner (HCAI).

De mest kända HCAI orsakas av Clostridioides difficile ( C. difficile ), meticillinresistent Staphylococcus aureus (MRSA) och Escherichia coli ( E coli ). De uppstår vanligtvis under sluten medicinsk eller kirurgisk behandling, eller från att besöka en vårdmiljö och utgöra ett allvarligt hälsohot, vilket gör dem till en nyckelprioritet för NHS att ta itu med.

Forskningen, publiceras idag i Naturkommunikation , är den första som visar en ljusaktiverad antimikrobiell beläggning som framgångsrikt dödar bakterier i låg intensitet, omgivande ljus (300 lux), som det som finns på avdelningar och väntrum. Tidigare, liknande beläggningar behövde intensivt ljus (3, 000 lux), sånt som finns på operationssalar, för att aktivera sina dödande egenskaper.

Den nya bakteriedödande beläggningen är gjord av små kluster av kemiskt modifierat guld inbäddat i en polymer med kristallviolett - ett färgämne med antibakteriella och svampdödande egenskaper.

Förste författare, Dr Gi Byoung Hwang (UCL Chemistry), sa:"Färgämnen som kristallviolett är lovande kandidater för att döda bakterier och hålla ytor sterila eftersom de ofta används för att desinficera sår. När de utsätts för starkt ljus, de skapar reaktiva syrearter, som i sin tur dödar bakterier genom att skada deras skyddande membran och DNA. Detta förstärks när de paras ihop med metaller som silver, guld och zinkoxid."

"Andra beläggningar har effektivt dödat bakterier men bara efter exponering för UV-ljus, som är farligt för människor, eller mycket intensiva ljuskällor, som inte är särskilt praktiska. Vi är förvånade över att se hur effektiv vår beläggning är för att döda båda S. aureus och E coli i omgivande ljus, vilket gör det lovande för användning i en mängd olika vårdmiljöer, " tillade professor Ivan Parkin (UCL Chemistry), senior författare och dekanus för UCL Mathematical &Physical Sciences.

Teamet av kemister, kemiingenjörer och mikrobiologer skapade den bakteriedödande beläggningen med en skalbar metod och testade hur väl den dödade S. aureus och E coli mot kontrollbeläggningar och under olika ljusförhållanden.

Provytor behandlades med antingen den bakteriedödande beläggningen eller en kontrollbeläggning innan de inokulerades med 100, 000 kolonibildande enheter (CFU) per ml av endera S. aureus och E coli . Tillväxten av bakterierna undersöktes under mörka och vita ljusförhållanden mellan 200-429 Lux.

De fann att i omgivande ljus, en kontrollbeläggning av kristallviolett i en polymer ensam dödade inte någon av bakterierna. Dock, i samma ljusförhållanden, den bakteriedödande beläggningen ledde till en 3,3 log reduktion i tillväxten av S. aureus efter sex timmar och en 2,8 log reduktion i tillväxten av E coli efter 24 timmar.

" E coli var mer resistent mot den bakteriedödande beläggningen än S. aureus eftersom det tog längre tid att uppnå en betydande minskning av antalet livsdugliga bakterier på ytan. Det beror förmodligen på E coli har en cellvägg med dubbel membranstruktur medan S. aureus har bara en enda membranbarriär, " förklarade studiens medförfattare Dr. Elaine Allan (UCL Eastman Dental Institute).

Teamet upptäckte oväntat att beläggningen dödar bakterier genom att producera väteperoxid - ett relativt milt reagens som används i rengöringslösningar för kontaktlinser. Det fungerar genom att kemiskt angripa cellmembranet, och därför tar det längre tid att arbeta på bakterier med fler lager av skydd.

"Guldklustren i vår beläggning är nyckeln till att generera väteperoxiden, genom inverkan av ljus och fukt. Med tanke på att klustren bara innehåller 25 atomer guld, mycket lite av denna ädla metall krävs jämfört med liknande beläggningar, gör vår beläggning attraktiv för bredare användning, " kommenterade seniorförfattaren professor Asterios Gavriilidis (UCL Chemical Engineering).