محققان به تازگی موفق به ساخت مواد ضدباکتریایی شده‌اند که قادر است از عفونت‌های بیمارستانی پیشگیری کند. ترکیب دو رنگ ساده (dye) با ذرات نانواسکوپیکِ طلا (nanoscopic)، پس از فعال‌سازی نوری، برای باکتری‌ها مرگبار خواهد بود --- حتی در شرایطی که نور محیط داخلی کم است. همچنین، این ماده در تاریکی مطلق ویژگی‌های ضدباکتریایی قابل توجهی از خود نشان داده است.
عفونت‌های بیمارستانی (nosocomial infection)، با وجود باکتری‌هایی مانند استافیلوکوکوس اورئوس و کلستریدیوم دفیسیل که به متیسیلین مقاوم‌اند، مسئله‌ای مهم برای علم پزشکی محسوب می‌شود. با وجود اینکه اقدامات مرتبط با نظافت در بیمارستان‌ها بسیار سختگیرانه است، تا زمانی که محیط‌های درمانی برای میکروب‌های نامساعد نگردد، نمی‌توان از اینگونه عفونت‌ها پیشگیری کرد. سطوحی مانند دستگیرۀ در، لوازم پزشکی، کیبورد، خودکار و غیره مسیرهایی هستند که جرم‌ها از طریق آنها گسترش می‌یابند؛ حتی دستانی که به تازگی شسته شده‌اند از گزند آنها در امان نیستند.
یکی از راهکارها ابداع راهبردهای جایگزین مانند پوشش‌های ضدباکتریایی است. این پوشش‌ها، برخلاف سیالات ضدمیکروبی (antibacterial fluid)، همیشه بر روی سطوح باقی می‌مانند --- هدف از ساخت آنها تولید سطوحی است که به شکل ذاتی برای باکتری‌ها مرگبار باشند.
ایوان پارکین، نویسندۀ مسئول این تحقیق، دربارۀ این فناوری اظهار کرد: «برخی رنگ‌ها پس از آنکه در معرض نورهای درخشان قرار می‌گیرند تبدیل به ترکیبی مرگبار برای باکتری‌ها می‌شوند. نور منجر به برانگیخته شدن الکترون‌های آنها می‌شود؛ در نتیجه، مولکول‌های رنگْ حالت سه‌گانۀ برانگیخته پیدا می‌کنند و متعاقباً رادیکال‌های اکسیژنِ به شدت راکتیو تشکیل می‌شود که دیوارۀ سلولی باکتری‌ها را از بین می‌برند. در این پروژه، ترکیب جدیدی از این رنگ‌ها، به همراه نانوذرات طلا، آزمایش شد تا روش کم‌هزینه و ساده‌سازی‌شده‌ای را برای ضدعفونی سطوح در اختیار قرار دهد.»
ترکیب‌های متفاوتی از کریستال‌ویوله (crystal violet)، متیلن‌بلو (methylene blue) و نانوطلا، بر روی سطوح سیلیکون، آزمایش شدند. این مادۀ لاستیکی انعطاف‌پذیر به شکل گسترده به عنوان درزگیر، پوشش، و تولید لوازم پزشکی استفاده می‌شود. کریستال‌ویوله نیز در حال حاضر برای درمان عفونت استافیلوکوک کاربرد دارد. محققان از یک مادۀ آلی برای متورم‌سازی سیلیکون استفاده کردند تا به متیلن‌بلو و نانوذرات طلا فرصت دهند در تمام بخش‌های پلیمر پخش شوند. سپس، سیلیکون درون کریستال‌ویوله غوطه‌ور شد تا لایه‌ای نازک از رنگ سطح پلیمر را بپوشاند.
در این آزمایش، سطوحی که عمداً عفونی شده بودند در معرض ترکیب کریستال‌ویوله، متیلن‌بلو، و نانوطلا قرار گرفتند. ترکیب یاد شده، نسبت به سایر روش‌های شناخته شده، بیشترین تأثیر را بر روی سطوح گذاشت. همچنین، بر اساس یافته‌های محققان، ترکیب یاد شده در مقابل الکل و آب مقاوم است؛ بنابراین، شستشوهای منظم در بیمارستان‌ها بر روی ترکیب مذکور تأثیر مخرب ندارد.
به گفتۀ ساشا نویمارک، نویسندۀ راهبر این تحقیق، در صورتی که بار میکروبی این ترکیب بسیار بیشتر از آن چیزی شود که در بیمارستان‌ها دیده می‌شود، چنانچه در مقابل نور فلورسنت معمولی قرار گیرد، ظرف سه الی شش ساعت، بر اساس نوع باکتری‌ها، آلودگی آن به طور کامل از بین می‌رود. این محقق افزود: «حتی اگر ترکیب ابداع شده در تاریکی نیز قرار گیرد، تمام باکتری‌ها ظرف مدت زمان طولانی‌تر از بین می‌روند. اما مکانیزمی که منجر به مرگ باکتری‌ها در تاریکی می‌شود ناشناخته است.»
این اولین بار است که یک سطح ضدمیکروب که به وسیلۀ نور برانگیخته شده توانسته است چنین تأثیری را در تاریکی از خود نشان دهد. این مسئله، علاوه بر در نظر گرفتن عملکرد آن تحت شرایط نوری مشابه با بیمارستان، و تولید آسان و کم‌هزینۀ آن، به این معناست که فناوری مذکور برای کاربردهای آتی بسیار نویدبخش خواهد بود.
منبع:
Science Daily
Sacha Noimark, Elaine Allan, Ivan P Parkin. Light-Activated Antimicrobial Surfaces With Enhanced Efficacy Induced by a Dark-Activated Mechanism. Chemical Science, 2014; DOI: 10.1039/C3SC53186D