آنتی باکتری کردن قطعات کاشتنی در بدن به کمک ذرات طلا

به گزارش شفا آنلاین،‌ محققان چینی با استفاده از ترکیب نانوذرات طلا و دی‌اکسید تیتانیوم موفق به ساخت ماده‌ای آنتی‌باکتریال برای استفاده در قطعات قابل کاشت در بدن شدند که احتمال عفونی شدن قطعه را به شدت کاهش می‌دهد. 

 

باکتری‌ها علاقمندبه تکثیر در بدن انسان هستند اما عبور از سد پوست کاری دشوار است. جراحانی که اندام‌ها یا قطعات مختلف را درون بدن قرار می دهند همیشه با مشکل تشکیل لایه زیستی در اطراف این قطعات مواجه هستند. آن‌ها به دنبال روش‌هایی برای مقابله با این لایه‌های خطرناک هستند. یکی از راهبردهایی که از سالیان بسیار دور مورد استفاده بوده، استفاده از طلا است. 

یک گروه چینی از مؤسسه سرامیک شانگهای با استفاده از طلا، امکان عفونی شدن قطعات کاشته شده در بدن را به حداقل رساندند. این گروه با استفاده از نانوذرات طلا، پوششی آنتی‌باکتریال ایجاد کردند که می‌تواند تا حد بسیار بالایی از عفونت جلوگیری کند. 

 

زوان یانگ لیو گفت: عفونت قطعات کاشته شده در بدن یکی از اصلی‌ترین عوامل شکست در عمل‌های جراحی است، دی‌اکسید تیتانیوم به دلیلی داشتن خواص فتوکاتالیستی یکی از ترکیبات مهم برای از بین ‌بردن باکتری است. زمانی که دی‌اکسید تیتانیوم در معرض نور قرار می‌گیرد، از نقطه نظر انرژی برانگیخته می‌شود که دلیل این امر جذب فوتون‌های نوری است. ایجاد جفت الکترون-حفره موجب می‌شود که تیتانیوم تبدیل به یک پذیرنده الکترون شده که با این کار عملکرد غشاء سلولی دچار اختلال می‌شود. در واقع گیرنده‌های ترمینال انتقال الکترون در غشاء در اثر برانگیختگی تیتانیوم و مصرف الکترون‌ها دچار اختلال می‌شوند. با کاهش مقدار الکترون، غشاء ناپایدار و دچار زوال شده که در نهایت به مرگ سلولی ختم می‌شود. 

 

شرایط تاریک داخل بدن انسان موجب محدودیت استفاده از اکسید تیتانیوم می‌شود. به همین دلیل می‌توان از نانوذرات طلا برای این کار استفاده کرد زیرا طلا می‌تواند به کمک وجود خاصیت رزونانس پلاسمون سطحی منطقه‌ای در تاریکی نیز فرآیند پذیرندگی الکترون را انجام دهد. پلاسمون‌های سطحی، نوسانات انتخابی الکترون هستند که در سطح میان ماده دی‌الکتریکی و رسانا (بین طلا و دی‌اکسید تیتانیوم) رخ می‌دهند. این نوسانات در مقیاس نانو موجب برانگیختگی نانوذرات طلا شده و در نهایت موجب عبور الکترون‌ها به سطح دی‌اکسید تیتانیوم می‌شود. با این کار دی‌اکسید تیتانیوم به‌عنوان گیرنده الکترون عمل می‌کند. محققان از این روش برای ساخت پوششی آنتی‌باکتریال استفاده کردند.