Антибактериальные свойства материалов усилят лазерной «гравировкой»

После нанесения лазером микро- и нанометровых пор медные поверхности способны уничтожать клетки бактерий за несколько минут.

Как мы все уже прекрасно запомнили, патогены способны сохраняться на окружающих поверхностях целыми днями, представляя опасность. Даже на меди, давно известной своими антибактериальными свойствами, микробы держатся несколько часов. Но после быстрой обработки поверхности лазерным лучом эти способности можно резко усилить, так что бактериальные клетки погибнут на меди моментально.

Механизм противомикробного действия меди и ее сплавов в точности не известен, но считается, что она напрямую разрушает клеточные мембраны и белки, так что с равным успехом уничтожает и обычные бактерии, и устойчивые к антибиотикам, представляющие огромную опасность для больных. Такие металлы играют особую роль там, где требуется внимательно беречься от инфекции, — прежде всего в медицинском оборудовании и медицинских имплантатах.

Для усиления их полезных свойств поверхности нередко покрывают дополнительными пленками — однако они бывают токсичны и для организма больного, а нередко просто отслаиваются. Новая технология, представленная в журнале Advanced Materials Interfaces, видоизменяет саму поверхность металла, усиливая ее противомикробное действие за счет микроструктур, нанесенных лазерным лучом.

По словам ключевого автора разработки — профессора Университета Пердью Рахима Рахими (Rahim Rahimi), — обычно медная поверхность гладкая, однако лазер «в один проход» формирует на ней иерархические структуры микро- и нанометровых пор. Это обеспечивает нужный контакт с бактериальными клетками, которые гибнут в течение нескольких минут после того, как оказались на такой поверхности.

При этом другие практически полезные свойства металла не меняются, и его можно использовать по обычному назначению. Более того, для имплантатов такие обработанные поверхности могут оказаться даже более подходящими, поскольку микроструктуры усиливают их гидрофильные свойства, облегчая прикрепление растущих тканей. Авторы уже начали испытания аналогичных структур и на других материалах и сплавах, применяющихся в медицинском оборудовании.