Công nghệ này có thể biến bề mặt kim loại trở thành “vùng đất chết” với vi khuẩn

Như chúng ta điều biết, mầm bệnh vi khuẩn cũng có thể sống trên bề mặt kim loại trong nhiều ngày, nhất là ở những khu vực công cộng như tay nắm cửa, tay vịn cầu thang, từ đó trở thành mối dọa dẫm đối với sức khỏe cộng đồng.

Mới đây, các kỹ sư của Đại học Purdue đã tạo nên một cách thức xử lý bằng laser có khả năng biến bất kỳ bề mặt kim loại nào thành “tử địa” diệt vi khuẩn mau chóng chỉ bằng phương pháp can thiệp nhẹ vào kết cấu bề mặt.

Cụ thể theo nghiên được công bố trên tạp chí Advanced Materials Interfaces, các nhà khoa học đã minh chứng rằng kỹ thuật này cấp phép bề mặt kim loại (trong thí nghiệm là đồng) cũng đều có thể tiêu diệt ngay lập tức các loại vi khuẩn, bao gồm siêu vi khuẩn như MRSA.

“Đồng đã được dùng làm vật liệu kháng khuẩn trong nhiều thế kỉ. Tuy nhiên trong điều kiện bình thường, bề mặt đồng tự nhiên phải mất hàng giờ để tiêu diệt vi khuẩn. Để cải thiện điều này, chúng tôi đã phát triển một kỹ thuật thay đổi kết cấu phân tử dựa theo laser, giúp tăng cường hiệu quả của các đặc tính diệt vi khuẩn trên bề mặt đồng”, phó giáo sư kỹ thuật chất liệu Rahim Rahimi, chủ nhiệm nhóm nghiên cứu cho biết.

Tuy nhiên, kỹ thuật này hiện chưa được chứng minh có thể tiêu diệt virus, chẳng hạn như loại virus Corona chủng mới gây ra đại dịch COVID-19, bởi chúng có kích thước nhỏ hơn nhiều so với vi khuẩn, đồng thời đặc tính sinh vật học cũng có nhiều điểm khác biệt.

Trở lại với vấn đề vi khuẩn, hiện nhóm nghiên cứu của Rahimi đã bắt đầu thử nghiệm công nghệ này trên bề mặt của các dòng kim loại khác nhau và polyme, với mục tiêu nhắm tới là giảm cơ hội phát triển của vi khuẩn, cùng lúc thiết lập hệ thống màng sinh học trên những thiết bị như cấy ghép chỉnh hình hoặc miếng dán có thể sử dụng để diệt khuẩn tại những vết thương mạn tính mà không cần đến kháng sinh. Ngoài ra, kỹ thuật này cũng cũng đều có thể áp dụng cho các loại hợp kim kim loại được biết tới là có đặc tính kháng khuẩn.

Xử lý bề mặt kim loại bằng laser

Kim loại như đồng thường sẽ có bề mặt rất nhẵn, điều này khiến khả năng tiêu diệt vi khuẩn giảm đáng kể. Kỹ thuật được phát triển bởi nhóm của phó giáo sư Rahimi sử dụng tia laser để tạo ra các mô hình nano trên bề mặt kim loại. Các loại hình này sẽ hình thành nên một kết cấu chắc chắn làm tăng diện tích bề mặt, khiến vi khuẩn tiếp xúc vào bề mặt kim loại nhiều hơn, nhờ vậy chúng cũng sẽ bị tiêu diệt nhanh hơn.

Trên thực tế, các nhà khoa học trước đây cũng đã sử dụng các lớp phủ chất liệu nano không trùng lặp để tăng cường thuộc tính chống khuẩn của bề mặt kim loại, nhưng những lớp phủ này dễ dẫn đến phá vỡ và cũng có thể gây độc cho môi trường. Cách làm mới của group Rahimi tạo nên các mẫu micron và nano trực diện trên bề mặt mục đích mà không làm thay đổi phần lớn chất liệu kim loại.

Kết cấu laser có công dụng kép, không những cải thiện sự tiếp xúc trực diện của vi khuẩn, mà còn khiến cho bề mặt kim loại trở nên “ưa nước” hơn. Trong cấy ghép chỉnh hình, bề mặt như vậy cấp phép các tế bào xương gắn kết hùng mạnh hơn. Do tính đơn giản và khả năng nâng cấp kỹ thuật trong tương lai, các nhà nghiên cứu tin rằng nó cũng có thể có thể đơn giản được ứng dụng sang các quy trình sản xuất thiết bị y tế hiện có.

Từ khóa bài viết: truongthinh.info, kim loại, vi khuẩn, kim loạt diệt khuẩn, bề mặt diệt khuẩn, laser, mô hình nano bề mặt kim loại

Bài viết Công nghệ này có thể biến bề mặt kim loại trở thành “vùng đất chết” với vi khuẩn được tổng hợp và biên tập bởi: truongthinh.info. Mọi ý kiến đóng góp và phản hồi vui lòng gửi Liên Hệ cho truongthinh.info để điều chỉnh. truongthinh.info xin cảm ơn.