Miks bakterid surevad vasepinnad?
Teadlased lahti oluline detail nähtus
See on juba ammu teada, et vasepinnad võib peatada ohtlike mikroobe. Aga miks bakterid surevad, kui nad puutuvad kokku vask, ei ole täielikult teada. Biokeemik Ülikooli Bern on nüüd unravelled koos materjali teadlased Ülikooli Saarimaa oluline detail nähtus. Laboratooriumi, nad suutsid tõestada, et bakterid ainult surra, kui need on otseses kokkupuutes vask pinnale. Üksik vaskioonide vedelas sageli piisab mitte.See leid aitab materjalid teadlased arendamine katted, mis võivad pärssida bakterite, nagu ukselingid ja lülitid haiglates. Tulemuseks teadusuuringute, teadlased on nüüd avaldatud koos ajakirja "Applied and Environmental Microbiology" American Society for Microbiology.
Robert Kochi Instituudi andmetel kannatab igal aastal haiglas nakkuse all ligikaudu 500 000 inimest. Ekspertidel on erinevad hinnangud selle kohta, kui palju inimesi sellesse sureb. Arvud varieeruvad vahemikus 15 000 kuni 40 000 surmajuhtumit aastas. "See on rohkem inimesi kui hukkub teel," võrdleb Berni ülikooli biokeemiaprofessor Marc Solioz. Šveitsi vaseekspert soovib koos Saari ülikooli funktsionaalsete materjalide professori Frank Mücklichiga välja töötada antibakteriaalseid katteid, et pidurdada ohtlike nakkuste levikut haiglates. "Selliste uute materjalide puhul peame aga kõigepealt mõistma, kuidas vask baktereid tapab. Sest vask on ka kolmas kõige levinum mikroelement inimkehas ega ole seal ilmselgelt kahjulik,” selgitab Solioz.
Teadlased kogu maailmas uurivad praegu vähemalt viit erinevat seletusmustrit. "Mõned kahtlustavad, et vask destabiliseerib bakterite rakuseina, põhjustades nende lekkimist. Teised teadlased oletavad, et vask seostub mikroobide DNA-ga ja lõikab geenijärjestused väikesteks tükkideks,“ võtab Marc Solioz kokku. Fakt on see, et vase ioone saab elektronmikroskoobi all tuvastada tapetud bakterite sees. Veel on ebaselge, kuidas vask rakkudesse satub, nagu ka see, kuidas bakterites hävitav protsess käivitatakse.
Laboratoorses eksperimendis kasutasid teadlased Saarbrückenis asuvas Steinbeisi materjalitehnoloogia uurimiskeskuses (MECS), mida juhib professor Mücklich, laserinterferentsitehnoloogiat. Seal kaeti õhukese plastikukihiga vaskplaat. Materjalide uurijad lasid sellesse kihti pulseerivate laserkiirtega väikesed augud, luues kärgstruktuuri. Augud olid pool mikromeetrit, miljondik meetrit, väiksemad kui bakterite läbimõõt. "Meie jaoks oli üllatav tulemus, et sellel pinnal olevad bakterid ei surnud, kuigi vaseoonid vabanesid," selgitab professor Mücklich. Katmata vaskplaadi ja sama vase ioonide kontsentratsiooniga võrdlevas katses hävisid kõik bakterid mõne tunni pärast. "See näitab, et bakterid surevad peamiselt siis, kui nad puutuvad kokku vase pinnaga. Ilmselt ründab see kõigepealt rakuümbrist ja loob seega tingimused, et vase ioonid saaksid rakud täielikult hävitada,“ järeldab interdistsiplinaarne uurimisrühm. See viitab sellele, et rolli mängivad keerulised elektrokeemilised protsessid vaskplaadi ja pinnal olevate tuumade vahel. Nüüd tuleb neid täpsemalt uurida, et saaks välja töötada aktiivseid vasepõhiseid bakteritsiidse materjali pindu.
Tehniline artikkel "Bakterite kontakti tapmine vasel on maha surutud, kui bakterite ja metallide kokkupuude on välistatud ja see kutsutakse esile kooperioonide poolt raual" autorid Salima Mathews, Michael Hans, Frank Mücklich ja Marc Solioz avaldati ajakirjas "Applied and Environmental Microbiology".
Allikas: Saarbrücken [ Saarland University ]
