Martin Andersson, Chalmerso technologijos universiteto Chemijos ir chemijos inžinerijos katedros Taikomosios chemijos skyriaus profesorius
Vaizdo šaltinis: Chalmers University of Technology; fotografas: Mats Hulander
„Apgaulė yra pritaikyti strypų dydį. Jei padarysite juos šiek tiek mažesnius ar šiek tiek didesnius, jie sugeria netinkamo bangos ilgio šviesą. Norime, kad sugerta šviesa gerai prasiskverbtų į odą ir audinius. Kadangi vieną kartą implantas yra kūno viduje, šviesa turi turėti galimybę pasiekti protezo paviršių“, – sako Martinas Anderssonas, Chalmerso profesorius ir tyrimų vadovas.
Kad geriau suprastų, kaip ši technologija veikia ir kaip NIR kaitinami auksiniai nanorodeliai veikia tiek bakterijas, tiek žmogaus ląsteles, mokslininkams reikėjo išmatuoti strypų temperatūrą. Dėl mažo jų dydžio neįmanoma išmatuoti įprastu termometru, o mokslininkai naudojo rentgeno spindulius, kad ištirtų, kaip juda aukso atomai. Metodas leidžia tiksliai išmatuoti aukso strypų temperatūrą ir tai, kaip temperatūrą galima reguliuoti naudojant NIR šviesos intensyvumą.
„Temperatūra neturi viršyti 120°C, nes esant aukštesnei temperatūrai nanorodeliai praranda formą ir virsta sferomis. Dėl to jie praranda savo optines savybes ir nebegali efektyviai sugerti NIR šviesos, o tai neleidžia strypams įkaisti. “, – teigia Maja Uusitalo , pavyzdžiui, titanas ar kitoks plastikas.
Patys auksiniai nanostrodeliai yra visiškai pasyvūs paviršiuje, kol NIR šviesa juos įkaitina. Tik tada suaktyvinami strypai, kurie įkaista ir sukelia antibakterinį poveikį. „Galime kontroliuoti, kada paviršius turi būti antibakterinis, o kada ne. Išjungus šviesą, paviršius nebebūna antibakterinis ir grįžta į pradinę būseną. Tai privalumas, nes daugelis antibakterinių paviršių dažniausiai turi neigiamą poveikį gijimui. “, – sako Martinas Anderssonas.
Tikslas – galiausiai šią technologiją įtraukti į sveikatos priežiūrą. „Mes visų pirma tikime, kad NIR šviesa bus naudojama šildymui netrukus po implanto įdėjimo ir žaizdos susiuvimo. Kaitinant aukso nanostūmoklius, galime pašalinti visas bakterijas, kurios operacijos metu galėjo apsigyventi ant protezo.” sako Martinas Anderssonas.
Visos bakterijos miršta nuo aukso nanostiebelių karščio, tačiau gydymo metu gali būti pažeistos net paprastos ląstelės. „Jei NIR šildymo proceso metu sunaikinamos kelios žmogaus ląstelės, organizmas greitai regeneruoja naujas, todėl poveikis gijimui yra minimalus“, – sako Martinas Anderssonas. Technologija su NIR šildomomis aukso nanostelėmis anksčiau buvo tiriama atliekant vėžio tyrimus, tačiau Chalmers tyrimų grupė pirmoji panaudojo technologiją, kad sukurtų antibakterinį paviršių ant implantų su dideliu tikslumu ir kontrole.
Šaltinis: Chalmerso technologijos universitetas
