세계에서 가장 얇은 소재로 임플란트 감염 예방
단 하나의 원자 두께에서 그래 핀은 인간에게 알려진 가장 얇은 물질입니다. 높은 전도성으로 인해 그래 핀은 휴대폰 화면 및 충전기와 같은 다양한 전자 장치에 사용될 수 있습니다. 얇은 그래 핀 층이 항균 효과가있는 것으로 밝혀 졌기 때문에 새로운 연구가 재료의 용도 목록에 추가되었습니다.
그래 핀은 2002 년 현미경으로 얇은 재료 전문가가 매우 얇은 탄소 층을 실험하기로 결정했을 때 발견되었습니다.
그 결과 "슈퍼 머티리얼"은 현재 세계에서 가장 강력한 재료 중 하나로 알려져 있습니다. 실제로는 강철보다 200 배 더 강하고 가장 얇습니다.
플레이크 또는 필름으로 만들어진 그래 핀은 구리보다 전기 전도성이 높습니다.
이전에 연구자들은 응용 분야를 확장하기 위해 그래 핀 플레이크를 수직으로 배치하는 실험을했습니다.
그래 핀을 수직 "스파이크"로 구조화하는 것은 그 자체로 혁신적이지는 않지만 스웨덴 예테보리에있는 Chalmers University of Technology의 과학자들은 플레이크를 수직으로 배치하면 박테리아를 제거하고 수술 용 임플란트의 감염을 예방한다는 사실을 최초로 입증했습니다.
연구 결과-현재 저널에 게재 됨 고급 재료 인터페이스 — 이전 연구에서 상충되는 결과가 나왔음을 감안할 때 특히 중요합니다. 일부 테스트에서는 박테리아를 파괴하고 다른 테스트에서는 박테리아를 무사히 남겨 둡니다.
Chalmers University of Technology의 생물학 및 생물 공학과 교수 인 Ivan Mijakovic은“핵심 매개 변수는 그래 핀을 수직으로 배치하는 것임을 발견했습니다. “수평면 박테리아는 해를 입지 않습니다.”라고 그는 설명합니다.
그래 핀이 임플란트에 도움이되는 방법
미국 식품의 약국 (FDA)에 따르면 의료용 임플란트는 "신체 내부 또는 표면에 배치되는 장치 또는 조직"입니다. 이러한 임플란트 중 일부는 엉덩이 또는 무릎 보철물과 같은 신체 부위를 대체하거나 단순히 다른 장기의 좋은 기능을 지원할 수 있습니다.
FDA는 특히 수술 직후 감염이 임플란트에 수반되는 경우가 많다고 경고합니다. 일반적으로 이러한 감염은 적절한 약물로 치료할 수 있지만 경우에 따라 임플란트를 완전히 제거해야합니다.
그러나 새로운 연구에 따르면 그래 핀 플레이크를 임플란트 표면에 수직으로 배치하면 박테리아를 쪼개고 부착을 방지하는 "뾰족한"보호막이 형성됩니다.
중요한 것은이 보호 층이 인간 세포에 해를 끼치 지 않는다는 것입니다. 인간 세포는 박테리아보다 25 배 더 큽니다. 아래 비디오는 그래 핀 스파이크가 어떻게 작동하는지 자세히 설명합니다.
Chalmers University of Technology의 Micro Technology 및 Nanoscience 부교수 인 Jie Sun은“그래 핀은 건강 응용 분야에 높은 잠재력을 가지고 있습니다.
임플란트 거부 위험을 최소화하고 항생제를 불필요하게 만들고 감염으로부터 보호하는 것은 이러한 응용 프로그램 중 일부일뿐입니다.
그러나 그는“[그래 핀]이 완전히 안전하다고 주장하려면 더 많은 연구가 필요합니다. 무엇보다도 그래 핀이 쉽게 분해되지 않는다는 것을 알고 있습니다.”
“우리는 박테리아가 감염을 일으키는 것을 막고 싶습니다. 그렇지 않으면 정상적인 박테리아의 균형을 방해하고 병원균에 의한 항균 저항의 위험을 높일 수있는 항생제가 필요할 수 있습니다.”
첫 번째 연구 저자 인 Santosh Pandit, Chalmers University of Technology 생물학 및 생물 공학과
