Nano tegen bacteriën

Nanostructuuroppervlakken helpen bacteriën weren

Bacteriële aanhechting is een probleem in vele industriële processen. In een onderzoek naar de interactie tussen bacteriën en nanostructuren kregen oppervlakken een nanostructuur (hydrofiel, hydrofoob of antibacteriële coating) om aanhechting te bemoeilijken. De aanhechting werd geëvalueerd bij statische én stromende media. In vergelijking met een gewoon, glad oppervlak bleek het kiemgetal (aantal kolonievormende eenheden) significant lager. Dat werd toegeschreven aan het afgenomen contactoppervlak, wat de bacteriële aanhechtingskrachten op de nano-oppervlakken reduceerde van 8 tot 2 nN. Bij de overdracht van bacteriën spelen de relatieve waarden van de aanhechtingskrachten tussen bacteriën en oppervlakken een rol. In het onderzoek werden aanhechting en loslating vergeleken van stafylokokken bij overdracht van gladde oppervlakken naar nanopilaar-siliciumstructuren met pilarenafstanden van 200 tot 800 nm. Het aantal aanhechtende bacteriën bleek telkens gelijkaardig. Het loslaten en de overdracht namen betekenisvol af met toenemende aanhechtingskrachten bij het donoroppervlak.
Het lagere kiemgetal was uitgesproken op hydrofobe oppervlakken (meer dan 99,4% bij silicium nanopilarenstructuur). Het coaten met een ultradunne taninezuur-/gentamicinefilm resulteerde zelfs in een 10-voudige reductie van het aantal bacteriën. Die film maakt een synergetische actie mogelijk van hiërarchische nanotopografie en lokale, door bacteriën geïnduceerde antibiotische vrijgave om de antibacteriële efficiëntie van de oppervlakken aanzienlijk te verbeteren. Klik hier voor een samenvatting van de verhandeling.