Zlaté nanotyčinky mohou chránit implantáty před bakteriálními infekcemi
Švédští vědci vyvinuli novou technologii, která by mohla znamenat průlom v boji proti antibiotické rezistenci, zejména při zavádění implantátů, jako jsou kyčelní nebo kolenní náhrady. Nová technologie využívá nanotyčinky zlata, které se zahřívají pomocí blízkého infračerveného světla.
Příjemci implantátů, například umělého kloubu, jsou navzdory pokroku v medicíně bohužel vystaveni nikoliv úplně zanedbatelnému riziku bakteriální infekce. Takové infekce mohou být velmi závažné a mohou zkomplikovat nebo i zcela znemožnit úspěšné přijetí implantátu tělem pacienta. Podobné situace jsou pro zdraví pacientů pochopitelně velmi nepříjemné a často vyžadují další náročné operační zákroky.
Řada výzkumných týmů pracuje na nejrůznějších technologiích, které by implantáty chránily před bakteriemi, obvykle ve formě povrchu s antibiotiky. V takovém případě se ale antibiotika mohou uvolňovat nepřetržitě, což zase podstatně zvyšuje riziko vzniku rezistentních infekcí.
Nanotyčinky a infračervené záření
Švédský nanoinženýr Martin Andersson z Chalmersovy technické univerzity v Göteborgu a jeho spolupracovníci namísto antibiotik vsázejí na nanotyčinky zlata. Tyto nepatrné kousky zlata (velké jen 70 × 20 nanometrů) lze snadno umístit na povrch implantátů a za normálních okolností bývají netečné. Pokud jsou ale vystavené blízce infračervenému záření, nanotyčinky se prudce zahřejí a vzniklé teplo zničí všechny mikroby. Výhodou je, že zahřátí je velmi lokální a neohřívá okolní tkáň.
„Trik je v tom, správně nastavit velikost nanotyčinek,“ vysvětluje Andersson. „Pokud by byly příliš malé nebo příliš velké, absorbovaly by záření o nevhodné vlnové délce. Při tomto typu léčby je ale nutné používat specifické infračervené záření, které spolehlivě prochází pokožkou a tkáněmi pacienta.“
Pokud jsou nanotyčinky na povrchu implantátu, je možné použít osvětlení z vnějšího zdroje. Infračervené záření projde pokožkou i tkáněmi až k implantátu. Při zahřátí na 120 °C se nanotyčinky změní na nanokuličky a přestanou absorbovat infračervené záření. Technologie má potenciál využití u různých materiálů jako je titan, ocel nebo polyetylen. Podrobnosti popisující novou technologii a její uplatnění zveřejnil odborný časopis Nano Letters.
