Grafene e granchi per sopprimere il 90 percento dei batteri
Un team di ricercatori italiani dell’Istituto dei sistemi complessi del Consiglio nazionale delle ricerche (Isc-Cnr), dell’Università Cattolica del Sacro Cuore, dell’Università Sapienza di Roma e dell’Università dell’Aquila hanno effettuato un importante studio denominato “Biomimetic antimicrobial cloak by graphene-oxide agar hydrogel” ossia una esatta imitazione del nostro ambiente antimicrobico per sconfiggere la maggior parte dei batteri che affliggono la nostra vita. Infatti i ricercatori hanno realizzato degli strumenti di una sala operatoria medica con il rivestimento di ossido di grafene, ispirati alle rugosità tipiche del granchio, che per la sua struttura chimica non vengono attaccati dai batteri. Il rivestimento di particolari attrezzature chirurgiche e delle protesi con un idrogel a base di ossido di grafene mostra una particolare azione antibatterica che è dovuta principalmente alla sua struttura a fogli, di circa qualche nanometro, in grado di tagliare la membrana della cellula batterica o addirittura di arrotolarne la superficie, contrastando così la resistenza di batteri resistenti ai farmaci. Tale meccanismo di base è di natura meccanica e può essere amplificato dalla supercavitazione laser, una tecnica di laser printing scoperta sempre dal team di ricerca italiano, con il gel agar che risulta liquefatto e il gradiente di temperatura produce un espansione che rimuove la superficie rugosa. Da questo approccio questa tecnica laser stampa la morfologia ispirata mimeticamente. Questa azione del laser permette di massimizzare l’esposizione dei fogli di grafene secondo un pattern progettato proprio sulla rugosità tipiche del carapace del granchio. Tali ricercatori hanno intrappolato l’ossido di Grafene in un materiale gelificato (agar) per formare una struttura circolare tipografica del cancro Paragus carapace del granchio combinata con una superficie rugosa. Con la presenza di gruppi idrossilici –OH nell’agar si possono instaurare forti interazioni con i gruppi funzionali dell’ossido di Grafene avendo così l’aggregazione di nanosheets. Inoltre sono state effettuate analisi morfologiche e del rilascio degli acidi nucleici da parte di cellule di Staphylococcus aureus come Escherichia coli e Candida albicans evidenziando che l’azione del rivestimento all’ossido di grafene è sia batteriostatica che battericida, ossia ha un azione inibitoria e di distruzione, fino ad una soppressione del 90% dei batteri. Quindi davvero un risultato molto rilevante e che costituisce anche una svolta nel campo delle tecnologie dei materiali biomedici.
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