NyheterForskning

Bakteriedödande ytor när silver och elektricitet samverkar

Publicerat 2017-08-14 11:02. Uppdaterat 2017-08-15 10:52This page in English
Forskare i Richter-Dahlfors forskargrupp diskuterar resultaten i sina experimentella studier. Foto: Laurent MekulGroup members discussing experimental results in the Richter-Dahlfors lab. Photo: Laurent Mekul 

Forskare vid Karolinska Institutet har utvecklat ett nytt sätt att förhindra bakterietillväxt på ytor genom att först belägga ytan med ledande plast täckt av ett lager med nanopartiklar av silver och sedan addera en svag elektrisk ström. Metoden, som presenteras i den vetenskapliga tidskriften Advanced Healthcare Materials, kan komma att användas för att förhindra bakterieinfektioner på sjukhus.

Dagens sjukhus är fulla av ytor, rör och verktyg av plast där farliga mikroorganismer kan befinna sig. Bakterier kan överleva en lång tid på dessa plastytor, varifrån de kan spridas till patienter och orsaka besvärliga infektioner.

Effektiv kombination av små angrepp

Elektriska stötar och höga doser av silver är välkända vapen mot bakterier, men dessa metoder används sällan på sjukhus eftersom de även kan vara farliga för människor. Ny forskning vid Karolinska Institutets Swedish Medical Nanoscience Center visar dock att det räcker med mycket låga silverkoncentrationer och svag strömstyrka för att döda bakterier – om båda metoderna används samtidigt.

– Mindre angrepp på bakterierna förstärks när de sker på flera fronter samtidigt, förklarar Agneta Richter-Dahlfors, professor vid institutionen för neurovetenskap på Karolinska Institutet och föreståndare för Swedish Medical Nanoscience Center som har lett arbetet.

Forskningsgruppens arbete inriktade sig på den välkända sjukhusplågan Staphylococcus aureus. Svaga elströmmar hade ingen effekt på bakteriens tillväxt på ytor gjorda av ledande plast. På liknande ytor, men som även var täckta av ett lager nanopartiklar av silver minskades bakterietillväxten. Den bakteriedödande effekten av silvernanopartiklarna förstärktes markant när en svag elström kopplades till den ledande plasten, och ytan blev i princip ren från bakterier.

Elektriska fält försvagar bakteriecellerna

– Fenomenet kallas bioelektrisk effekt och innebär att elektriska fält försvagar bakteriecellernas förmåga att stå emot attacker utifrån. Vi använder den elektriska signalens förmåga att öka nanopartiklarnas antimikrobiella effekt. Därmed kan lägre doser av silver användas, vilket är bra från både patientens och naturens perspektiv, säger Salvador Gomez-Carretero, doktorand vid institutionen för neurovetenskap på Karolinska Institutet.

Forskarna hoppas att tekniken i framtiden ska kunna användas för att hålla ytor på sjukhus och andra ställen med höga hygieniska krav fria från smittsamma bakterier.

– Vi har inte testat metoden på kliniken än, men tror att den skulle kunna vara ett bra sätt att hindra spridning av smittsamma bakterier och därmed minska risken för vårdrelaterade infektioner, säger Agneta Richter-Dahlfors.

Studien finansierades av Vetenskapsrådet, Vinnova, Carl Bennet AB och Swedish Medical Nanosicence Center.

Publikation

Salvador Gomez-Carretero, Rolf Nybom och Agneta Richter-Dahlfors. Electroenhanced Antimicrobial Coating Based on Conjugated Polymers with Covalently Coupled Silver Nanoparticles Prevents Staphylococcus aureus Biofilm Formation. Advanced Healthcare Materials, online 14 augusti 2017. doi: 10.1002/adhm.201700435.

BakterierNanomedicin