Kimya
Bakterilere elveda: Nano seviyede ölümcül bakır yapı
Araştırmacılar bu malzemenin geliştirilerek; okullarda, hastanelerde, evlerde, toplu taşıma araçlarında, antimikrobiyal kapı kolları ve diğer dokunmatik yüzeylerde, antimikrobiyal solunum cihazlarında, yüz maskelerinde veya havalandırma sistemlerindeki filtreler kullanılabileceğini düşünüyorlar.
Geleneksel bakır, yaygın olarak bulunan Staphylococcus aureus da dahil olmak üzere farklı bakteri türlerini yok etmek için uzun süredir kullanılmaktadır. Bunun nedeni metalin yüzeyinden salınan iyonların bakteri hücreleri için zehirli olmasıdır. Öte yandan standart bakır kullanıldığında bu süreç epey yavaş işler. Bu sebeple birçok araştırmacı bu süreci hızlandırmak için pek çok araştırma yapmaktadır.
RMIT Üniversitesi Mühendislik Fakültesi'nden Profesör Ma Qian, "Standart bir bakır yüzey, dört saat içinde altın stafinin yaklaşık %97'sini öldürür" dedi.
Qian, "İnanılmaz bir şekilde, özel olarak tasarlanmış bakır yüzeyimize altın stafil bakterileri yerleştirdiğimizde, sadece iki dakika içinde hücrelerin %99,99'undan fazlasını yok etti. Yani sadece daha etkili olmakla kalmıyor, 120 kat daha hızlı” dedi.
Bakırın benzersiz gözenekli yapısı, hızlı bir bakteri öldürücü olarak etkinliğinin anahtarıydı. Profesör Qian ve meslektaşları, bakır ve manganez atomlarını belirli oluşumlar halinde düzenlemek için özel bir bakır kalıp döküm işlemi kullandılar.
Manganez atomları daha sonra “alaşımsızlaştırma” adı verilen ucuz ve ölçeklenebilir bir kimyasal işlem kullanılarak çıkarıldı. Böylelikle yüzeyde küçük mikro ölçekli ve nano ölçekli boşluklarla dolu saf bakır kaldı.
RMIT Üniversitesi Mühendislik Fakültesi ve CSIRO'da araştırmacı olan Dr. Jackson Leigh Smith, "Bizim bakırımız tarak benzeri mikro ölçekli oyuklardan oluşuyor ve bu tarak yapısının her bir dişinin içinde çok daha küçük nano ölçekli oyuklar var, devasa bir aktif yüzey alanına sahip. "Desen yüzeyi süper hidrofilik veya suyu seven yapar, böylece su damlacıklar şeklinde değil düz bir film olarak üzerinde durur. Hidrofilik etki, bakteri hücrelerinin yüzey nano yapısı tarafından gerilirken formlarını korumak için mücadele eder. Bu da gözenekli modelin bakır iyonlarının daha hızlı salınmasına izin verdiği anlamına gelir” dedi.
Bu birleşik etkiler, bakteri hücrelerinin yapısal bozulmasına neden olarak onları zehirli bakır iyonlarına karşı daha savunmasız hale getirmekle kalmaz aynı zamanda bakır iyonlarının bakteri hücrelerine alınmasını da kolaylaştırır.
Makale: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0142961221006281
http://www.sci-news.com/medicine/bactericidal-copper-surface-10363.html