Новое антибактериальное покрытие на основе полифенолов

Источник: ladypraid.ru

Простой эксперимент на кухне помог ученым Северо-Западного университета (США) выяснить, что листья зеленого чая годятся не только для приготовления напитков, но и для создания отличных антибактериальных покрытий. Покрытие образуется за счет полифенолов, природных молекул, содержащихся в растениях. В задачу полифенолов входит структурная поддержка, а также защита растений от бактерий и окислительного стресса. А еще полифенолы очень липкие, и могут приклеиваться к любым поверхностям. Руководитель исследования — профессор Филипп Б. Мессерсмит, около 15 лет занимался изучением другой липкой субстанции, используемой мидиями для прикрепления к скалам. На основе этого «клея» ученый разработал биомедицинское покрытие полидопамин. Вязкий секрет мидий также содержит фенолы. Поэтому профессор и его коллеги решили проверить, можно ли добиться таких же результатов от полифенолов растительного происхождения.

Эксперименты с использованием пищевых экстрактов из зеленого чая, красного вина, темного шоколада и какао-бобов показали высокую степень адгезии полифенолов к разнообразным поверхностям, и образование стойких антибактериальных покрытий. Профессор Мессерсмит и аспирант Тадас С. Шилейки пошли дальше и обнаружили, что такое поведение характерно и для недорогих полифенольных и подобных им соединений. Погружение какого-либо объекта в солевой раствор дубильной кислоты или пирогаллола приводит к спонтанному осаждению покрытия. Использование этих недорогих соединений вместо пищевых экстрактов повышает скорость и снижает стоимость процесса, увеличивая его коммерческую жизнеспособность. Покрытие бесцветное и прозрачное, нетоксичное, его толщина составляет от 20 до 100 нанометров, в зависимости от материала подложки. Оно убивает бактерии при контакте и подавляет действие реактивных форм кислорода — свободных радикалов.

Покрытие, которое может наноситься на поверхность практически из любого материала (в том числе из тефлона), может найти применение в широком спектре продуктов — от катетеров и ортопедических имплантатов до мембран для очистки воды и материалов для пищевой промышленности, упаковки и подготовки. Команда профессора опробовала все виды материалов, интересных с медицинской точки зрения: полимеры, конструкционные полимеры, металлы, неорганические субстраты и керамику. Покрытие создавалось на каждом из них. Исследователи также продемонстрировали, что они могут легко модифицировать покрытие и придать ему дополнительные функции, к примеру — противодействие обрастанию клетками. Это будет полезно для продления срока службы таких устройств, как кардиостимуляторы. Стоит отметить, что полидопамин также подавал большие надежды в качестве биомедицинского покрытия. Но создание покрытий на основе дубильной кислоты или пирогаллола примерно в 100 раз дешевле. К тому же новое покрытие прозрачно, и не меняет оптические свойства материала.