Ученые из Университета Шеффилда (https://www.sheffield.ac.uk/) придали антибактериальные свойства полимерным порошкам для создания 3D-печатных деталей, способных бороться с инфекционными заболеваниями.
В исследовании, опубликованном в Scientific Reports (https://www.nature.com/articles/s41598-020-57686-4), добавки на основе серебра были объединены с пластиком PA 12, а затем обработаны с использованием системы EOS Formiga P100 SLS для аддитивного производства противомикробных компонентов, которые не являются токсичными для клеток человека.
Доктор Кэндис Маевски (Candice Majewski) из Центра передовых технологий производства добавок Шеффилда и ведущий исследователь этого исследования заявила: «Управление распространением вредных бактерий, инфекций и растущей устойчивостью к антибиотикам является глобальной проблемой. Внедрение антибактериальной защиты в продукты и устройства на месте производства может стать важным инструментом в этой борьбе».
По словам исследователей, антимикробные продукты в настоящее время доступны для покупки, а растущий мировой рынок антимикробных добавок обусловлен желанием улучшить здоровье. Они применяются в здравоохранении в имплантатах, протезировании, шинах и поверхностях и устройствах в медицинских помещениях (таких как двери, раковины, инструменты и клавиатуры).
Детали, напечатанные в 3D, содержащие и не содержащие антибактериальную добавку, известную как Biocote B65003, были протестированы в бактериальных растворах для проверки их способности уменьшать количество бактерий через день. Было обнаружено, что части, содержащие антибактериальную добавку, были эффективны против двух основных групп бактерий, грам-положительных (Staphylococcus aureus) и грам-отрицательных (Pseudomonas aeruginosa). Известно, что этот вид бактерий вызывает опасные для жизни заболевания, такие как пневмония, менингит, сепсис и MRSA (золотистый стафилококк).
«Инженерные свойства нового композита неотличимы от свойств стандартного базового материала на основе полиамида 12» - отмечается в исследовании. «Этот материал наиболее эффективен в гидратированных средах с низким содержанием питательных веществ и в этих условиях способен уменьшить количество планктонных бактерий в окружающей среде и количество бактерий биопленки, прикрепленной к поверхности».
После экспериментов группа пришла к выводу, что их материал может быть применим к периодически увлажняемой среде, включая кухни, ванные комнаты и больничные палаты. Это также можно рассматривать как еще один уровень защиты медицинских изделий с покрытием, которые часто подвергаются строгой очистке, процедурам стерилизации, что приводит к человеческим ошибкам.
«Большинство современных 3D-печатных продуктов не имеют дополнительной функциональности. Добавление антибактериальных свойств на стадии производства обеспечит постепенное изменение в использовании возможностей процессов» - добавила д-р Маевски. Теперь исследователи планируют провести полевые испытания для проверки лабораторных результатов в реальных условиях.