Тонкий слой графена может стать смертоносным оружием против бактерий, помогая защитить импланты от инфекций. Об этом ученые из Швеции рассказали на страницах журнала Advanced Materials Interfaces.

Заменяя пациенту часть локтевого или коленного сустава или вставляя стоматологический имплант, хирург всегда рискует занести инфекцию. При заражении имплант может не прижиться, его придется удалять, и весь смысл процедуры сойдет на нет.

Ученые из Технического университета Чалмерса (Гетеборг, Швеция), давно изучающие графен, нашли способ помешать бактериям закрепиться на поверхности и сформировать биопленку. Для этого поверхность нужно покрыть вертикальными графеновыми шипами. Эти шипы будут разрезать клетки бактерий, пытающихся делиться. Установка графеновых хлопьев вертикально стала поворотным моментом в исследованиях в этом направлении, так как эксперименты с бактериями на плоском графеновом покрытии давали противоречивые и слабо обнадеживающие результаты.

Получить такие вертикальные структуры удалось при помощи химического осаждения графена из паров в присутсвии ионизированного газа (плазмы). Саму идею ученые подсмотрели в природе: похожие методы защиты используют коралловые полипы.

Поскольку микроорганизмы по размеру примерно в 25 раз меньше клеток человеческого тела, клетки пациента не должны получить ощутимого вреда от таких шипов. Такое покрытие не будут мешать костям срастаться. Напротив, некоторые исследования подтверждают, что графен только способствует этому процессу. Один из минусов материала состоит в том, что он не видит разницы между «хорошими» и «плохими» бактериями, убивая всех подряд. Однако ученые считают, что эффект будет локализован в месте импланта, поэтому баланс микрофлоры всего организма не нарушится.

Ученые планируют продолжить исследования влияния графеновых шипов на клетки животных, чтобы убедиться, что их применение абсолютно безопасно для человека.