Antibakteriyel Grafen Biyofilm Oluşumunu Durdurur!
Lazer etkisiyle oluşan grafen (LIG),grafenin süngerimsi hali, üç yıl önce Rice Üniversitesi laboratuvarında kimyager James Tour tarafından geliştirildi. LIG oluşturmak için bir poliimid levha tabakası, yüzeyin birbirine bağlı grafen levhalarını kafese dönüştüren bir lazer ile kısmen yakılır.
Araştırmacılar, giyilebilir elektronik ve yakıt pillerindeki materyallerde ayrıca, süperhidrofobik ve süperhidrofilik yüzeylerde kullanımı önerildi.
American Chemical Society’nin ACS Uygulamalı Malzemeler ve Arayüzlerindeki raporlarına göre, LIG ayrıca yüzeyleri biyolojik kirlerden, ıslak yüzeylerdeki mikroorganizmaların; bitkilerin veya diğer biyolojik materyallerin birikmesine karşı korur.
Tour “Grafenin bu türü, su dağıtım şebekeleri; petrol sondaj işlemleri; hastaneler ve denizel kirliliğe duyarlı sualtı borularının uygulanması gibi yerlerde vaat edilen biyofilm oluşumuna son derece dirençlidir.” diye açıklamada bulundu ve elektik uygulandığında antibakteriyel özelliklerin müthiş bir ek yarar olduğunu da ekledi.
LIG’e uygulanan yüksüz deneyde grafen bazlı nanopartiküllerin antibakteriyel özelliklere sahip olduğu tasdiklenmiştir. 1.1 – 2.5 arası bir voltla yüklendiğinde ise yüksek iletken LIG elektrodları bu antibakteriyel özellikleri fazlasıyla arttırdı.
Mikroskop altında, araştırmacılar, floresan kullanarak işaretlenmiş Pseudomonas aeruginosa bakterilerinin 1.1 voltun üstünde LIG elektrotları olan bir solüsyonda anoda doğru çekildiğini izledi. 1.5 voltun üzerinde 30 saniye içerisinde bakteri ortadan kaybolmaya başladı. 2.5 volt sonrasında bakteri 1 dakika sonrasında tamamen ortadan yok olmuştur.
Rice laboratuvarı, Ben-Gurion Universitesi Su Araştırmaları Enstitüsünde eğitim görevlisi olan su arıtımında uzmanlaşmış profesör Christopher Arnusch ile birlikte çalışıyor. Arnusch’un laboratuarı bakteri yüklü bir solüsyonda LIG elektrotlarını % 10’luk ikincil arıtılmış atık su ile test etti ve dokuz saat sonra 2.5 volt’ta bakterilerin % 99.9’unun öldüğünü ve elektrotların biyofilm oluşumuna şiddetle direndiğini buldu.
Araştırmacılar, bakterilerin, LIG’nin pürüzlü yüzeyi, elektrik yükü ve hidrojen peroksitin lokalize üretiminden kaynaklanan toksisite kombinasyonu yoluyla ölümlerini gerçekleştirebileceğinden şüpheleniyorlar. Tour, LIG’nin yosun oluşumunu önleyen madde özellikleri bakterileri yüzeyde biriktirmesini engellediğini belirtti.
Tour “Pasif biyolojik kirliliğin önlenmesi ve aktif gerilim kaynaklı mikrobiyal temizleme kombinasyonu, bunu birçok endüstride yaygın olan doğal kirliliğin büyümesini engellemek için oldukça rağbet gören bir materyal haline getirecektir” dedi.
Kaynak: theengineer.co.uk
