Các kỹ sư tại trường Đại học Purdue đã đưa ra phương pháp xử lý bằng laser có khả năng biến bất cứ bề mặt kim loại nào thành tác nhân diệt khuẩn nhanh chóng bằng cách tạo cho bề mặt kim loại một kết cấu khác. Kỹ thuật này cho phép bề mặt đồng tiêu diệt ngay lập tức các siêu vi khuẩn như MRSA.

"Đồng đã được sử dụng làm vật liệu kháng khuẩn trong nhiều thế kỷ. Nhưng thông thường phải mất nhiều giờ để bề mặt đồng tự nhiên diệt khuẩn", Rahim Rahimi, phó giáo sư kỹ thuật vật liệu và là đồng tác giả nghiên cứu nói. "Chúng tôi đã phát triển kỹ thuật kết cấu laser một bước giúp tăng cường hiệu quả các đặc tính diệt khuẩn trên bề mặt đồng".

Kỹ thuật này chưa được thiết kế để tiêu diệt virus như virus gây ra đại dịch COVID-19 và có kích thước nhỏ hơn nhiều so với vi khuẩn. Tuy nhiên, kể từ khi công bố nghiên cứu này, các tác giả đã bắt đầu thử nghiệm công nghệ trên bề mặt của các kim loại và polyme khác để giảm nguy cơ vi khuẩn phát triển và tạo lớp màng sinh học trên các thiết bị như mô cấy chỉnh hình hoặc miếng dán cho các vết thương mãn tính.

Kỹ thuật mới sử dụng các hợp kim kim loại được biết đến là có tính chất kháng khuẩn. Các kim loại như đồng thường có bề mặt thực sự nhẵn, khiến kim loại khó diệt khuẩn khi vi khuẩn tiếp xúc. Kỹ thuật do nhóm nghiên cứu tại Đại học Purdue phát triển, sử dụng tia laser để tạo ra các mô hình nano trên bề mặt kim loại. Các mô hình này tạo nên kết cấu chắc chắn làm tăng diện tích bề mặt, mở ra cho vi khuẩn nhiều cơ hội tiếp xúc với bề mặt và bị tiêu diệt tại chỗ.

Trước đây, các nhà nghiên cứu đã sử dụng các lớp phủ vật liệu nano khác nhau để tăng cường tính chất kháng khuẩn của bề mặt kim loại, nhưng các lớp phủ này dễ bị rò rỉ và gây độc cho môi trường.

PGS. Rahimi cho biết: "Chúng tôi đã tạo ra một quy trình mạnh mẽ đưa ra phương pháp chọn lọc các mô hình micron và nano trực tiếp trên bề mặt mục tiêu mà không làm thay đổi phần lớn vật liệu đồng".

Kết cấu laser có tác động kép: Kỹ thuật này không chỉ cải thiện tiếp xúc trực tiếp mà còn khiến bề mặt ưa nước hơn. Đối với mô cấy chỉnh hình, bề mặt này cho phép các tế bào xương gắn kết chặt chẽ hơn, cải thiện sự kết hợp giữa mô cấy với xương. Nhóm nghiên cứu đã quan sát hiệu ứng này với các tế bào nguyên bào sợi. Do tính đơn giản và khả năng mở rộng của kỹ thuật, các nhà nghiên cứu tin rằng kỹ thuật có thể dễ dàng được đưa vào các quy trình sản xuất thiết bị y tế hiện có.

N.P.D (NASATI), theo https://phys.org/news/2020-04-metal-surfaces-instant-bacteria-killers.html, 9/4/2020