חומר מרוכב, הבנוי מרב-סוכר ממקור של אצה אדומית ביחד עם נחושת, פותח באוניברסיטת בן-גוריון בבאר-שבע, והתברר שהוא מונע התיישבות של חיידקים על גבי משטחים. לדברי החוקרים, ניתן ליישמו כציפוי על גבי צנתרים (קטטרים), חומרי חבישה וכציפוי לשתלים עבור פרוצדורות רפואיות.

החומר יוצר מבנה יציב (ללא זליגה של נחושת) בעל מחטי-ננו (Nanoneedles), כאשר גובה המחטים כ-100 ננומטר. המחקר
נערך על ידי קרין גולברג, כחלק מעבודת הדוקטורט שלה ותוך שיתוף פעולה עם הפרופסורים שוש ארד, רוברט מרקס ואריאל קושמרו, מהמחלקה להנדסת ביוטכנולוגיה באוניברסיטה.

מקרוסקופית SEM של החומר המרוכב (Polysaccharid Cu complex), בהשואה למשטח ביקורת ומשטחה המצופה בפוליסכריד בלבד במבחני ביופילם כנגד החיידקים (מקור: אוניברסיטת בן-גוריון)

מקרוסקופית SEM של החומר המרוכב (Polysaccharid Cu complex), בהשואה למשטח ביקורת ומשטחה המצופה בפוליסכריד בלבד במבחני ביופילם כנגד החיידקים (מקור: אוניברסיטת בן-גוריון)

מבחני ביו-פילם הראו, שמבנה זה מונע התיישבות חיידקים גורמי זיהום ומחלה. מנגנון הפעולה של המבנה המרוכב עובד, ככל הנראה, על ידי חירור הממברנה של התא החיידקי, יוצר שינוי פוטנציאל הממברנה וגורם למצב של עקה. אחד היתרונות של החומר הוא עמידות לטמפרטורה גבוהה, דבר המאפשר סטריליזציה.

על הטכנולוגיה הוגשה בקשה לפטנט, ודיווח על תוצאות המחקר והפיתוח פורסמו ב-Advanced Materials Interfaces.

 סימולציה של הגעת חיידקים למבנה המרוכב הפוגע בהתישבותם (מקור: אוניברסיטת בן-גוריון)

סימולציה של הגעת חיידקים למבנה המרוכב הפוגע בהתישבותם (מקור: אוניברסיטת בן-גוריון)

הצורך במציאת פתרון לשיפור רמת הסטריליזציה עבור חומרים רפואיים גדל בשנים האחרונות. הסתבר, שחיידקים מתקיימים בעיקר במבנה של קרום ביולוגי (ביו-פילם) המהווה נישה יציבה, עמידה יותר לתנאי סביבה ולאנטיביוטיקות ביחס לחיידקים פלנקטוניים.

הבעיה רלבנטית במיוחד לתחום הקליני. דלקות וזיהומים כרוניים שמקורם בביו-פילמים של חיידקים גורמי מחלה המתיישבים על גבי קטטרים, שתלים, וביו-פילמים המתפתחים על גבי פצעים, גורמים לזיהומים קשים אצל נפגעי כוויות, למשל.

על-פי סקר מכוני הבריאות הלאומיים של ארה"ב (NIH), כ-80-60% מהזיהומים בבתי החולים בזמן אשפוז נגרמים על ידי חיידקי ביו-פילם. מכאן חשיבותו של החומר המרוכב החדיש.

הדיווח המלא בכתב העת המדעי