Oväntade upptäckten: Supermaterialet dödar bakterier

Kan en yta av grafen hindra bakterier från att växa till på en kateter och på så sätt minska risken för urinvägsinfektion? Det var utgångspunkten när det medicinsktekniska företaget Wellspect förra året började utforska grafens antibakteriella egenskaper tillsammans med forskare på Chalmers.

I dag, ett år och mängder av tester senare, har deras forskning resulterat i nya rön.

– När vi tillverkar grafenytor i form av en liten skog av rakbladsvassa grafenflak är materialet en effektiv bakteriedödare, säger Ivan Mijakovic, professor i systemmikrobiologi och ledare för Livsvetenskaper och teknik på Chalmers.

Tester på de vanligaste bakterierna bakom urinvägsinfektion visar att 70 till 80 procent av bakterierna dör på den vassa grafenytan. E-coli hör till dem.

Läs mer:

För Wellspect kan upptäckten leda till ett nytt sätt att försäkra sig om att personer som använder någon av företagets inkontinensprodukter inte drabbas av infektioner.

– Det verkar som att grafen i vertikal form punkterar bakteriernas cellmembran. Därefter drar grafenet till sig membranmolekylernas feta ändar. Resultatet blir att membranet kollapsar och cellerna dör, säger Martin Lovmar, forskare och projektkoordinator på Wellspect.

Påverkas mänskliga celler på samma sätt?

– Det vet vi ännu inte, men för att ha effekt kräver det i så fall direktkontakt med cellerna. Kanske ska man inte använda materialet på katetrar utan i stället på vissa inkontinensprodukter som har delar som ligger utanför kroppen och återanvänds.

Vad blir nästa steg?

– Vi går vidare med kontrollexperiment parallellt med att utveckla tillverkningsmetoder som gör det möjligt att producera större mängder till vettigt pris. Det senare är avgörande för affärerna.

Men grafen i allmänhet är inte någon bakteriedödare. Vanligtvis tillverkas materialet som en plan yta. I den formen är grafen harmlös för bakterier, konstaterar forskarna. Däremot har de upptäckt att materialet tycks reagera på bakterier.

– Det verkar som att plana ytor av grafen signalerar när en sjukdomsalstrande bakterie finns i närheten. Kanske kan det användas för sensorer som kan varna för bakterier innan de ger upphov till symptom, säger Martin Lovmar.

Läs mer:

Parallellspåret ska nu utforskas ytterligare av tre post doc.

Går det att få signaler som kan skilja mellan olika typer av bakterier? Är det här en signal som bara går att få i labbet eller kan man också få den från en enhet i kroppen, är några av frågorna som söker svar.

Rent tekniskt har projektet hittills inte varit någon utmaning, menar Chalmersprofessorn Ivan Mijakovic.

– Utmaningen var att förstå. Vi hade ingen aning om hur grafen samverkar med bakterier. Litteraturen inom området var förvirrande. Nu vet vi att vi kan kontrollera hur grafen interagerar med bakterier genom geometrin, säger han.