Bahan kuprum baru mempunyai kesan bakteria dan boleh membunuh 97% Staphylococcus aureus dalam masa empat jam
Produk tembaga baharu boleh membantu memerangi ancaman pepijat super yang semakin meningkat dengan membunuh bakteria dengan lebih cepat dan lebih berkesan daripada tembaga standard - lebih daripada 100 kali lebih berkesan.
Kuprum dibesarkan 2,000 kali di bawah mikroskop elektron pengimbasan, mendedahkan struktur uniknya seperti sisir mikro.
Produk tembaga baharu itu adalah hasil penyelidikan kerjasama antara RMIT University dan agensi sains kebangsaan Australia CSIRO, yang hasilnya baru sahaja diterbitkan dalam Biomaterials.
Tembaga telah lama digunakan terhadap strain bakteria yang berbeza, termasuk Staphylococcus aureus biasa, kerana ion yang dibebaskan dari permukaan logam adalah toksik kepada sel bakteria.
Tetapi seperti yang dijelaskan oleh Profesor Cemerlang Universiti RMIT Qian Ma, prosesnya perlahan apabila menggunakan tembaga standard, dan penyelidik di seluruh dunia sedang berusaha untuk mempercepatkannya.
Permukaan tembaga standard akan membunuh kira-kira 97% Staphylococcus aureus dalam masa empat jam.
Hebatnya, apabila Staphylococcus aureus diletakkan pada permukaan tembaga kami yang direka khas, ia memusnahkan lebih 99.99% sel dalam masa dua minit sahaja. Bukan sahaja ia lebih cekap, ia 120 kali lebih pantas.
Keputusan ini dicapai tanpa bantuan sebarang ubat. Pembinaan tembaga telah membuktikan dirinya sangat berkesan untuk bahan biasa ini.
Pasukan itu percaya bahan baharu itu, setelah dibangunkan lagi, boleh mempunyai pelbagai aplikasi, termasuk pemegang pintu antibakteria dan permukaan sentuhan lain di sekolah, hospital, rumah dan pengangkutan awam, serta alat pernafasan atau penapisan antibakteria dalam peranti sistem pengudaraan, dan topeng muka.
Pasukan kini sedang menyiasat keberkesanan tembaga dipertingkatkan terhadap SARS-COV-2, termasuk menilai sampel cetakan 3D.
Kajian lain menunjukkan bahawa tembaga mungkin sangat berkesan terhadap virus, menyebabkan Agensi Perlindungan Alam Sekitar AS meluluskan permukaan tembaga secara rasmi untuk kegunaan antivirus awal tahun ini.
Pengarang utama kajian Dr. Jackson Leigh-Smith berkata struktur berliang unik tembaga adalah kunci kepada keberkesanannya sebagai pembunuh bakteria yang pantas.
Aloi dicipta menggunakan proses tuangan acuan kuprum khas yang menyusun atom kuprum dan mangan ke dalam struktur tertentu.
Atom mangan kemudian dikeluarkan daripada aloi menggunakan proses kimia yang murah dan berskala yang dipanggil "dealloying," meninggalkan permukaan tembaga tulen dipenuhi dengan rongga mikron dan nano yang kecil.
Kuprum terdiri daripada mikropori seperti sikat dengan nanopori yang lebih kecil dalam setiap gigi; ia mempunyai luas permukaan aktif yang besar. Corak itu juga menjadikan permukaan superhydrophilic, atau hidrofilik, jadi air wujud di atasnya sebagai filem rata dan bukannya sebagai titisan.
Kesan hidrofilik bermakna sel bakteria mengalami kesukaran mengekalkan bentuknya apabila diregang oleh struktur nano permukaan, manakala corak berliang membolehkan pembebasan ion kuprum dengan lebih cepat.
Kesan gabungan ini bukan sahaja menyebabkan kemerosotan struktur sel bakteria, menjadikannya lebih mudah terdedah kepada ion kuprum toksik, tetapi juga menggalakkan pengambilan ion kuprum oleh sel bakteria. Gabungan kesan inilah yang sangat mempercepatkan penghapusan bakteria.
Penyelidik di seluruh dunia sedang berusaha untuk membangunkan bahan dan peranti perubatan baharu untuk membantu mengurangkan kemunculan superbug tahan antibiotik dengan mengurangkan keperluan untuk antibiotik. Jangkitan tahan dadah semakin meningkat, dan dengan antibiotik baharu yang terhad di pasaran, membangunkan bahan antibakteria boleh memainkan peranan penting dalam membantu menangani isu ini.
Produk tembaga baharu ini menawarkan pilihan yang menjanjikan dan berpatutan dalam memerangi pepijat super dan merupakan satu contoh bagaimana CSIRO membantu menangani risiko rintangan antibiotik yang semakin meningkat.
Penyelidikan ini telah dimulakan melalui Program PhD RMIT-CSIRO dan seterusnya dibiayai bersama oleh Yayasan CASS, Melbourne, Australia. Proses inovatif ini kini dipatenkan di Amerika Syarikat, China dan Australia.
