ชาร์คเล็ต (วัสดุ)
Sharkletซึ่งผลิตโดย Sharklet Technologies เป็น ผลิตภัณฑ์แผ่นพลาสติก ที่ได้รับแรงบันดาลใจจากธรรมชาติมีโครงสร้างเพื่อยับยั้ง การเจริญเติบโต ของจุลินทรีย์โดยเฉพาะการเจริญเติบโตของแบคทีเรียมีการวางจำหน่ายเพื่อใช้ในโรงพยาบาลและสถานที่อื่นๆ ที่มีศักยภาพค่อนข้างสูงใน การแพร่กระจาย ของแบคทีเรียและก่อให้เกิดการติดเชื้อ[ 1 ]
แรงบันดาลใจสำหรับพื้นผิวของ Sharklet มาจากการวิเคราะห์พื้นผิวของผิวหนังฉลามซึ่งไม่ดึงดูดเพรียงหรือสิ่งมีชีวิตเกาะติด อื่นๆ ต่างจากตัวเรือและพื้นผิวเรียบอื่นๆ ต่อมาพบว่าพื้นผิวนี้ยังช่วยขับไล่กิจกรรมของจุลินทรีย์อีกด้วย[ 2 ]
ประวัติศาสตร์
Sharklet เป็น วัสดุ ที่ได้รับแรงบันดาลใจจากธรรมชาติซึ่งคิดค้นโดย Anthony Brennan ศาสตราจารย์ ด้านวิทยาศาสตร์วัสดุและวิศวกรรมศาสตร์แห่งมหาวิทยาลัยฟลอริดาขณะที่เขากำลังพัฒนา เทคโนโลยี ป้องกันการเกาะติดของ สิ่งมีชีวิต บนเรือและเรือดำน้ำที่ เพิร์ลฮา ร์เบอร์[ 3 ]
เบรนแนนสังเกตเห็นว่าฉลามไม่ติดสิ่งสกปรก เขาค้นพบว่าเดนติเคิลบน ผิวหนังของฉลาม มีโครงสร้างเป็นลวดลายเพชรซ้ำๆ กันในระดับไมโครเมตร โดยมีซี่โครงเล็กๆ นับล้านซี่[ 3 ]แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของเขาสำหรับพื้นผิวของสารที่จะยับยั้งจุลินทรีย์ไม่ให้เกาะติดนั้นสอดคล้องกับอัตราส่วนความกว้างต่อความสูงของซี่โครงเดนติเคิลของฉลาม เมื่อเปรียบเทียบกับพื้นผิวเรียบ[ 4 ] การทดสอบครั้งแรกส่งผลให้ การเกาะติดของ สาหร่ายสีเขียวลดลง 85%
ความชันของความเครียด
การป้องกันการยึดเกาะและการจำกัดการเคลื่อนย้ายได้รับการพิสูจน์แล้ว และเชื่อว่าจะช่วยลดความเสี่ยงของการติดเชื้อที่เกี่ยวข้องกับอุปกรณ์ได้อย่างมีนัยสำคัญ ลักษณะพื้นผิวของ Sharklet สร้างความเครียดเชิงกลต่อแบคทีเรียที่เกาะติด ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่เรียกว่า การถ่ายทอด เชิงกลการเปลี่ยนแปลงของพื้นผิวทำให้เกิดการไล่ระดับความเครียดภายในระนาบ ซึ่งรบกวนการทำงานของเซลล์ตามปกติ บังคับให้จุลินทรีย์ต้องปรับพื้นที่สัมผัสบนลักษณะพื้นผิวแต่ละส่วนเพื่อให้ความเครียดเท่ากัน[ 5 ]อย่างไรก็ตาม Sharklet ทำจากวัสดุชนิดเดียวกับพลาสติกอื่นๆ
สามารถรวม ไมโครแพทเทิร์น Sharklet เข้ากับพื้นผิวของอุปกรณ์ทางการแพทย์ต่างๆ ได้ในระหว่างกระบวนการผลิต ไมโครแพทเทิร์น Sharklet ได้รับการทดสอบเพื่อควบคุมการยึดเกาะทางชีวภาพของจุลินทรีย์ในทะเลแบคทีเรียก่อโรคและเซลล์ยูคาริโอตโดยสามารถลด การตั้งรกรากของ S. aureusและS. epidermidisใน สภาพแวดล้อม หลอดเลือด จำลอง ได้ประมาณ 70% เมื่อเทียบกับกลุ่มควบคุมที่เรียบ ไมโครแพทเทิร์นนี้ยังช่วยลดการยึดเกาะของเกล็ดเลือดและการก่อตัวของปลอกไฟบรินได้ประมาณ 80% เช่นกัน[ 6 ]การ ศึกษา ในหลอดทดลองพบว่าสามารถลดการตั้งรกรากของ เชื้อ แบคทีเรียก่อโรคS. aureusและP. aeruginosaในโพ ลียูรีเทนเท อร์โมพลาสติกที่เกี่ยวข้องกับสายสวนหลอดเลือดดำส่วนกลาง ได้ [ 7 ]
ดูเพิ่มเติม
ลิงก์ภายนอก
- เทคโนโลยีที่ได้รับแรงบันดาลใจจากฉลาม
- Srinivasan, Hari (26 มีนาคม 2015). "ผิวหนังฉลามที่คล้ายเกราะอาจเป็นแบบแผนในการป้องกันเชื้อแบคทีเรียดื้อยา" . PBS Newhour . สืบค้นเมื่อ29 มีนาคม 2015 .