Dầu cây trà có thể thay thế thuốc kháng sinh trong cuộc chiến chống nhiễm trùng
Các nhà nghiên cứu đã sử dụng các đặc tính kháng khuẩn của dầu cây trà để tạo ra một lớp phủ hoạt tính sinh học giúp ngăn vi khuẩn tránh xa các thiết bị y tế. Các phát hiện có thể giúp ngăn chặn hàng triệu ca nhiễm trùng mỗi năm.
Chúng ta càng sử dụng nhiều thuốc kháng sinh, chúng càng trở nên kém hiệu quả, dẫn đến sự xuất hiện của các “siêu vi khuẩn” có khả năng chống lại các đặc tính kháng khuẩn của thuốc.
Mỗi năm, có tới 2 triệu người ở Hoa Kỳ bị nhiễm vi khuẩn kháng thuốc, và hầu hết các ca nhiễm trùng này xảy ra ở bệnh viện.
Mohan Jacob, người đứng đầu Khoa Kỹ thuật Điện và Điện tử tại Đại học James Cook (JCU) ở Queensland, Australia, giải thích rằng một số lượng lớn vi khuẩn này được tìm thấy trên “màng sinh học” hình thành trên các thiết bị y tế.
Nhiễm trùng màng sinh học là một mối quan tâm sức khỏe ngày càng tăng theo đúng nghĩa của chúng. Giáo sư Jacob cho biết: “Chỉ ở Hoa Kỳ, khoảng 17 triệu ca nhiễm trùng mới liên quan đến màng sinh học được báo cáo hàng năm, dẫn đến khoảng 550.000 ca tử vong mỗi năm.
Ông cho biết thêm: “Người ta cho rằng khoảng 80% các ca nhiễm trùng liên quan đến phẫu thuật trên toàn thế giới có thể liên quan đến sự hình thành màng sinh học.
Vì vậy, trong bối cảnh kháng kháng sinh, có cách nào để ngăn chặn sự hình thành màng sinh học của vi khuẩn trên các thiết bị y tế mà không cần phụ thuộc vào kháng sinh?
Các nhà nghiên cứu tin như vậy. Thực vật sản sinh ra các phân tử kháng khuẩn một cách tự nhiên, và trong những năm gần đây, các nhà khoa học đã sử dụng công nghệ nano để khai thác sức mạnh của các hợp chất này để tạo ra các lớp phủ kháng khuẩn.
Các hợp chất thực vật được gọi là các chất chuyển hóa thứ cấp của thực vật (PSM) vì chúng không cần thiết cho sự tồn tại và hoạt động của thực vật.
Tuy nhiên, một thách thức chính trong việc tạo lớp phủ kháng khuẩn từ PSM là chuyển đổi trạng thái lỏng tự nhiên của hợp chất thành trạng thái rắn mà không làm mất bất kỳ đặc tính kháng khuẩn nào của chúng.
Giờ đây, một nhóm các nhà nghiên cứu do Giáo sư Jacob dẫn đầu đã tìm ra cách biến PSM thành lớp phủ hoạt tính sinh học cho các thiết bị y tế.
Phát hiện của họ đã được công bố trên tạp chí Polyme.
Biến dầu cây trà lỏng thành một lớp phủ rắn
Giáo sư Jacob giải thích thêm PSM là gì, nói rằng, "Chúng có nguồn gốc từ những thứ như tinh dầu và chiết xuất thảo mộc và chúng có các hoạt động kháng khuẩn phổ rộng tương đối mạnh mẽ."
Ông cho biết thêm: “PSM là một nguồn tài nguyên tái tạo chi phí thấp có sẵn với số lượng thương mại, với độc tính hạn chế và có khả năng, các cơ chế chống vi khuẩn khác với kháng sinh tổng hợp.
Đồng tác giả nghiên cứu Kateryna Bazaka, một thành viên hỗ trợ nghiên cứu cấp cao tại JCU, giải thích quy trình mà thông qua đó các nhà khoa học có thể giải quyết thách thức biến PSM lỏng thành một lớp phủ polyme rắn.
Các polyme - chẳng hạn như cao su và xenlulo có nguồn gốc tự nhiên, hoặc Teflon và polyurethane nhân tạo - được đặc trưng bởi một “cấu trúc giống như chuỗi” có khả năng chống chịu.
“Chúng tôi đã sử dụng các kỹ thuật tăng cường plasma trong lò phản ứng có chứa hơi tinh dầu. Khi hơi tiếp xúc với phóng điện phát sáng, chúng sẽ biến đổi và lắng đọng trên bề mặt của thiết bị cấy ghép như một lớp phủ hoạt tính sinh học rắn ”.
Kateryna Bazaka
Cô tiếp tục: “Chúng cho thấy đặc tính kháng khuẩn tốt.
Kỹ thuật trùng hợp plasma đã được sử dụng để tạo ra các bề mặt hoạt tính sinh học trong một vài thập kỷ nay. Trong nghiên cứu mới, các nhà nghiên cứu tập trung vào việc chuyển đổi các PSM của dầu cây trà, còn được gọi là Cây tràm trà.
Bazaka giải thích lý do tại sao kỹ thuật plasma đặc biệt hữu ích để chuyển đổi PSM thành lớp phủ rắn, hoạt tính sinh học. Cô ấy nói, "Ưu điểm chính của phương pháp này là chúng tôi không sử dụng các hóa chất khác, chẳng hạn như dung môi, trong quá trình chế tạo."
“Như vậy, không có nguy cơ các hóa chất có hại tiềm ẩn được giữ lại trong lớp phủ hoặc chúng làm hỏng bề mặt của vật liệu mà lớp phủ được áp dụng. Nó cũng làm cho quá trình chế tạo thân thiện hơn với môi trường, ”cô nói thêm.
Nếu các thành phần dầu cây trà được sử dụng thường xuyên để bảo vệ bề mặt của các thiết bị y tế, hàng triệu ca nhiễm trùng có thể được ngăn chặn mỗi năm.
