Porfyrinové polymery pro antibakteriální povrchy

Mikrobiální kolonie na površích používaných medicínských nástrojů přispívají ke vzniku závažných infekcí pacientů. Proto jsme navrhli a připravili nové materiály, které umožňují tento problém řešit.

Základem jsou polymerní struktury, připravené chemií Schiffových bazí, které obsahují polymerované porfyrinové makrocykly. Po ozáření viditelným světlem tyto polymery produkují excitovanou formu kyslíku, tzv. singletový kyslík. Singletový kyslík je reaktivní molekula s krátkou dobou života. Vysoká reaktivita singletového kyslíku způsobuje inaktivaci bakteriálních kolonií, které se na tomto materiálu nacházejí. Tento proces se nazývá antimikrobiální fotodynamická inaktivace.
Prokázali jsme, že nejlepšími materiály jsou 3-dimensionální struktury. Tyto polymery produkují významná množství singletového kyslíku po ozáření světlem, jsou fotostabilní, vykazují širokou spektrální oblast účinnosti a jsou dobře dispergovatelné v polystyrénových povlacích. Na základě těchto vlastností můžeme modifikovat stávající povrchy, které jsou poté antimikrobiální. Proto jsou tyto materiály perspektivní pro biomedicínské aplikace.

Obrázek – funkce nových polymerních materiálů. Schéma znázorňuje typickou strukturu porfyrinových polymerních materiálů a jejich funkci, která je založena na adsorpci světla ve viditelné oblasti. Přenosem energie vzniká reaktivní singletový kyslík, který likviduje biofilmy.

Hynek, J., Zelenka, J., Rathouský, J., Kubát, P., Ruml, T., Demel, J., Lang, K.*:
Designing porphyrinic covalent organic frameworks for the photodynamic inactivation of bacteria. ACS Appl. Mater. Interfaces 2018, 10, 8527−8535; JRC/D1.

Spolupráce: VŠCHT Praha, ÚFCH J. Heyrovského AV ČR, v. v. i.

Sdílet článek:
Kategorie clanky.