Mobiltelefonens skärmteknik används för att lura farliga bakterier

Ledande plast i mobiltelefoners skärmar kan användas för att reglera tillväxten av sjukdomsframkallande bakterier, rapporterar forskare vid Karolinska Institutet i den vetenskapliga tidskriften npj Biofilms and Microbiomes. Genom att lägga till eller ta bort elektroner från plastytan luras bakterierna att växa mer eller mindre. Metoden skulle till exempel kunna användas för att förhindra bakterieinfektioner på sjukhus eller förbättra effektiviteten vid rening av avloppsvatten.

När bakterier fäster på en yta växer de snabbt och bildar en tjock film. Dessa så kallade biofilmer är vanligt förekommande i omgivningen, men är särskilt farliga på sjukhus där de kan orsaka livshotande infektioner. För att komma till rätta med detta problem har forskare vid Karolinska Institutet tillverkat ytbeläggningar för medicintekniska produkter gjorda av ledande så kallad PEDOT-plast – samma typ av plast som gör att mobiltelefonens skärm reagerar vid beröring. Genom att applicera en liten spänning kunde plastytorna antingen fyllas med eller tömmas på elektroner, vilket visade sig kunna styra tillväxten av salmonellabakterier.

Kan inte föröka sig

– När bakterierna fäster till en yta full av elektroner kan de inte föröka sig. De har ingenstans att göra sig av med de egna elektronerna som bildas när de växer, förklarar Agneta Richter-Dahlfors, professor vid institutionen för neurovetenskap på Karolinska Institutet och föreståndare för Swedish Medical Nanoscience Center som har lett arbetet.

Om bakterierna å andra sidan stötte på en tom plastyta hände det motsatta, bakterierna växte och bildade en tjock biofilm.

– När den elektriska kretsen kontinuerligt suger ut elektronerna från ytan finns det hela tiden plats för bakterierna att göra sig av med sina egna elektroner genom att överföra dem till plastytan, och detta ger bakterierna den energi de behöver för att växa snabbt, säger Agneta Richter-Dahlfors.

Brett användningsområde

Metoden ger forskarna möjlighet att genom ett knapptryck bestämma om bakterietillväxten ska förhindras eller stimuleras. Detta har många användningsområden inom både hälsa och industri.

– Om vi belägger medicinsk-tekniska apparater med detta material kan vi hindra bakterier från att växa på dem. I andra fall, till exempel vid avloppshantering som behöver bakteriernas biofilmer för att skapa rent vatten, kan vi producera ytor som främjar biofilmsproduktion, säger Agneta Richter-Dahlfors.

Forskargruppen arbetar nu på att integrera denna teknik i medicinsk-tekniska produkter och implantat för att minska risken för sjukvårdsrelaterade infektioner.

Studien finansierades av Vetenskapsrådet, Vinnova, Carl Bennet AB och Swedish Medical Nanoscience Center.

Publikation

Salvador Gomez-Carretero, Ben Libberton, Mikael Rhen och Agneta Richter-Dahlfors
”Redox-active conducting polymers modulate Salmonella biofilm formation by controlling availability of electron acceptors"
npj Biofilms and Microbiomes, online 4 september 2017. doi:10.1038/s41522-017-0027-0