Bakterier som förökar sig på ytor kan orsaka stora problem inom bland annat sjukvården, till exempel när de får fäste på implantat eller katetrar. Nu har forskare vid Chalmers tekniska högskola hittat ett nytt vapen mot bakteriehärdarna, som inte kräver antibiotika eller giftiga metaller. Nyckeln är ett helt nytt användningsområde för årets Nobelprisbelönade material: metallorganiska ramverk. De gör det möjligt att spetsa och döda bakterierna innan de hinner fästa på ytan.
När bakterier fastnar på olika ytor kan de börja växa och samtidigt kapsla in sig i en så kallad biofilm, som är ett segt, slemmigt hölje som skyddar bakterierna och gör dem svåra att bekämpa. Nu har forskare på Chalmers hittat ett nytt sätt att angripa biofilm, genom att skapa en beläggning med en sorts nanostrukturer, ett metallorganiskt ramverk, som dödar bakterier mekaniskt. Arbetet har genomförts i ett samarbete mellan två forskarlag vid universitetet: professor Ivan Mijakovics samt professor Lars Öhrströms forskargrupper.
– Vår studie visar att de här strukturerna kan fungera som en form av spetsar som fysiskt skadar bakterierna, och helt enkelt punkterar dem så att de dör. Det är ett helt nytt sätt att använda metallorganiska ramverk, säger studiens försteförfattare Zhejian Cao, doktor i materialteknik och forskare vid Chalmers, i ett pressmeddelande.
Beläggningen är uppbyggd på ett sätt som gör att den kan appliceras på en mängd olika ytor och också integreras med andra material. En stor fördel är att metoden förhindrar eller minskar biofilmbildning utan att antibiotika eller giftiga metaller behöver användas.
– Det motverkar ett stort globalt problem, eftersom det eliminerar risken för att bakteriebekämpningen orsakar antibiotikaresistens, säger Zhejian Cao.
Metallorganiska ramverk (MOF) är en ny materialklass med exceptionella egenskaper, där metalljoner kopplas samman till tredimensionella nätverk med stora håligheter och kanaler i materialet. Forskarna bakom utvecklingen av materialklassen tilldelades 2025 års Nobelpris i kemi, och förhoppningen är att materialen kan användas till allt ifrån biogaslagring och koldioxidinfångning till katalys och vattenutvinning ur ökenluft.
