Nanodunne zwarte fosfor zou bacteriën en schimmels aan stukken rijten en daarmee een (deel)antwoord zijn op de toenemende antibioticaresistentie van micro-organismen. Het idee is dit antibioticum vooral in te zetten als coating op implantaten en op verband om bacteriële en schimmelinfecties te voorkomen. Mensen- en muizencellen zouden er geen schade van ondervinden.
De groeiende antiobioticaresistentie van micro-organismen zou nu al jaarlijks zo’n 700 000 doden op haar ‘geweten’ hebben. Als er geen nieuwe antimicrobiële middelen zouden komen dan kan dat aantal in 2050 oplopen tot 10 miljoen. Daarbij gaat het dus vooral op bacteriebesmettingen, maar schimmelinfecties zijn momenteel al dodelijker met een geschatte 1,5 miljoen slachtoffers per jaar.
De nieuwe coating is ontwikkeld door onderzoekers van, onder meer, de RMIT-universiteit in Melbourne (Aus) en bestaat uit een uiterst dunne laag van zwarte fosfor, een materiaal dat vooral in de belangstelling staat voor toepassingen in de elektronica. Zwarte fosfor bleek echter ook antibacteriële en antischimmeleigenschappen te hebben, maar daar was nooit goed op onderzocht. Het blijkt dat die eigenschappen vooral effectief is als nanodunne deklaag op oppervlakken als titaan (implantaten) en katoen (verband).
Volgens Aaron Elbourne is het materiaal vooral interessant vanwege de werking tegen bacteriën en tegen schimmels. “Die pathogenen (ziekteverwekkers; as) zijn verantwoordelijk voor veel gezondheidsschade en met de toenemende resistentie zijn die besmettingen steeds moeilijker te bestrijden.”
Hij vindt dat we ‘slimme’ nieuwe middelen nodig hebben die geen last hebben van resistentie. “De nanodunne coating is een dubbele doder die werkt door bacterie- en schimmelcellen kapot te maken. Daar ontwikkelen die micro-organismen geen resistentie tegen, althans het zal miljoenen jaren duren om iets te ontwikkelen tegen zo’n dodelijke fysieke aanval.” Hij stelt dat er nog wel het een en ander zal moeten worden uitgezocht alvorens zwarte fosfor ingezet kan worden als antibioticum én fungicide.

~Electronica

Zijn collega-onderzoeker Sumeet Walia heeft zwarte fosfor bestudeert als materiaal voor elektronica die zou (kunnen) fungeren als onze hersens (of althans hoe we denken dat onze hersens werken). “Dat materiaal degradeert in de aanwezigheid van zuurstof en dat is in de elektronica een groot probleem waar we heel erg aan hebben moeten sleutelen, maar materialen die snel ontleden in aanwezigheid van zuurstof kunnen dodelijk zijn voor micro-organismen. Dat is precies waaraan nu gewerkt wordt: ons probleem is hun oplossing.”

Als zwarte fosfor ontleedt oxideert het het oppervlak van de bacterie- en schimmelcellen, waardoor die stuk gaan. De onderzoekers hebben het materiaal op vijf gewone bacteriestammen uitgeprobeerd (o.m. E. coli en MRSA) en vijf schimmels (o.m. Candida auris). In twee uur tijd was 99% dood. De fosfor was zelf in 24 uur ‘verdwenen’ zodat er geen gevaar voor ophoping bestaat, stellen de onderzoekers. Hoe het komt dat andere cellen onkwetsbaar zijn voor zwarte fosfor blijft (mij) duister.

Bron: EurekAlert