Ένας από τους κινδύνους με τα ιατρικά εμφυτεύματα είναι η μόλυνση από τα βακτηρίδια κατά τη διάρκεια της χειρουργικής διαδικασίας, οδηγώντας σε μετα-χειρουργικές λοιμώξεις. Οι ερευνητές έχουν αποδείξει ότι τα εμφυτεύματα επικάλυψης με γραφένιο μπορούν να βοηθήσουν στην καταστροφή μικροοργανισμών.
Η έρευνα προέρχεται από το Τεχνολογικό Πανεπιστήμιο Chalmers της Σουηδίας και δείχνει πως ένα λεπτό στρώμα νιφάδων γραφένιου μπορεί να μειώσει τον κίνδυνο λοιμώξεων κατά τη διάρκεια χειρουργικών επεμβάσεων, όπως η τοποθέτηση εμφυτευμάτων. Παραδείγματα διαδικασιών περιλαμβάνουν οδοντικά εμφυτεύματα ή την τοποθέτηση νέων αντικαταστάσεων γόνατος ή ισχίου.
Ο κίνδυνος για μικροβιακή μόλυνση προέρχεται από τον τρόπο που τα βακτήρια ταξιδεύουν γύρω από το σώμα σε υγρά όπως το αίμα. Εάν τα βακτηρίδια καταφέρουν να προσκολληθούν σε μια επιφάνεια σε επαρκείς αριθμούς τότε μπορεί να αναπτυχθεί ένα βιοφίλμ. Ένα βιοφίλμ είναι ένας ειδικός τύπος μικροβιακής κοινότητας, μέσα στο οποίο επικοινωνούν τα βακτήρια, και προστατεύονται από ένα στρώμα λάσπης.
Μόλις σχηματιστεί ένα βιοφίλμ, αποτελεί μια μικρο-κόγχη που παρέχει στα βακτηρίδια ένα περιβάλλον που είναι ιδιαίτερα ευνοϊκό για την επιβίωσή τους, προστατεύοντάς τα ταυτόχρονα από διάφορους τύπους επιθετικότητας από το εξωτερικό.
Για να αντιμετωπιστεί αυτός ο κίνδυνος, οι επιστήμονες από το Πανεπιστήμιο Chalmers κατέδειξαν πώς ένα λεπτό στρώμα (κάθε ένα χιλιοστό του χιλιοστού) κάθετων νιφάδων γραφένιου μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή μιας προστατευτικής επιφάνειας.
Αυτή η εξέλιξη αποκλείει επίσης την ανάγκη χορήγησης αντισωμάτων και με βάση επιτυχείς δοκιμές, αποφεύγει τον κίνδυνο απόρριψης εμφυτεύματος και περαιτέρω χειρουργικής επέμβασης. Επιπλέον, η διαδικασία της οστεοενσωμάτωσης, οι οστικές δομές μεγαλώνουν για να συνδέσουν το εμφύτευμα, δεν διαταράσσονται.
Το Graphene, ένα άτομο άνθρακα με παχιά μορφή, βρίσκεται σε πολλές ηλεκτρονικές εφαρμογές λόγω της υψηλής αγωγιμότητας και της ευλύγιστης φύσης του, γεγονός που το καθιστά ιδανικό για φορητές συσκευές. Το Graphene είναι επίσης εξαιρετικά ευαίσθητο σε μόρια, γεγονός που του επιτρέπει να χρησιμοποιείται σε αισθητήρες. Οι βιολογικές εφαρμογές εμφανίστηκαν πρόσφατα.
Οι νιφάδες γραφένιου κατασκευάζονται με τη χρήση μιας διαδικασίας που ονομάζεται απόθεση πλάσματος με ενισχυμένη χημική, η οποία επιτρέπει την ανάληψη μιας λεπτής επιφανειακής επικάλυψης σε ένα δείγμα. Αυτό συμβαίνει σε ένα θάλαμο καθώς απελευθερώνονται τρία αέρια – υδρογόνο, μεθάνιο και αργό. Τα αέρια ιονίζονται κοντά στην επιφάνεια, για να δημιουργήσουν τις νιφάδες.
