Fabbricazione e caratterizzazione di un dializzatore. a Illustrazione schematica del complesso ambiente sanguigno in un vaso sanguigno che dimostra la sfida della cattura batterica. b Pulizia del sangue facendo scorrere il sangue contaminato dai batteri attraverso un dializzatore. c Immagine SEM che mostra la struttura interna di un dializzatore composto da NWs pre-coltivati su CF, e una foto di interi NW/CF mostrati nel riquadro. Le barre della scala in c e l'inserto sono 250 μm e 1 cm, rispettivamente. d–g Caratterizzazione strutturale di NW monocristallini. d Immagini SEM a basso e alto ingrandimento (riquadro). L'immagine TEM che mostra il NW ha un solo dominio cristallino. L'immagine f HRTEM e il modello SAED di risposta g dimostrano la caratteristica del cristallo singolo. h–k Caratterizzazione strutturale di NW policristallini. h Immagini SEM a basso e alto ingrandimento (riquadro). i Immagine TEM di un individuo NiCo2O4 NW che mostra i confini multi-grano. j immagine HRTEM e k risposta SAED pattern confermano le zone multi-cristallo. Le barre della scala in d e h sono 10 μm. Le barre di scala nei riquadri di d e h sono 500 nm. Le barre di scala in e e i sono 200 nm. Le barre della scala in f e j sono 5 nm. Credito: Comunicazioni sulla natura (2018). DOI:10.1038/s41467-018-02879-9
Un team di ricercatori di istituzioni in tutta la Cina ha sviluppato un nuovo tipo di dializzatore, in grado di catturare fino al 97 percento dei batteri presenti in un campione di sangue. Nel loro articolo pubblicato sulla rivista Comunicazioni sulla natura , il gruppo spiega le origini del loro dispositivo, come è stato realizzato il filtro e come ha funzionato durante i test.
Sebbene la maggior parte delle persone abbia familiarità con le infezioni batteriche che compaiono sopra o vicino alla pelle, ci sono altri tipi che si verificano all'interno del corpo. Una delle situazioni più pericolose è quando i batteri si moltiplicano nel flusso sanguigno, una circostanza che può portare alla sepsi. Attualmente, tali infezioni sono trattate con antibiotici; se non funzionano, il passo successivo è collegare un paziente a un dializzatore, una macchina che filtra il sangue, rimozione dei batteri. Sfortunatamente, come notano i ricercatori, gli attuali dializzatori non sono molto bravi a filtrare i batteri e di conseguenza i pazienti ne soffrono. In questo nuovo sforzo, i ricercatori hanno sviluppato un nuovo tipo di dializzatore che secondo loro fa un lavoro molto migliore.
L'idea per il nuovo dializzatore, la squadra nota, proveniva dalla trappola per acchiappamosche di Venere:ha minuscoli peli che si arricciano e intrappolano la preda. Per creare un dializzatore con una dinamica simile, i ricercatori hanno costruito un substrato di schiuma di carbonio 3-D e vi hanno impiantato una serie di nanofili policristallini flessibili. Una ricerca precedente del team ha suggerito che i nanofili si piegherebbero e intrappolerebbero i batteri in un modo simile ai peli della trappola per acchiappamosche. I ricercatori hanno testato il dializzatore spingendo il sangue attraverso il filtro e quindi notando riduzioni dei livelli di batteri nel sangue. Hanno esaminato il filtro per notare quanti sono stati catturati dai nanofili.
I ricercatori riferiscono che il loro filtro era efficace al 97% nel catturare i batteri nei campioni di sangue che si muovevano a velocità simili a quelle all'interno del corpo. Notano che il loro lavoro è ancora in fase di proof-of-concept e quindi è necessario più lavoro per assicurarsi che il filtro non causi altri problemi durante il filtraggio dei batteri. Ma descrivono il loro dispositivo come un grande passo avanti, e pianificare ulteriori test per vedere se potrebbe essere utilizzato anche per filtrare altri microrganismi, come cellule cancerose o virus.
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