Hiện nay có các hợp chất, có thành phần đồng nguyên chất có khả năng kháng khuẩn và tự làm sạch, nhưng những hợp chất này tiêu diệt một số dạng vi khuẩn có thành tế bào dày hơn (vi khuẩn Gram dương) chậm hơn so với những vi khuẩn có thành tế bào mỏng hơn (Gram âm).

Một nhóm các nhà khoa học thuộc Đại học British Columbia, Canada, dưới sự chỉ đạo của TS Amanda Clifford, PGS tại Khoa kỹ thuật vật liệu, sử dụng những tính năng tiêu diệt vi khuẩn của kẽm và hạt nano chế tạo được một lớp phủ nano-đồng.

Lấy ý tưởng sáng tạo từ các bề mặt có cấu trúc nano diệt khuẩn trong tự nhiên, nhóm nghiên cứu phát triển một lớp phủ đồng cải tiến được phát triển, thiết kế để chứa các tính năng bề mặt kích thước nano, tăng hoạt tính kháng khuẩn của vật liệu với nhiều loại vi sinh vật hơn. Các nhà khoa học phát triển một phương pháp mới được thiết lập để tạo điều kiện giải phóng nhanh chóng và liên tục các ion kim loại diệt khuẩn khỏi lớp phủ, kết hợp với muối kim loại kháng khuẩn có độ khử thấp hơn đồng.

Các vết phồng nhỏ, có kích thước tương tự như các hạt nano có khả năng tiêu diệt vi khuẩn bằng cách phá vỡ thành tế bào. Khác với đồng nguyên chất, kẽm, cũng có khả năng kháng khuẩn tương tự bị ôxy hóa chọn lọc khi có đồng, hỗ trợ tiêu diệt vi khuẩn nhanh hơn.

TS Clifford cho biết: “Việc sử dụng lớp phủ của chúng tôi có thể làm giảm đáng kể tỷ lệ lây nhiễm vi khuẩn từ các bề mặt tiếp xúc nhiều trong cơ sở y tế như tay nắm cửa và nút thang máy vì vật liệu tiêu diệt vi khuẩn bằng nhiều phương pháp tiếp cận. Do vật liệu chứa ít đồng hơn so với các lớp phủ hiện có hoặc các bộ phận làm bằng đồng toàn bộ, nên vật liệu phủ rẻ hơn khi chế tạo."

Nhóm nhà khoa học trong thử nghiệm phát hiện được, vật liệu này chỉ mất 1 giờ để tiêu diệt 99,7% vi khuẩn Staphylococcus aureus, một mầm bệnh Gram dương thường gây ra những bệnh nhiễm trùng, hay mắc phải ở bệnh viện, đồng nguyên chất phải cần 2 giờ mới diệt hết lượng vi khuẩn tương tự.

TS Clifford cho biết, lớp phủ này không chỉ tiêu diệt mầm bệnh nhanh hơn đồng nguyên chất, mà còn giúp duy trì thuốc kháng sinh hiệu quả trong điều trị. Sử dụng công thức hỗn hợp mới, phủ trên các vật thường tiếp xúc với bệnh nhân và mọi người, vật liệu kịp thời tiêu diệt mầm bệnh trước khi bệnh nhân bị nhiễm trùng và cần phải sử dụng kháng sinh chống lại chúng, làm chậm sự gia tăng kháng kháng sinh của bệnh nhân”.

Các nhà nghiên cứu đã nộp đơn xin bằng sáng chế tạm thời cho quy trình chế tạo vật liệu phủ, được mô tả trong một bài báo mới, đăng trong tạp chí Giao diện vật liệu nâng cao (Advanced Materials Interfaces).

TS Clifford nói: “Vật liệu này có thể được sử dung cho các bệnh viện và cơ sở chăm sóc sức khỏe, tại những địa điểm này thường có các mầm bệnh kháng thuốc kháng sinh như Staphylococcus aureus kháng methicillin (MRSA), hiện đang là vấn đề lớn.”

Nhóm nhà khoa học có kế hoạch nghiên cứu sâu hơn khả năng vật liệu có thể tiêu diệt các mầm bệnh khác như virus với hy vọng cuối cùng sẽ thương mại hóa nghiên cứu này và đưa vào ứng dụng thực tế.