Những màng mỏng kỵ vi khuẩn thường là các phức hợp polyelectrolyte (PEC), theo truyền thống được lắng đọng từng lớp trên bề mặt vật liệu, cho phép tinh chỉnh tuyệt vời những đặc tính kháng khuẩn của PEC. Nhưng những kỹ thuật này có nhiều bước xử lý, gây khó khăn cho phương pháp sản xuất vật liệu phủ PEC khả thi về thương mại.

Các nhà khoa học tại Đại học Texas A&M và Trường Y Texas A&M, Mỹ tìm cách vượt qua những khó khăn trong công nghệ xử lý, phát triển phương pháp lắng đọng PEC mới chỉ cần hai bước.

Trong một báo cáo khoa học, đăng trên tạp chí Vật liệu và Kỹ thuật Cao phân tử, các nhà khoa học Mỹ đưa ra một phương pháp mới, lắng đọng một hỗn hợp hòa tan của hai PEC - poly (diallyldimethylammonium clorua) và poly (axit acrylic) lên bề mặt vải polyester và sau đó cho hỗn hợp này tiếp xúc với dung dịch đệm axit xitric, gây lên sự hình thành một mạng ion từ hai PEC. Mạng lưới ion này tạo thành hàng rào chống vi khuẩn.

Khi thử nghiệm, lớp màng mỏng cho thấy khả năng đẩy lùi hơn 95% vi khuẩn Staphylococcus aureus khỏi bề mặt polyester. Điểm ấn tượng là hình thái bề mặt của mạng ion PEC có thể được tinh chỉnh bằng cách điều chỉnh những điều kiện đóng rắn trong bước thứ hai.

Jaime C. Grunlan, GS KH Vật liệu, Kỹ thuật và Hóa học tại Đại học Texas A&M cho biết: “màng mỏng và phương pháp xử lý chứng minh rằng, đặc tính kháng khuẩn của vật liệu không bị ảnh hưởng bởi những điều kiện xử lý khi so sánh với công trình trước đây của chúng tôi. Đây là một thành tựu rất lớn. Đó là giảm mạnh các bước xử lý và duy trì được hiệu quả kháng khuẩn của lớp màng vi mỏng. ”

Những lớp màng vi mỏng này không độc hại, hy vọng có được nhiều ứng dụng vào các loại vật liệu khác nhau, từ bao bì thực phẩm đến quần áo thể thao. Ngoài vải polyester, có thể lắng đọng các lớp màng mỏng kháng khuẩn lên những bề mặt rất đa dạng.

GS. TS Grunlan, đồng thời là Chủ tịch Leland T. Jordan về Kỹ thuật Cơ khí cho biết: “Màng mỏng hoàn toàn có thể ứng dụng cho các loại vải khác như bông. Việc sử dụng các lớp phủ polyelectrolyte cho phép dễ dàng điều chỉnh màng phù hợp với một vật liệu nền cụ thể.”

Trong các cơ sở y tế, bệnh viện, trung tâm y tế cộng đồng, những lớp màng mỏng kháng khuẩn đóng vai trò quan trong trong việc giảm thiểu những bệnh nhiễm trùng lây lan trong bệnh viện. Tính linh hoạt của PEC cho phép màng bám dính vào nhiều loại vải khác nhau, có tiềm năng rõ ràng trong việc sử dụng để sản xuất các vật dụng thông thường bệnh viện như khăn các loại, khăn trải giường bệnh viện và áo choàng bệnh nhân, quần áo trang phục của nhân viên bệnh viện. Lợi thế này đặc biệt quan trọng khi quan tâm đến các phương pháp giảm thiểu nhiễm trùng mới trong bối cảnh vi khuẩn kháng thuốc kháng sinh và đại dịch Covid-19.

Grunlan cho biết: “Liên quan đến vi khuẩn kháng thuốc kháng sinh,“ màng của chúng tôi tạo ra một lớp phủ làm giảm sự bám dính của vi khuẩn trong thí nghiệm, cho phép dự đoán lớp màng cũng sẽ loại bỏ các loại vi khuẩn khác theo cơ chế tương tự. Cần phải có những thử nghiệm khác trên phạm vi rộng lớn hơn với nhiều loại vi khuẩn, virus khác”.