Крылья цикад вдохновили ученых на создание поверхности, которая сможет подавлять рост бактерий. Подобная поверхность усеяна наноразмерными титановыми столбиками. Авторы надеются, что на основе открытия удастся сделать более безопасные медицинские имплантаты. Результаты работы опубликованы в журнале Biomedical Physics & Engineering Express.

Некоторым бактериям для того, чтобы начать размножаться делением, нужно прикрепиться к какой-либо поверхности. В 2012 году ученые выяснили, что специфические структуры на крыльях цикад подавляют размножение некоторых одноклеточных. Это открытие вызвало интерес у исследователей, которые работают в области биомедицинской инженерии, поскольку оно теоретически позволяет создавать изделия, защищенные от бактерий пассивным образом.

«Инновационные антибактериальные поверхности имплантатов благодаря своему рельефу могут оказаться эффективным решением [многих проблем], — говорит соавтор работы Манфред Коллер из Университетской клиники Рурского университета (Германия). — Например, в ортопедии они могут помочь бороться с прилипанием бактерий, а это первый этап формирования нежелательных биопленок».

В новой работе ученые создали поверхности размером 5 на 5 миллиметров, покрытые титановыми наностолбиками. Затем на них добавили клетки кишечной палочки и поместили в различные условия, в том числе оптимальные для роста бактерий. Оказалось, что в процессе роста, когда бактерии удлиняются, титановые структуры мешают им. Причем чем быстрее росли клетки, тем больше был бактерицидный эффект. Электронные фотографии показали, что одноклеточные гибли, проткнутые титановыми наностолбиками.

Теперь ученые пытаются улучшить работоспособность структур, покрыв наностолбы сплавом из серебра и иридия. Это должно увеличить потенциал разработки и позволить поверхностям оставаться стерильными дольше, а также стать эффективным средством против бо́льшего количества микроорганизмов.