연구자들은 플라즈마 기술을 사용하여 일종의 청록색 미세조류를 놀라운 상처 치유 특성을 지닌 생체 활성 코팅으로 변환했습니다. 그들은 새로운 코팅이 환자를 감염으로부터 보호하고 상처 치유 속도를 높이며 염증을 줄이기 위해 드레싱 및 의료 기기에 사용될 수 있다고 말합니다.
플라즈마는 원자에서 전자를 분리하여 양전하를 띤 이온과 음전하를 띤 전자를 생성하는 과열 가스로 형성됩니다. 대기압 플라즈마 제트(APPJ)는 강력한 아크 방전을 통해 불활성 가스/분자 가스 혼합물을 활용하여 주변 압력에서 플라즈마 방전을 생성합니다.
남호주 플린더스 대학교(Flinders University) 연구원들은 아르곤 APPJ를 사용하여 청록색 미세조류를 초박형 생체 활성 코팅으로 전환했습니다. 이 코팅은 의료용 드레싱에 추가하여 박테리아를 죽이고 염증을 줄이며 상처 치유를 촉진할 수 있습니다.
해당 연구의 교신 저자 중 한 명인 ViKhanh Truong은 "우리는 모든 유형의 바이오매스(이 경우 Spirulina maxima)를 지속 가능한 고급 코팅으로 전환하기 위해 플라즈마 코팅 기술을 사용하고 있습니다. 우리의 기술을 사용하여 바이오매스를 상처 드레싱 코팅으로 전환할 수 있습니다."라고 말했습니다.
청록색 미세조류 S. maxima의 추출물은 일반적으로 식이 보충제로 사용됩니다. 이 단세포 유기체는 상처 치유를 돕는 강력한 항산화 및 항균 특성을 지닌 생체 활성 화합물을 함유한 바이오매스를 생산하는 단순한 생식 시스템을 가지고 있습니다.
그러나 미세조류의 두꺼운 세포벽은 이러한 귀중한 화합물을 추출하는 데 큰 장애물이 됩니다. 이것이 바로 APPJ가 등장하는 곳입니다. 연구원들은 이 기술을 사용하여 미세조류의 두꺼운 벽을 선택적으로 분해하여 큰 변화를 달성했습니다. S.maxima는 본래의 구조를 잃고 완전히 분해된 후 초박막으로 재형성되었습니다.
평가 결과, 아르곤 APPJ로 처리된 S. maxima는 녹농균(Pseudomonas aeruginosa)과 황색 포도상구균(Staphylococcus aureus)에 대해 각각 93%와 73%의 세포 사멸률로 높은 항균 활성을 가지며 생물막 형성을 억제할 수 있는 것으로 나타났습니다. 생물막 내의 박테리아는 항생제에 대한 내성이 더 높습니다.
생체 적합성 외에도 S.maxima 코팅은 항염증 특성도 가지고 있습니다. 코팅을 적용한 후 연구진이 상처 흉터화 방법을 사용하여 측정한 상처는 이틀 이내에 완전히 닫혔습니다.
연구원들은 이 신기술이 특히 항생제 내성이 증가함에 따라 만성 상처를 포함한 상처 치료 옵션으로서 잠재력을 가지고 있다고 말합니다.
이번 연구의 또 다른 교신 저자인 Krasimir Vasilev는 "이 새로운 플라즈마 촉진 다운스트림 처리 기술은 유해한 용매를 사용하고 많은 양의 에너지를 투자하지 않고도 바이오매스에서 유용한 화합물의 추출 및 정제를 향상시킬 수 있습니다"라고 말했습니다. 우리는 현재 이 독특한 기술의 상용화 경로를 탐색하고 있습니다. 현재, 감염에 저항하고 상처를 보호하며 효과적으로 염증을 조절하고 상처 치유를 촉진할 수 있는 상업적으로 이용 가능한 상처 드레싱은 없습니다. "
이 연구는 Small 저널에 게재되었습니다.