Laagdimensionale materialen en antipathogene eigenschappen

Antibioticaresistentie (ABR)

Een belangrijk gezondheidsprobleem van de 21e eeuw is de opkomst van multiresistente pathogene microbiële soorten. Recente technologische ontwikkelingen hebben geleid tot aanzienlijke kansen voor laagdimensionale materialen als potentiële antimicrobiële middelen. Door hun unieke fysisch-chemische eigenschappen vertonen ze antimicrobieel gedrag ten opzichte van een verscheidenheid aan pathogene bacteriële en schimmelcellen.

Maar er zijn ook nog steeds beperkingen in fabricageprocessen en schaalbaarheid die praktische implementatie in de weg staan. Zo moeten bijvoorbeeld consistente, kostenefficiënte methoden worden ontwikkeld om batchproductie mogelijk te maken.

Als dit lukt, dan kan het gebruik van laagdimensionale materialen worden beschouwd als een win-win-oplossing in de zoektocht naar een combinatie van antimicrobiële eigenschappen. Met de kanttekening dat de meeste laagdimensionale materialen nog alleen zijn getest tegen een paar belangrijke bacteriestammen. De meest voorkomende modellen zijn S. aureus voor Gram-positieve en E. coli voor Gram-negatieve bacteriën. Dit zijn menselijke pathogenen die in staat zijn tot aanzienlijke morbiditeit en verschillende gedocumenteerde geneesmiddelresistente stammen bevatten. In biologische studies worden schimmelcellen vaak over het hoofd gezien, terwijl die een vergelijkbare bedreiging voor de gezondheid vormen.

Een andere beperking van de huidige microbiële tests is het ontbreken van real life scenario’s. Bij biofilmpreventie wordt bijvoorbeeld nog maar beperkt getest op biofilms die meerdere bacteriestammen bevatten, zoals die vaak voorkomen bij implantaat-geassocieerde infecties.

Nog veel werk aan de winkel dus voordat laagdimensionale materialen als een serieus alternatief voor de huidige antimicrobiële behandelingsstrategieën kunnen worden beschouwd. Het is te hopen dat deze nieuwe generatie antimicrobiële materialen ons in staat zullen stellen om ABR-pathogenen te bestrijden.