17.5.2019
Doktorsavhandling om antibakteriella ytor i hälsovården
MSc Kofi Jocelyn Brobbeys doktorsavhandling i pappersförädling framläggs till offentlig granskning fredag 24.5.2019 vid fakulteten för naturvetenskaper och teknik vid Åbo Akademi.
Avhandlingen heter Antibacterial surfaces produced by liquid flame spray deposition of silver nanoparticles.
Vårdrelaterade infektioner (healthcare associated infections, HAI) är ett av de största problemen i modern hälsovård. Patogena bakterier som är orsaken till HAI förflyttar sig främst via ytor. Preventiva metoder kan kumulativt minska på kostnader och dödlighet relaterade till HAI. Antibakteriella ytor i hälsovården har betraktats som en av lösningarna för att minska på HAI. Därför kunde en vidareutveckling och bred användning av antibakteriella ytor i hälsovården vara en lösning som minskar problemet betydligt.
Nanopartiklar (NP), växtextrakt och andra oorganiska substanser har använts för framställning av antibakteriella material. Speciellt silvernanopartiklar (AgNP) har visat sig ha omfattande antibakteriella egenskaper, som har lett till deras breda användning för tillverkning av antibakteriella ytor. NP-tillverkningsmetoder har också utvecklats kontinuerligt, men en produktionsmetod för kontinuerlig syntes av NP och deras deponering på ytor har varit svår före utvecklingen av Liquid Flame Spray (LFS) -processen. LFS möjliggör NP-deponering vid hög hastighet utan spill och den lämpar sig för tillverkning av antibakteriella ytor med stor ytarea.
I detta projekt användes LFS för deponering av AgNP på papper, glas och textiler för skapandet av antibakteriella ytor. Efter nanopartikeldeponering användes svepelektronmikroskop och atomkraftsmikroskop (AFM) för att visualisera provytorna. Kemisk karaktärisering av ytorna gjordes med röntgenfotoelektronspektroskopi och urlakning av silver analyserades med induktiv plasmamasspektroskopi. NP-adhesion till ytorna förbättrades med tunna plasmabeläggningar samt Al2O3som producerades med atomskiktsdeposition. De antibakteriella egenskaperna analyserades med en ny ”Touch Test” -metod som simulerar förflyttning av bakterier från en yta till en annan via vidröring.
Bildanalysresultaten visade att nanopartiklar produceras med LFS och att mängden AgNP på en yta beror på antalet passager genom LFS-lågan. AFM skraptest i kontaktläge bekräftade resultaten av förbättrad NP-adhesion med hjälp av plasmabeläggning. Antibakteriell verkan mot E. coli, S. aureus, och andra bakterier bevisades. För E. coli visades verkan även med tunna skikt av plasmabeläggning på AgNP. Den exakta mekanismen för den antibakteriella effekten från under beläggningen kräver ytterligare undersökning eftersom en direkt kontakt med AgNP vanligen antas vara en nödvändig förutsättning. Resultaten i detta arbete talar för att ett tunt immobiliserande skikt kan användas för förbättring av adhesionen av AgNP till substraten och begränsa deras exponering till omgivningen, och samtidigt kvarhålla de önskade antibakteriella egenskaperna.
Kofi Jocelyn Brobbey disputerar fredagen den 24 maj 2019 kl. 13 i Auditorium Salin, Axelia, Biskopsgatan 8, Åbo. Opponent är adj. professor Agne Swerin, Kungliga Tekniska högskolan KTH, Sverige och kustos är docent Jarkko Saarinen, Åbo Akademi.
Kofi Jocelyn Brobbeyär född 27.1.1989 i Accra, Ghana. Han avlade studentexamen 2006 vid Presbyterian Boys’ Senior High School och BSc-examen 2011 vid University of Cape Coast, Ghana.
Kofi Jocelyn Brobbeykan vid behov nås per telefon 045 158 8098 eller e-post kofi.brobbey@abo.fi.
Avhandlingen finns elektroniskt i Doria:
www.doria.fi/handle/10024/168687?locale=lsv.
Klicka på bilden för att få fram en tryckduglig version.
Bilden får fritt användas av medierna.