Nukopijavo mirtiną laumžirgių bei cikadų ginklą ir taip sukūrė juodąjį silicį (Video)

Doktorantūros studijos Lietuvoje ir Prancūzijoje, 12 metų mokslinio darbo Japonijoje, dabar – jau aštunti metai Australijoje.

Svinburno technologijos universiteto profesorius dr. S. Juodkazis unikalius fizikinius tyrimus atlieka visame pasaulyje.

Už paskutinį darbą – naują medžiagą, pražudančią antibiotikams atsparias žaliamėles pseudomonos bakterijas, jis su komanda pagerbtas Australijos muziejaus apdovanojimuose „Eureka Prizes“.

„Ta medžiaga yra juodasis silicis. Paviršiuje ji turi daug labai mažų spyglių, todėl neatspindi šviesos ir atrodo kaip juoda. Tai tas pats silicis, kuris naudojamas mikroelektronikoje, bet pasirodė, kad dėl baktericidinio poveikio jis gali būti pritaikomas visiškai kitose srityse“, – sako S. Juodkazis.

Juodojo silicio medžiaga kurta pagal laumžirgių ir cikadų sparnų paviršių. Mokslininkai pastebėjo, kad šių vabzdžių sparnus dengia daugybė mikroskopinių spygliukų, kurie praduria ir sunaikina ant jų atsirandančias bakterijų ląstelių membranas. Būtent taip sukurta ir naujoji medžiaga – ant jos patekusios bakterijos tiesiog nužudomos.

„Laumžirgių ir cikadų paviršius atstumia vandenį – ant tokio paviršiaus patekęs lašas tiesiog nurieda. Visą laiką buvo galvojama, kad ant tų paviršių bakterijų nerandama dėl to, kad nubėgantis vanduo jas nuvalo.

Bet profesorė Elena Ivanova pamatė, kad ant sparnų esančios nanoadatos bakterijas sudrasko į mažus gabaliukus, o tada tuos gabaliukus nuplauna vanduo“, – aiškina S. Juodkazis.

Mokslininko žodžiais, silicį, kurį jie pradėjo naudoti, vanduo padengia plėvele ir, nors jo nenuplauna, nanoadatų poveikis toks pat – jos pažeidžia bakterijų membranas, dėl to šios žūsta. O bakterijos, kurios pirmiausia išbandomos ant naujosios juodojo silicio medžiagos, – žaliamėlės pseudomonos.

Pasak profesoriaus S. Juodkazio, šių daugumai antibiotikų atsparių bakterijų yra visur: atmosferoje, vandenyje, nuotekose, dirvožemyje. Jos neretai tampa įvairių infekcijų priežastimi, ypač – jei nusilpusi žmogaus imuninė sistema.

Sveikam žmogui dažniausiai nepavojingos bakterijos po ligos besigydantiems pacientams gali baigtis mirtimi.

Dažniausiai jautrius audinius jos pažeidžia patekusios ant chirurginių instrumentų, kurių paviršius gydymo metu turi būti maksimaliai sterilus. Būtent tokiems daiktams padengti ir bus naudojama naujoji medžiaga.

„Susidomėjimas ir atsirado iš srities, kurioje naudojami implantai, nes ten labai reikalingos baktericidinės savybės.

Bet, kadangi silicis yra trapi ir lūžtanti medžiaga, reikia dar nemažai padirbėti. Vis dėlto būtent implantų sritis gali stipriai pasikeisti, jei atsiras paviršiai, užmušantys bakterijas“, – tikina S. Juodkazis.

Jo teigimu, somatinės ląstelės, gydančios žaizdas ir užaugančios ant tokių paviršių, yra daug didesnės ir juodojo silicio paviršius jų neveikia, bet bakterijos, kurios yra mažos, bus užmuštos. Vis dėlto, neslepia mokslininkas, norint ant kitų paviršių perkelti šias nanoadatas, dar reikia daug darbo.

Be šio išradimo, profesorius S. Juodkazis yra dar 14 patentuotų išradimų autorius. Ne vieną jų mokslininkas sukūrė bendradarbiaudamas su Lietuvoje dirbančiais kolegomis.

Jis ne tik rūpinasi, kad jungtinės tyrimų programos būtų vykdomos kartu su lietuviais, bet ir stengiasi, kad kuo daugiau lietuviškos lazerių technikos pasiektų Australiją, o Svinburne sukurtų technologijų komercializavimu rūpintųsi lietuviškos kompanijos.