RAMEN - Rationell design av mekanobaktericida ytor med metall-organiska ramverk

RAMEN-projektet syftar till att utveckla mekanobaktericida (MB) ytor med hjälp av metall-organiska ramverk (metal-organic framework, MOF) för att bekämpa problem relaterade till biofilmer och antimikrobiell resistens.

Bakteriella biofilmer, som ofta bildas på medicinska och industriella ytor, är mycket resistenta mot konventionella antibiotika och bidrar i hög grad till globala utmaningar inom hälso- och sjukvård, livsmedelsförpackningar och marin påväxt (biofouling). Biofilmsbildning inleds med att bakterier fäster vid ytor, varefter de förökar sig och binder till varandra inom en självproducerad extracellulär polymer matris. Därför kan det vara en effektiv strategi att förhindra den initiala bakterievidhäftningen till en yta för att bromsa eller till och med förhindra bildningen av mogna biofilmer. Inspirerade av naturliga nanostrukturer kan MB-ytor fysiskt spränga bakterieceller och därmed erbjuda en alternativ antibakteriell strategi.

MOF är framväxande porösa material med kristallina strukturer, designbar geometri och skräddarsydd kemisk sammansättning. Med tillgång till olika morfologier, inklusive kristalltillväxt med spetsiga former, föreslår vi att MOF kan användas som byggstenar för att skapa MB-ytor genom enkla och kostnadseffektiva tillverkningsprocesser med den skalbarhet som krävs för praktiska tillämpningar.

Detta projekt fokuserar på att noggrant kontrollera nanoskaliga ytparametrar, såsom spetslängd, diameter och densitet, för att optimera antibiofilm-prestanda för olika bakteriearter. Det behandlar också centrala utmaningar inom tillverkning av MOF-baserade ytor, inklusive orientering, geometri och fördelning av nanoskaliga strukturer. Genom att integrera kontrollerbar MOF-syntes, ytmontering och in vitro-validering syftar projektet till att leverera skalbara och effektiva MB-ytor baserade på MOF.