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新型杀菌表面材料:尖尖的不锈钢和铜给细菌带来了双重打击

发布时间:2024-08-25 14:59:00浏览次数:

  新型杀菌表面材料:尖尖的不锈钢和铜给细菌带来了双重打击为了帮助对抗耐抗生素细菌的增加,研究人员多年来一直在试验无药方法来杀灭致病细菌。一种新型的不锈钢恰恰做到了这一点,而且使用方便、经济实惠。

  根据《自然》杂志上描述的一项全球调查,仅在2019年,耐抗生素细菌杀死的人数就超过了艾滋病毒/艾滋病或疟疾。超级细菌与近500万人的死亡有关,直接导致超过127万人死亡。联合国环境规划署的一份报告称,世界卫生组织将抗菌素耐药性(AMR)列为全球十大健康威胁之一,到2050年,为了躲避我们的药物而进化的细菌可能会导致多达1000万人死亡。这将与2020年全球癌症死亡人数相当。

  可以理解的是,佐治亚理工学院的研究人员对这样的数字感到担忧,他们开始用机械方法而不是化学方法来对付抗菌素耐药性。特别是,他们试图对抗革兰氏阴性细菌,如大肠杆菌、霍乱和沙门氏菌,因为它们含有一种保护胶囊,使它们特别擅长对抗传统抗生素。

  该研究的主要作者阿努贾·特里帕西(Anuja Tripathi)说:“在没有化学物质的情况下杀死革兰氏阳性细菌相对容易,但处理革兰氏阴性细菌则是一个重大挑战,因为它们的细胞膜很厚,且多层。如果这些细菌持续存在于物体表面,它们就会迅速生长。我的目标是开发一种不含抗生素的杀菌表面,能有效对抗革兰氏阴性和革兰氏阳性细菌。”

  利用电化学过程,特里帕西的团队蚀刻不锈钢表面,制造出数千个微小的微尖刺。然后,他们再次使用电化学将铜离子结合到钢的表面。结果是一种能从两方面摧毁抗菌素耐药性细菌的材料。刺破了它们的保护性外膜,而铜 —— 自古埃及时代以来就以其抗菌特性而闻名 —— 进一步降解了它们的细胞膜。

  在测试中bat365,钢和铜材料减少了97%的革兰氏阴性大肠杆菌,并导致革兰氏阳性表皮葡萄球菌减少了99%。这种材料被证明在30分钟内就能达到这些效果。

  事实上,这种新材料只包含一层非常薄的铜,这意味着它避免了材料的高成本,从而保持了新的钢/铜组合的可承受性。而且,由于它可以用尖刺撕碎细菌,它应该可以防止细菌进化出逃避死亡的方法,就像它们可以用化学处理方法那样。

  这不是我们第一次看到用机械方法粉碎耐药细菌的材料。仅在今年,我们就报道了一种刺状的钛材料,灵感来自蜻蜓的翅膀,它能撕碎一种常见的呼吸道病毒,还有一种纳米晶体上的尖刺,它在光线下旋转,能把细菌切成小块。佐治亚理工学院的研究更进一步,添加了铜,基于卫生机构对抗生素耐药性的可怕警告,我们真的有足够的方法来对抗超级细菌的攻击吗?