澳大利亞研制殺毒能力更強的銅材料
據Mining.com網(wǎng)站報道,澳大利亞皇家墨爾本理工大學(xué)和聯(lián)邦科學(xué)與工業(yè)研究組織(CSIRO)的研究人員開(kāi)發(fā)了一種銅表面材料,與普通銅相比,其滅菌速度快100多倍而且更加有效,這可能有助于消除耐抗生素超級細菌日益嚴重的威脅。
“普通銅表面材料能夠在4個(gè)小時(shí)內殺死97%的金葡萄球菌”,參與這項研究的一位名為馬前的科學(xué)家表示,“難以置信的是,當我們把金葡萄球菌置于我們特制的銅表面材料中,不到兩分鐘超過(guò)99.99%的細菌都被殺死了”。
據馬前說(shuō),這個(gè)快120倍的效果還是在未借助任何藥物的情況下。
“我們的銅結構材料已經(jīng)證明,對于這種普通材料來(lái)說(shuō),它是非常有效的”,他說(shuō)。
馬前和同事認為,這種新材料若能得到進(jìn)一步開(kāi)發(fā),其應用將非常廣泛,包括學(xué)校、醫院、家庭和公共交通工具中的抗菌門(mén)把手和其他觸摸表面,以及抗菌呼吸器或通風(fēng)系統中的過(guò)濾器,甚至可用于口罩。
該團隊還在探索這種增強型銅材料,包括3D打印樣品抗SARS-CoV-2病毒的有效性。
在發(fā)表于《生物材料》(Biomaterials)期刊的論文中,該團隊解釋稱(chēng),他們采用了一種特殊的銅模鑄造工藝來(lái)生產(chǎn)一種合金,將銅和錳原子按特定形狀進(jìn)行排列。然后,采用一種名為“去合金化”(dealloying)的廉價(jià)且可擴展的化學(xué)工藝將錳原子從合金中移除,僅留下表面有納米級空腔的純銅微粒。
“我們的銅材料由梳狀微尺度腔組成,每一個(gè)梳狀結構的齒中有更小尺度的納米級空腔組成,因此,其活性表面積巨大”,首席研究員杰克遜·雷·史密斯(Jackson Leigh Smith)透露。
史密斯指出,這個(gè)結構也使得其表面超級親水,因此水在其表面形成薄膜而不是水滴。
“親水效應意味著(zhù)細菌細胞在收到表面納米結構拉伸時(shí)難以維持形狀,而多孔結構使得銅離子釋放的更快”,這位研究者稱(chēng)。
史密斯解釋說(shuō),這些效應疊加不僅使得細菌細胞的結構退化,更容易受到破壞性銅離子的傷害,而且銅離子更容易進(jìn)入細菌細胞。
“這些綜合效應大大加快了細菌的清除速度”,他說(shuō)。
全世界的研究者都在尋找一種新的有助于減少耐抗生素超級細菌風(fēng)險的醫藥材料和設備。這種新的銅表面材料的研究團隊認為,其原因是耐藥感染在上升,而新的抗菌藥有限,因此開(kāi)發(fā)抗菌材料在解決這個(gè)問(wèn)題中將發(fā)揮重要作用。