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新型光活化抗菌涂層

發(fā)布時間:2020.06.17    點擊數(shù): 61505

      由倫敦大學(xué)學(xué)院(UCL)組成的研發(fā)團(tuán)隊近期開發(fā)了一種新型涂層,該涂層可以在低強(qiáng)度的光照條件下激活殺菌活性,從而殺滅金黃色葡萄球菌和大腸桿菌等細(xì)菌。該涂層適用于手機(jī)屏、鍵盤、導(dǎo)管及呼吸管內(nèi)壁等,起到抑制疾病傳播擴(kuò)撒的作用。

低強(qiáng)度光下具有抗菌活性的涂層

該研究項目首次推出了一種低強(qiáng)度光條件下具有活性的抗菌涂層,如在病房和候診室等低強(qiáng)度光(300 lux)環(huán)境下,該涂層能有效殺滅細(xì)菌。之前的研究成果只能將涂層在諸如手術(shù)室那樣使用強(qiáng)光(3,000 lux)的環(huán)境下才能激活涂層的抗菌活性。


最常見的傳染病是由艱難梭菌(C. difficile)、耐甲氧西林的金黃色葡萄球菌(MRSA)和大腸桿菌(E. coli)等菌種引起的。這類疾病通常發(fā)生在住院期間或外科手術(shù)治療期間,也會在就診時發(fā)生,對健康構(gòu)成嚴(yán)重威脅,英國國家醫(yī)療服務(wù)體系(NHS)對此很重視。

項目成員Gi Byoung Hwang博士認(rèn)為,“結(jié)晶紫染料廣泛用于傷口消毒處理,以此殺滅細(xì)菌并保持醫(yī)療器械表面無菌。當(dāng)暴露在強(qiáng)光下時,結(jié)晶紫會產(chǎn)生活性氧,進(jìn)而通過破壞細(xì)菌的保護(hù)膜和DNA來達(dá)到殺滅的目的。如果將其與銀,金和氧化鋅等金屬配伍時,抗菌性能會更出色。” 

UCL化學(xué)所Ivan Parkin教授認(rèn)為,“其他涂層只有在暴露于對人體有害的紫外線或強(qiáng)光源下才能有效殺滅細(xì)菌。而我們研發(fā)的涂層即使在環(huán)境光下也能有效殺死金黃色葡萄球菌和大腸桿菌,使其有望在各種醫(yī)療領(lǐng)域推廣使用。”

抗菌性能測試

研究團(tuán)隊采用了梯度分析法來測試不同光照條件下涂層對金黃色葡萄球菌和大腸桿菌的殺滅效果。

先制備了抗菌涂層試樣和對比涂層試樣,然后試樣表面滴入100,000 CFU/mL金黃色葡萄球菌和大腸桿菌,并在200~429 lux強(qiáng)度環(huán)境光條件下研究了細(xì)菌的生長情況。

研究發(fā)現(xiàn),在上述環(huán)境光條件下,對比涂層試樣沒有殺死任何一種細(xì)菌。但抗菌涂層試樣導(dǎo)致6 h后金黃色葡萄球菌的生長減少了3.3 log,24 h后大腸桿菌的生長減少了2.8 log。

UCL伊士曼牙科研究院Elaine Allan博士表示,“大腸桿菌對抗菌涂層的耐受性比金黃色葡萄球菌強(qiáng),這是因為大腸桿菌的細(xì)胞壁具有雙膜結(jié)構(gòu),而金黃色葡萄球菌僅具有單個膜屏障。”

研究小組還發(fā)現(xiàn),該抗菌涂層通過產(chǎn)生過氧化氫來殺死細(xì)菌。過氧化氫是一種用于隱形眼鏡清潔劑溶液的相對溫和的試劑。它通過化學(xué)攻擊細(xì)胞膜起作用,因此需要更長的時間才能對具有更多保護(hù)膜結(jié)構(gòu)的細(xì)菌起到殺滅作用。

該研究獲得了英國工程和自然科學(xué)研究委員會“醫(yī)用材料先進(jìn)流體制造技術(shù)”項目資助。

來源:涂料工業(yè)

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