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由倫敦大學(xué)學(xué)院(UCL)組成的研發(fā)團(tuán)隊(duì)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(xiàng)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(huì)在就診時(shí)發(fā)生,對(duì)健康構(gòu)成嚴(yán)重威脅,英國(guó)國(guó)家醫(yī)療服務(wù)體系(NHS)對(duì)此很重視。
項(xiàng)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(shí),結(jié)晶紫會(huì)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(shí),抗菌性能會(huì)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(duì)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(cè)試
研究團(tuán)隊(duì)采用了梯度分析法來測(cè)試不同光照條件下涂層對(duì)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(duì)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(zhǎng)情況。
研究發(fā)現(xiàn),在上述環(huán)境光條件下,對(duì)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(zhǎng)減少了3.3 log,24 h后大腸桿菌的生長(zhǎng)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(duì)抗菌涂層的耐受性比金黃色葡萄球菌強(qiáng),這是因?yàn)榇竽c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(gè)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(duì)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(zhǎng)的時(shí)間才能對(duì)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(guó)工程和自然科學(xué)研究委員會(huì)“醫(yī)用材料先進(jìn)流體制造技術(shù)”項(xiàng)目資助。
來源:涂料工業(yè)
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